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机械行业智能制造解决方案
在当今数字化时代,机械行业面临着诸多挑战和机遇。金蝶与华为云携手推出的机械行业智能制造解决方案,为企业提供了全面的数字化转型路径,夯实了智能制造基础。
一、机械行业解读
(一)行业地位
机械行业作为 “专精特新” 的重要领域,自 2019 年 6 月至今,工信部选拔的三批 “专精特新” 企业中,机械设备公司占比显著。在前三批名单中,机械设备公司达到 71 家,占比达到 23.8%,在第三批名单中,占比更是达到 33.0%。
(二)产业链
涵盖上游原材料(如采矿、铁 / 铜冶炼等)、生产加工(包括精细加工、折弯 / 冲压等多种工艺)到下游应用(如工程机械、航空航天、汽车和造船等)的各个环节。
(三)发展现状与趋势
行业发展至今已较为成熟,中国企业形成了独立的工业体系,但在加工制造业和装备制造业仍存在一些问题。加工制造业特点是大批量、标准化生产线,存在利润微薄的情况;装备制造业竞争方式多样,但存在大而不强和产业结构不合理的问题。同时,行业呈现出信息化(由信息主导,采用先进生产模式等)、智能化(柔性自动化是重要组成部分且不断发展延伸)等发展趋势。
二、机械行业管理痛点与分析
(一)痛点
生产组织与协同困难
按订单组织生产,难以预测需求,导致供应链和生产车间的协同困难重重。
工艺与资源管理复杂
BOM / 工艺复杂,涉及众多零部件和工序,资源协调困难,计划制定难度大,生产任务繁重,且自动化程度以单元级为主,整体自动化水平不高。
生产过程管理难题
生产过程动态多变,零部件加工周期和工艺路线复杂,在制品管理困难。在制品生产流动、存放点分布广,准确记录是难点。生产信息一般通过纸质文件记录、传递和统计,导致生产进度反馈不及时,异常处理缓慢,质量反馈慢,车间现场单据多。
(二)原因分析
外部因素影响
客户对订单需求和交货期的变更频繁,新订单的插入以及原材料的短缺,都给生产带来了不确定性。
内部生产复杂性
生产过程中的设计变更、工艺变更、工序返修、机器故障等情况时有发生。各部件制造周期长短不一,产品个性化要求越来越高,每个产品的加工过程不一样,工艺路线有较大的柔性,需要对物料进行调度,中间品需要进行搬运。
生产模式特点
多品种小批量的生产模式,产品工艺经常变更,生产计划受市场影响大,对生产现场数据的采集要求高,离散制造生产模式依赖于工人的技术水平。
三、机械行业智能制造解决方案
(一)数字化转型是关键
生产计划
充分考虑各种因素,如订单需求、资源可用性、工艺复杂性等,编制科学的生产计划。通过数字化手段,实现生产计划编制和执行的全过程管理,提高计划的准确性和可执行性。
研发管理
PLM 系统具备多种功能,如移动监控可实现对研发过程的实时监控;跨组织变更功能确保组织调整时系统的适应性;移动任汇、移动核等功能方便任务管理和审核;工作效计、交付计等功能辅助工作管理和交付物管理;实验数管理、FME 管理、合规管理等功能涵盖了从实验数据管理到专利管理、文档管理等多个方面,确保研发过程的全面管理和规范。
跨地域、跨部门、跨学科团队通过创建项目团队,如北京、上海、深圳、杭州、青岛等地的团队协同工作。创建 WBS,跟踪计划和进度,进行结构设计、硬件设计、测试实验、采购任务、生产任务、质量保证任务等多方面的协同。通过沟通协调,实现跨地域、跨部门的信息共享和流程对接。例如,向 LIMS 系统发送实验申请,接受实验数据和报告,登记实验过程发生的问题,集成实验业务,管理实验数据,确保项目执行过程中研发与采购、生产的流程对接顺畅。
对物料进行分类编码定义,确保物料描述标准化,规范物料编码。进行多版本、多用途管理,控制物料的通用性和有效期。通过 CAD/PLM 集成,实现产品配置管理,辅助属性 / 物料替代管理,以及用量定义等。同时,对 EBOM/PBOM/SBOM/ 超级 BOM 等多种 BOM 形式进行管理,包括 BOM 正查 / 反查、替代查询 / 汇总查询等操作,确保物料 / BOM 数据的准确性和一致性。
研发知识管理涵盖市场需求与产品规划,整合客户需求以及供应链 / 制造等环节的信息。通过建立设计规范库、产品路标车、产品规划(SP/BP)等,实现从市场需求到产品设计的有效衔接。同时,进行项目知识库管理、项目质量控制以及研发项目过程管理,包括物料 / BOM 管理、库存 / 价格 / 供应商管理等,确保研发过程的高效和质量可控。
生产执行
实现车间工序管理的移动化和可视化,不同角色(如班组长、操作工、PMC、仓管员、检验员等)通过不同终端(HMI/PDA/ 手机、PC/PDA、PC、PAD 平板等)进行登录操作。可以进行工序下达 / 派工、工序执行、生产下达、生产入库操作、工序领料、工序汇报、工序检验等一系列操作,同时对不良品、废品进行返工 / 补废处理,确保生产质量和工序管理的高效性。
通过车间智慧终端,实现对工单数量、过站数量、检验状态等信息的实时掌控。例如,机料相关信息以及工序快录等功能,方便工人操作和生产管理,实现数字化车间的高效运作。
离散工序根据实际报工数据在系统中进行自动扣减用料。例如,下料车间、机加车间、焊接车间、涂覆车间等采用批量汇报方式,通过扫描序列号、批次上料、输入完工数量等操作,系统自动记录投入物料并扣减用料。部装、总装工序使用单件扫描汇报、单件管控方式,扫描关键件 / 绑定关键物联,系统自动完工汇报并扣减用料。
构建实时监控专用界面,进行进度跟踪设备监控。从原材料入场到发货看板,包括入库检验、各工序流转等环节都进行实时监控。通过实时数据采集(HMI/PDA/ 手机 / SCADA)实现对在制品跟踪、设备监控、防呆防错等功能,同时进行生产指示、异常管理,确保生产过程的可视化和可控性。
库存管理
库存管理包括库存预警,通过设置合理的库存阈值,及时提醒补充库存。物料呼叫功能可根据生产需求及时叫料,确保生产的连续性。物料校验确保物料的准确性,线边仓管理对生产现场的线边仓进行有效管控,包括物料的存放、补充等,物料消耗记录则准确记录物料的使用情况,为成本核算和生产管理提供数据支持。
质量管理
质量数据通过自动采集(如通过设备传感器等)和手工采集两种方式获取。对质量数据进行分析,包括统计分析、趋势分析等,以发现质量问题的根源。质量数据追溯功能可实现从产品到原材料的全链条追溯,生产追溯(正反向)确保在生产过程中能够快速定位质量问题发生的环节,从而采取有效的改进措施。
工装工具
台账管理对工装工具的数量、位置、状态进行详细记录。事务处理包括出入库管理,确保工装工具的合理使用和流转。追溯管理可实现从工装工具到生产环节的追溯,寿命管理根据工装工具的使用寿命进行定期更换或维护,刀具管理确保刀具的合理使用和维护,定期检验管理保证工装工具的质量,安装 / 卸载管理规范工装工具的安装和卸载操作,采购管理确保工装工具的及时供应。
加工程序
程序下发确保生产设备能够及时获取正确的加工程序,程序上传可将生产过程中修改后的程序反馈回系统,程序版本管理对加工程序的版本进行控制,确保生产过程中使用的是正确的程序版本,避免因程序错误导致的生产事故。
设备管理
建立数字化设备台账,记录设备固有信息和随着使用产生的信息(即设备履历)。用二维码建立起对公司每台设备的标识管理,员工日常点检根据要求每日班前对设备各处进行点检,并通过上位机提交。维修单以维修单形式提报系统,维修工接单维修,安东系统提报维修可实现异常维修情况进度的监控。同时,根据计划进行设备扫码后维修,并完成维修计划,PDA 上传,包括二级维修保养计划和一级保养计划,确保设备的正常运行和维护。
通过将设备接入 IOT 平台,采用订阅 / 推送 RESTful API 等方式,实现设备与企业 IT 系统的连接。支持 2G/3G/4G/5G/NB/eMTC/Wi-Fi/Lora 等多种接入方式,包括泛协议设备接入、私有协议接入等。通过边缘服务、LiteOS、Modbus OPCUA 等技术实现设备的接入和管理,确保企业 IT 与 OT 的融合,实现设备的智能化管理。
通过电子看板、MOM 智慧终端等设备,管理人员和现场操作人员可获取设备数据。利用 SCADA、Ethernet/5G/WIFI、专用采集器、智能终端、工业网关等多种方式实现数据采集,采集的数据包括 I/O 量、模拟量、串口等多种类型,涉及激光切割、喷涂、冲压等多种设备,为设备管理提供数据基础。
(二)数据赋能
可视化界面
生产计划自动下发到各个生产环节,生产进度、质量以及工序、人员等信息实时更新。生产计划员可实时掌握生产计划的执行情况,车间主管、班组长可了解生产任务的进展,物流员、上料人员可根据物料投入情况进行操作,质检人员、操作工可关注质量和生产汇报情况,车间主管 / 维修人员可监控设备运行情况,为不同岗位人员提供实时、准确的数据支持,确保生产过程的高效协调。
可视化看板
展示如 0.01%、45%、15:42、G44%、15:45 等数据,包括财务主题(如净利润率、费用分析、经营大盘、经营效率、科目多维度分析)、生产运营相关数据(如订单准时率分析等),从财务和生产运营两个角度为管理者提供决策依据。
展示如 1,154.69、8.39、704.10、458.46 等数据,涵盖销售主题(如毛利润率)、产品分析(如订单准时率分析)、客户分析、销售地图等多个方面,直观呈现企业经营状况的不同维度,帮助管理者快速了解销售情况。
掌上工厂
掌上工厂可提供如发料通知、入库通知等实时信息,同时展示生产工序进度、质量、工单达成率等数据。例如,可查看不同产品的工单号、数量、当前工序、包装情况等基本信息,以及未按计划开工、未按计划完工、未关闭报警、已超时报警等状态信息。通过对这些数据的分析,管理者可及时了解生产情况,采取相应的措施进行调整和管理。
四、方案优势与价值
(一)优势
一体化平台
PLM 云涵盖文档管理(包括 BOM 管理、物料管理、工艺管理、变更管理等)、物料主数据管理、项目管理(包括 TR 评审、需求管理、问题管理等)、制造 BOM 管理、新物料承认流程管理、供应商管理等多个模块。ERP/MES 云基于统一基础框架(包括组织结构、基础信息、工作流平台、配置策略、编码规则、权限定义、用户管理等),统一开发平台(金蝶云 BOS 平台)和统一数据存储(数据库、文件库),实现研产供销四大业务协同,以及数据治理和流程管理体系,连接设备、人、系统,为企业提供全面的一体化管理解决方案。
简单拖拉拽,轻松实现动态轻分析(BI)
无需编写艰深的代码,仅通过简单拖拽,就可完成多维透视的图表呈现。例如,用户可以轻松地将不同维度的数据进行组合和分析,丰富的分析类型结合直观的分析操作,让数据的探索从未如此简单,企业管理者可以根据自己的需求快速获取所需的数据分析结果。
通过强大的数据可视化引擎,轻分析可以自动根据用户的分析意图,实现数据与图形的高效转换,为用户自动推导和呈现最优的数据可视化效果。无论是柱状图、折线图还是饼图等,都能根据数据特点和用户需求进行智能呈现。
依靠凝聚了多项核心研发成果的后端运行引擎,实现毫秒级闪电启动,秒级分析方案加载,让企业享受到极致流畅的数据分析体验。部署配置的极致简化,即买即用,无需复杂的设置和安装过程,企业可快速投入使用。
开放、灵活的应用开发平台
抽象了 32 种标准 ERP 领域模型,849 种模型元素,16,819 种模型元素属性组合;268 个业务服务组件。通过 90% 的配置 +10% 的开发即可实现个性化应用。企业可以根据自身的业务特点和需求,快速定制和开发适合自己的应用程序,满足企业不断变化的业务需求。
(二)价值
研、产、供、销高效协同
通过一体化平台,在研发设计环节可以直接查看所有物料或产品的价格、交期和库存等信息,实现了 PLM 和 ERP 之间数据、业务、审批与用户的透明化。研发人员可以根据库存情况选择合适的物料,根据供应商交期安排设计进度,采购人员可以根据研发需求及时采购物料,生产人员可以根据设计方案进行生产,销售人员可以根据产品情况进行销售,实现了研、产、供、销的高效协同。
缩短制造周期
研发在设计阶段就可以考虑成本因素、库存因素,还可以进一步考虑项目的紧急度,随时可以看到供应商交期的长短,来决定设计的方式方法。例如,如果供应商交期较短,研发人员可以选择更简单的设计方案,减少生产周期;如果库存中有合适的物料,也可以优先使用,避免因等待物料而延长生产周期,从而极大地改善设计周期。
降低生产成本
第一,减少物料的选型和整个供应链的投入。通过对物料的统一管理和分析,选择性价比最高的零件用到设计端,避免不必要的物料浪费和供应链成本。第二,设计端可以选择性价比最高的零件用到设计端,对整个成本结构来说有特别大的改善。例如,通过对零件的成本分析,选择价格合理且质量可靠的零件,降低了产品的生产成本。
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部分PPT方案参考
END
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