PPT丨108页丨金属加工行业智能工厂系统解决方案：迈向智能制造新时代

在当今数字化浪潮的推动下，金属加工行业正积极探索智能工厂系统解决方案，以提升生产效率、质量和竞争力。用友网络科技股份有限公司推出的智能工厂系统，为金属加工企业提供了全面的智能化转型路径。

一、用友智能工厂整体介绍

（一）智能制造整体解决方案

用友智能工厂基于精智平台，打造软硬一体化的智能制造整体解决方案。涵盖了网络化协同制造、设计制造一体化、个性化定制、云服务等多个方面，实现了从消费者驱动到产业互联、智慧管理的全方位升级。包括互联网采购、质量管控、大数据分析、智能决策、云端设计、共享服务等功能模块。

（二）智能工厂功能架构

1. 基础平台

• 智能工厂涵盖原物料、容器具、工装、CNC/DNC、机器人、PLCs 等多种生产要素，通过感知设备、仪表仪器、检验检测等手段实现数据采集，并借助工业物联云平台、系统集成云平台、移动平台和运营平台实现数据的连接、适配、解析、存储、清洗和分析，以及身份、数据、流程和门户的管理，同时依托 PaaS、SaaS、IaaS 等基础技术支撑，包括 IoT、大数据、移动互联网、云计算、VR/AR/MR、AI、机器学习等技术。

• 包括订单管理、计划管理、产品 BOM、图文档管理、车间作业管理、生产调度管理、生产运行监控、过程质量管控、厂内智能物流、设备运行管理、能源管理、健康安全环保等。通过 DCS/PLC、CNC/DNC、传感器、机器人、操作系统、数字化仪器仪表、WMS、RFID 芯片及读卡器、条码二维码等技术实现标识与采集，在监控与分析层、运营管理层和执行控制层进行数据处理和业务管控，同时与用友 ERP、PLM 等系统集成，实现数据价值挖掘和工业物联。

二、金属加工行业智能制造落地方案

（一）工厂建模与数据集成

1. 工厂建模

• 对工厂的部门（车间）、工位、作业、工艺路线等进行建模，如冲压车间、磨齿车间等，明确各工位的作业任务和工艺顺序，为生产计划和执行提供基础。

• 实现智能工厂与 ERP 的数据集成，涵盖部门、生产线、工位、作业、物料、BOM、工艺路线等多个数据类别，确保数据的一致性和连贯性，实现信息共享和业务协同。

（二）计划管理的优化

1. 计划管理模式转变

• 从人工计划方式逐步向基于有限能力约束的高级智能排程发展，经历了手工计划、MRP / 日计划、轻量排程到高级排程（APS）的过程，以提高计划可执行性、降低物料库存、提高设备利用率、缩短生产周期和提高订单交付率。

• 按生产线有限产能日排产，包括喷砂线、注塑产线、电镀部门等的日计划，其算法逻辑涉及拆批、倒排、正排等操作，同时考虑包装计划和不同工序的特点。计划变更时，通过 MES 的消息中心在 ERP 和 MES 系统之间传递变更内容，并进行净变更处理，可锁定计划以避免系统自动删除。

• 对一条生产线或一台设备在某个工作日的产能负荷进行评估，分为低载、正常和超载三种状态。在 “提前期” 排产基础上，假设 “能力池” 中的产能无限大，对进入的订单需求进行评估，根据评估结果决定是否接受新订单，超载时需人工干预。

• 基于 MRP 运算实现 T+X 拉料报警模式，从销售预测、MRP、BOM、库存、外协计划、生产计划到采购计划等多环节进行综合考虑，生产计划员根据生产计划生成拉料报警单，采购员督促供应商交货，库房保管员检查齐套情况，确保物料供应的及时性和齐套性，避免缺料情况发生。

• 自动化排程：具有拖拽式排程、指定设备排程、指定位置排程（即插单排程）等多种方式，排程调整方便，且能自动显示异常信息，如超载设备和延期订单标红提醒，还具备图形化的产能调整方式。

• 手动排程：系统可定期或自动下载业务系统的生产数据，并根据生产数据自动修正排程数据，如提前完工自动清除已占未用产能、改产生数量自动增减产能占用、过期订单和延后完工自动重新进行排程，同时可定制显示的数据项、处理的订单范围、显示的设备范围和排程展望的天数，满足个性化工作环境需求。

（三）作业管理的升级

1. 柔性化任务派工方式

• 包括工票派工模式、机台派工模式、工序流转单模式和产线模式等多种场景。

• 工票派工模式：作业人员通过车间自助终端认领任务并打印工票信息，加工完毕后在自助机扫描工票进行任务报工，各级领导、计划人员和调度人员可通过电子看板掌握生产作业进度和质检状况，质量检验人员通过移动终端汇报质检结果。

• 机台派工模式：车间计划员在办公室下达作业计划到机台，工人刷卡登录机台边终端查询任务清单，使用模具任务需经过系统模具检查，加工完毕后通过终端进行任务报工，质量检验人员同样通过移动终端汇报质检结果，各级人员可通过电子看板掌握情况。

• 工序流转单模式：车间计划员下达作业计划到班组或产线并打印工序流转单，班组长领取后到对应产线进行工序加工，通过扫描单据工序条码汇报工序进度，质量检验人员通过移动终端汇报质检结果。

• 产线模式：首序工人依据终端的生产任务打印物料标签并粘贴产品后进行加工和流转，产线每个工位加工过程中扫描物料标签和装配物料标签进行装配信息记录与生产进度反馈，质量检验人员通过移动终端汇报质检结果，各级人员通过电子看板掌握情况。

• 冲压作业报工：计划采用批次管理模式，周转箱上采用 IC 卡吊牌方式，采集冲压的开工、完工信息，包括物料、产量、批次号、加工人员、工位、加工日期等，工人上岗刷卡后班组长可调整工位信息，操作步骤包括打卡上岗、开工上线、离岗签退和下线报工，报工时需明确返工、报废原因和责任工位等信息。

• 热处理作业报工：采用工艺流转卡模式，卡随实物流转，合批前、后采集周转箱的 IC 卡，拆批时人工分卡，硬件清单包括 PDA 等设备，操作步骤包括进炉扫签、签随实物移转、出炉扫签和分卡入库，进炉合批时扫描 IC 卡标签开工上线，出炉时再次扫签完成报工操作，在制品入库时先人工分卡再通过 PDA 报工入库。

• 组装作业报工：实行单品管理，在装配环节记录关键零部件装配关系并实现三码绑定，小车绑定 RFID 芯片，单品上线时自动写入任务信息，在产线两侧安装 RFID 读头实现自动过站采集，同时采集关键零部件和部装件的条码及绑定关系，操作步骤包括单品上线、自动过站采集、关键零部件追溯、三码绑定、完工下线和加工进度展示，通过工业平板、条码枪和 RFID 读头等设备实现。

（四）在库改制与返修

1. 在库改制

• 操作步骤包括改制工单、改制计划、改制发料、改制报工和改制入库。在 U9 系统中根据改制计划手工录入改制工单，系统自动匹配改制 bom 及工艺，U9 工单审核后同步到智能工厂系统形成工序作业计划，改制任务发布后形成物料配送计划，操作者通过 PDA 选择上线任务，改制拆出的物料可打印条码粘贴，改制报工时扫描成品码和拆出物料条码进行报工。

• 操作步骤和界面同在库改制流程类似，包括不良品明细表整理、审核，返修品领料、发料，返修品拆卸、编制返修品生产订单，作业计划下达，转运物料，质量判定记录，转运总成件，点收、入库并确认完工报告等环节。

（五）物料配送智能化

1. 智能配送方式

• 采用无线 PDA、RFID 读卡器、扫码枪等设备实现采购到货、出入库、库位管理、盘点 / 调拨、工序流转、质检、检验装箱、销售发货等物流环节的智能化操作，通过仓储条码化实现准确识别和智能防错，提高效率并降低库存。

• 原材料配送：根据产线计划采取拉动式配送模式，定时定量将物料配送到线边，操作步骤包括配送计划、捡货指导、捡货、交接确认和配送看板，系统根据产线计划生成配送计划并匹配供应商，管理人员可手工调整，物流工按配送任务指示操作，包括登录 PDA 查看任务、按配送频率选择任务、根据系统指导捡货、交接确认并生成二维码等。

• 在制品交接：冲压到热处理采用推式配送，热处理到喷砂、电镀到装配采取看板拉动的配送方式，在制品配送流程与原材料配送类似但有区别，如热前产线计划累计完工量大于最小配送批量时自动推送配送任务到物流工 PDA，物流工根据任务指示捡货；热处理到电镀到装配根据装配日产线计划自动生成热后的要货看板，物流工根据要货看板数据捡货并更新数据。

• 工序外协：操作步骤包括外协计划、外协发出、外协交接单和外协收回，对固定外协工序系统自动产生外协计划，临时外协先产生自制产线计划再改为外协计划，操作者扫描外协待发出物料料签分组并显示信息，点击发出确认产生外协交接单，外协收回时可扫描交接单或选择交接单，录入相关信息并更新交接单。

• 采购收货：操作步骤包括 ASN 订单、依 ASN 收货、质检和收货入库，根据要货计划生成 ASN 单，供应商查看信息，采购到货后扫描 ASN 单条码形成收货单，质检部录入检验结果，检验合格后通知物流工收货入库，系统给出上架指导数据。

（六）质量管理的提升

1. 质量管控体系

• 涵盖质量数据采集、质量判定、质量追溯和质量分析等环节，实现全流程品质管控，包括来料质量控制、制程质量控制和完工质量控制，以及质量检验作业（首件检验、不良检验、合格检验）和质检审批流程（质量判定、品质特裁），同时借助数字化量具和智能检测仪器，结合人工检测，实现持续质量改善，建立质量指标体系。

• 包括首件质检、合格品检验、不良品检验、检测计量、品质特裁和品质评定等环节，实现单件追溯、批次追溯和全过程追溯，提供多视角、动态分析，持续改善质量。同时对比厦门侨兴原来和现在的品质管理方式，体现了智能工厂系统在质量信息采集、存储介质、管理精细度、质量控制和统计分析等方面的优势。

（七）设备管理与异常管理

1. 设备管理

• 通过用友工业物联平台实现设备远程监控，包括设备运行数据和能耗数据的采集，以及备件管理、点检、巡检、维修派工、费用结算、故障报修、台账管理、资产盘点、报废、处置、变更管理、保养、统计分析和预警等功能，确保设备清晰、运行可视、运维及时和高效利用，增加产出。

• 涵盖多类型、多来源的异常情况，实现流程自动化、描述定制化，包括工艺、质检、巡检、安灯等异常来源，设置多等级定义、自动升级和变量式配置，以装置为维度匹配多个方案，明确异常类别、责任组织和人员等信息，进行多视角分析。

（八）基于大数据技术重构业务数据

1. 数据处理架构

• 包括 ETL、管理驾驶舱、仪表盘、数据可视化、智能报表等应用展现层，业务模型层和数据存储层（包括主数据、数据仓库、元数据管理、数据集市等），以及数据源层（物料数据、生产数据、质量数据、设备数据等），实现移动化的数据处理和分析。

• 通过数据分析进行材料消耗分析、产能产量分析、设备利用分析和质量分析等，为企业决策提供支持。

三、智能化转型的实施与优势

（一）智能化转型 “三步走”

1. 夯实基础

• 实现标识清晰、操作规范、数据准确和反馈实时，包括计划体系、品质管理、智能物流、设备管理、仓储管理、异常管理等方面的标准化和精益化改进，如计划调度的优化、品质监控和追溯、智能物流驱动、设备管理的规范等。

• 优化物流、提升效率、完整采集和闭环管理，涉及作业分派、作业报工、首件质检、交接检查等环节的智能化操作，以及质量体系、成本核算体系、考核体系的完善，包括品种成本、订单成本、批次成本、作业成本的核算，组织考核、车间考核、班组考核和个人考核的实施，能力评估和有限排程的优化。

• 进行数据分析、模型预测、异常预警和智能运营，利用数据管理实现可视化监控、实时预警和智能分析、预测模拟，提升企业的智能化管理水平。

（二）各方责任划分

1. 智能制造项目实施

• 在产品的智能化改进（生产、物流）、生产物流设备升级改造、设备衔接及接口调试、第三方系统数据衔接、基础网络建设、物料标识方案确定、数据采集系统实施、智能设计、智能排程、智能物流驱动、品质管理及溯源、设备管理、看板及监控、智能分析体系建设等方面，明确客户方、用友方和第三方伙伴 / 供应厂商在不同阶段的责任归属。

（三）智能工厂的优势

1. 管理改善

• 与 ERP 相比，在计划管理、完工反馈细度、任务分派、完工反馈方式、生产可视化、质量数据采集、质量追溯、仓储管理和物料流转等管理项目上有显著改善，如计划管理更精细到工序级，完工反馈更精细，任务分派更智能便捷，完工反馈更及时高效，生产可视化真正实现，质量数据采集更精细实时，质量追溯更简单高效，仓储管理更实时同步，物料流转更顺畅。

• 在架构及部署上，采用 B/S 架构，部署简单，多工厂时只需部署一套，数据集中，支持云部署，维护简单；后端系统采用互联网流行技术保证数据传输和存储；终端采用安卓终端，学习成本低且无授权问题；与 ERP 集成具有先天优势，效果好、成本低，而传统 MES 在这些方面存在劣势，如采用 C/S 架构，部署维护工作量大，数据分散，采用传统关系型数据库，并发效率低，常用 WinCE 终端，交互体验差且需考虑授权问题，与 ERP 集成取决于 MES 厂商对 ERP 系统的理解及 ERP 系统本身的开放程度。

金属加工行业智能工厂系统解决方案为企业提供了全面的智能化转型路径，通过优化生产计划、作业管理、物料配送、质量管控、设备管理等多个环节，提升企业的生产效率、质量和竞争力，帮助企业在数字化时代实现可持续发展。

END

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