離散型制造企業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)解決方案

陳龍偉

（杭州大和熱磁電子有限公司，杭州 310051）

離散型制造型企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)普遍存在過多的浪費(fèi)和不增值的活動(dòng)。主要表現(xiàn)為：庫(kù)存多、在制品多、生產(chǎn)控制點(diǎn)多、問題協(xié)調(diào)多，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，搬運(yùn)頻繁、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，生產(chǎn)不同步、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，物流轉(zhuǎn)手多、磕碰傷多，人員多、人均產(chǎn)出低，這些問題嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)成本的增加。

為有效控制生產(chǎn)成本，力求以最小的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。加快智能化、信息化系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)各部門、車間之間的信息共享、互聯(lián)互通，打造數(shù)字化智能制造，是一項(xiàng)提高企業(yè)管理水平，提升企業(yè)盈利能力的項(xiàng)目。

1 擬解決的問題

智能柔性加工數(shù)字化系統(tǒng)可以完成從生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求、生產(chǎn)訂單、作業(yè)計(jì)劃、任務(wù)分派、作業(yè)執(zhí)行、作業(yè)過程、過程檢驗(yàn)、原材料入庫(kù)、物流領(lǐng)用、物流配送、物料轉(zhuǎn)運(yùn)、成品檢驗(yàn)、成品入庫(kù)等全流程的智能化控制。以機(jī)聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)以太網(wǎng)和集成管理技術(shù)，完成加工設(shè)備的集中化管理，實(shí)現(xiàn)以下關(guān)鍵模塊功能：數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集服務(wù)（MDA）、數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)（DNC）、刀具實(shí)時(shí)監(jiān)控與壽命預(yù)測(cè)服務(wù)、設(shè)備智能維護(hù)管理服務(wù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)智能管理服務(wù)等功能。

2 數(shù)字化管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程

總的來說，可以分為以下幾個(gè)方面：

（1）精益生產(chǎn)部負(fù)責(zé)做好現(xiàn)場(chǎng)的改善，運(yùn)用精益工具調(diào)理各種生產(chǎn)方式，提高整廠的管理水平和生產(chǎn)效率。

（2）信息管理部負(fù)責(zé)用各種IT 信息系統(tǒng)把各種生產(chǎn)方式固化在軟件里。

（3）裝備部負(fù)責(zé)自動(dòng)化改造，用各種自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備取代人力，即機(jī)器換人。

（4）智能制造中心負(fù)責(zé)把所有的人、機(jī)、料、法、環(huán)、IT 信息系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)互聯(lián)，即IOT 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

最終體現(xiàn)出來的就是基于同一個(gè)底層的數(shù)據(jù)庫(kù)模型的生產(chǎn)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)、制造執(zhí)行的MES 系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理的ERP 系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理的PLM 系統(tǒng)。把原來的一個(gè)個(gè)分散的子系統(tǒng)，如研發(fā)、生產(chǎn)、制造、服務(wù)都融合，構(gòu)成一個(gè)新系統(tǒng)，即所謂的“數(shù)字化雙胞胎工廠”。

具體運(yùn)營(yíng)流程為：

第一步，接到訂單，技術(shù)部門把相關(guān)產(chǎn)品的BOM 清單、加工圖、檢測(cè)要求等信息放進(jìn)一個(gè)庫(kù)里，就形成了一個(gè)1.0的數(shù)據(jù)模型。

第二步，生產(chǎn)部，在之前設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上添加生產(chǎn)參數(shù)。即把產(chǎn)品如何加工的相關(guān)數(shù)據(jù)完善，增加生產(chǎn)制造的工藝流程，制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)模型2.0.

第三步，制造部，要對(duì)使用的加工機(jī)床進(jìn)行編程、程序調(diào)試，把制造環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步完善，形成數(shù)據(jù)模型3.0。在制造過程中需要調(diào)用ERP 的訂單信息，PLM 的產(chǎn)品信息，物流系統(tǒng)的物料信息，把這些相關(guān)信息進(jìn)行綜合，使數(shù)據(jù)互聯(lián)互通進(jìn)行生產(chǎn)。

最后，一步一步，從1.0到N.0，這個(gè)數(shù)據(jù)模型會(huì)越來越大，它從頭到尾都是在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中不斷擴(kuò)展起來。以前各個(gè)部門是各畫各的紙，然后根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拼起來，現(xiàn)在是大家都在同一個(gè)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)上操作，把各自相關(guān)的工藝參數(shù)、程序、標(biāo)準(zhǔn)等要求往里面添加。隨著平臺(tái)數(shù)據(jù)的不斷擴(kuò)充完善，一個(gè)數(shù)字化智能工廠就形成了。

舉個(gè)例子，在傳統(tǒng)的數(shù)控加工中，比如機(jī)加工件的生產(chǎn)。

第一步對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完之后需要進(jìn)行手工編程，編完程序需要上機(jī)模擬空運(yùn)行，如有不對(duì)需要反復(fù)修改，確認(rèn)無誤后裝夾毛呸開始加工。

實(shí)施數(shù)字化智能制造后：

機(jī)械零件3D 方案設(shè)計(jì)完了以后系統(tǒng)直接在線模擬生成CNC數(shù)控機(jī)床程序，然后程序直接傳輸?shù)降郊庸C(jī)床，加工機(jī)床直接會(huì)加工出機(jī)械零件來，整個(gè)過程縮短了產(chǎn)品交貨時(shí)間，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，大幅提高生產(chǎn)效率，顯著增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，這就是數(shù)字化智能制造生產(chǎn)方式的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)束語

經(jīng)過一年的項(xiàng)目建設(shè)，數(shù)字化智能制造系統(tǒng)已基本構(gòu)建完成，并投入生產(chǎn)使用。該系統(tǒng)使我們企業(yè)的設(shè)備稼動(dòng)率由之前的50%提升至70%以上，車間產(chǎn)能提高30%以上。

通過我公司數(shù)字化改造成功的經(jīng)驗(yàn)，說明通過科學(xué)數(shù)字化管理，可以將整個(gè)生產(chǎn)過程的效率提到最高，各種浪費(fèi)降到最少。充分合理利用各種資源，可以大大降低生產(chǎn)成本，使資源配置達(dá)到最佳。