企業數字化生產管控解決方案
2021-03-24 17:07:00
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一、企業數字化轉型背景
黨的十九屆五中全會審議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》指出，加快數字化發展，推進數字產業化和產業數字化，推動數字經濟和實體經濟深度融合，打造具有國際競爭力的數字產業集群。
企業數字化轉型本質上是新一代信息技術驅動下的一場業務、管理和商業模式的深度變革重構，技術是支點，業務是內核。制造型企業亟需通過優化企業生產過程，提升企業競爭力，促進企業數字化轉型升級。
二、問題與挑戰
企業生產過程中在數據采集、生產管理、產品質量、異常處理等方面存在數據不透明、管控難度大等諸多問題。
- 企業建設了ERP、MES、PDM等多個生產相關的業務信息化系統，但各系統缺乏統一規劃，數據標準不一致，數據交換和共享應用困難。
- 企業設備與設備、設備與系統、系統與系統之間的融合應用受制于互聯互通問題，數據采集和數據融合共享不能滿足生產透明化管理要求。
- 企業生產設備和產品裝備智能化程度低，聯網覆蓋率低，多型號、多批次等問題制約了設備實時在線可視化監測的目標。
- 傳統企業從計劃到生產、交付到質量、采購到成本等依賴于人工進行統計，數據時效性差、數據質量低，較難支撐企業精準管控業務的需求。
- 破解企業信息化建設難度高，資金投入大，實施周期長等問題，有效支撐企業數字化轉型和服務智能化目標。
三、解決方案
數字化生產管控解決方案主要包括面向企業生產的數據采集智能化、生產管理數字化、管控決策可視化等模塊。
（1）數據采集智能化
生產數據的采集包括三類，分別是生產設備數據采集、業務系統數據采集和遠程智能裝備/產品的數據采集。
- 生產設備數據采集：支持機加設備、檢測設備、環境監測設備、物流設備、動力設備、監控設備等各類設備數據采集，通過多種網絡、協議及智能數采設備實現數據的傳輸與接入。
- 生產業務系統數據采集：通過ESB、ETL、API、圖像識別等手段實現企業ERP、MES等各類生產業務系統數據采集，建立主題數據倉庫。
- 遠程智能裝備/產品數據采集：通過各類通信手段接入不同設備、系統和產品，采集大范圍、深層次的工業數據，以及異構數據協議轉換與邊緣處理，構建企業生產管控平臺的數據基礎。
（2）生產管理數字化
生產管理借助信息化技術重點針對生產計劃、訂單執行、設備管理、核心部件管理等方面的業務系統進行管理，解決生產過程中突出的業務問題。
- 計劃管理：對企業生產相關的生產計劃、供應計劃、庫存計劃、采購計劃、資源計劃等管理與跟蹤。
- 生產訂單執行：進行訂單管理、任務管理、報工管理、調度管理、績效管理等，實現生產訂單執行過程精細化管理。
- 設備管理：實現設備履歷、狀態監控、故障預警、維修保養管理等，提供生產資源保障能力。
- 核心部件管理：通過對刀具、模具、工裝等核心部件進行壽命預測、加工管理、部件更換、成本分析等，保障核心部件，提升產品質量。
（3）管控決策可視化
管控決策可視化解決方案充分利用大數據、人工智能等技術，通過對生產過程的關鍵數據進行建模分析，實現設備健康管理、生產訂單執行、生產成本/質量進行分析等，有效支撐生產管理決策。
- 生產設備健康分析：實現對設備狀態數據進行分析，對設備健康進行管理，開展基于知識庫的設備故障診斷，基于大數據的設備預測性維護。
- 生產訂單執行分析：從訂單下達、執行、關閉全過程跟蹤，對工序級進度完成情況進行預測、缺料追蹤、瓶頸工序優化等。
- 生產成本分析：從生產成本料工費的構成對標準作業成本優化、生產成本異常波動預警，包括原材料采購價格異常，生產工時異常等。
- 生產質量分析：將原材料、半成品、產成品各個環節的車間、產線、設備的生產能力及質量水平進行實時監控、分析，提高品控水平。
- 生產可視化：分組織、分層級進行產品、設備、質量、成本的分類展示，將管理要求真正輸送到末梢，閉環管理。
四、項目效益
1、利用物聯網、機器智能等技術對多源設備、業務系統、智能裝備等海量數據進行全面、實時、高效的數據采集和存儲，通過深層次的數據分析和智能處理，構建企業生產基礎數據資源。
2、面向生產制造環節的工藝、質量、成本等，規范生產數據標準，實現工業數據縱向、橫向、端到端的集成，打造企業內部數據集成、數據共享、分析應用，實現生產過程優化和智能化決策。
3、提供面向生產訂單管理、設備監測、核心部件管理、能源監測、安燈系統等應用場景提供數字化管理業務系統，有效支撐企業生產管理業務的智能化和數字化。
4、通過電腦、手機、看板等多種終端呈現生產設備、產線和車間的生產狀態，結合多層次多維度的動態數據報表分析，讓生產管理所有過程一目了然，可視化管理變輕松。
5、打通信息孤島，訂單、物資、質量、成本數據高度統一，使物流、信息流和現金流管理簡單高效。優化了業務流程，提高了企業運營效率，降低；額運營成本。
五、相關案例
- 臺州中豪閥芯標準化設備數據采集與管理案例
- 中船重工設備數據采集與應用案例
- 臺州金龍電機生產訂單執行案例
- 貝力得核心部件（刀具）壽命管理案例
- 基于大數據的反應堆遠程智能診斷平臺案例
- 沖壓件質量檢測及工藝優化案例
- 航發集團生產管控平臺案例
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