工業4.0智能制造數字化工廠的解決方案,涵蓋了智能制造的背景、企業實現智能工廠的好處、智能工廠的規劃與實現方法以及系統實施模塊的詳細介紹。通過上汽通用凱迪拉克工廠的案例展示了智能工廠的強大能力,強調了數據、技術、管理、人員等關鍵要素在智能制造中的重要性,并詳細介紹了智能工廠的體系架構、建設規劃、系統集成以及智能設計、生產、管理、倉儲物流等多個方面的內容。
同時,文件還深入探討了MES系統在智能制造中的核心作用,以及ERP與MES的區別,強調了MES在實現精益生產、敏捷生產和智能制造中的重要性。
此外,還介紹了智能工廠實施的具體策略和步驟,包括總體規劃、分步實施、基礎信息梳理、業務主線實施等,并詳細介紹了ERP協同門戶、條碼體系建設、數字倉儲、生產計劃、MES生產流程、設備聯網、設備管理、質量管理、追溯管理、移動工廠管理、可視化產銷、智能一卡通、智能監控等多個系統實施模塊的功能和特點,旨在幫助企業實現智能化、高效化、透明化的生產管理,提升企業的競爭力和市場響應能力。
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背景與意義:介紹了智能制造的背景,強調企業實現智能工廠的好處,包括提高生產效率、降低成本、提升產品質量等。同時,探討了怎樣規劃與實現智能工廠的核心,以及系統實施模塊的介紹。
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智能工廠案例:以上汽通用凱迪拉克工廠為例,展示了智能工廠的強大能力。該工廠擁有386臺機器人,僅需10多位工人管理,每天可生產80輛凱迪拉克,體現了高度自動化和智能化的生產模式。
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智能工廠的關鍵要素:
數據:強調海量、實時、綜合數據的重要性。 技術:包括整合、智能、無線等技術的應用。 管理:實現自動化、持續改善、節能等管理目標。 人員:注重創新、自治和人員能力的提升。
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智能工廠的體系架構:涵蓋個性化定制、工業云、工業軟件、大數據、智能服務、工業互聯網、遠程運維、體系架構、建設規劃、系統集成、智能管理等多個方面。
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智能工廠的建設規劃:包括系統集成、智能設計、智能生產、智能管理、智能倉儲物流、先進控制和優化、車間設備聯網、智能診斷和維護、人性化工作條件等關鍵環節。
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智能制造的核心——MES系統:
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MES的功能:MES通過信息傳遞優化從訂單下達到產品完成的整個生產過程,提高企業快速響應能力,減少無附加值活動,優化生產調度排產,改善物料管理,控制質量,實現車間生產信息共享和生產過程透明化。
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ERP與MES的區別:ERP主要解決銷售、采購、庫存、生產計劃等財務管理為核心的問題,而MES專注于生產車間的管控,以訂單執行為核心,以縮短交期、保證質量和降低成本為目標,是實現精益生產、敏捷生產和智能制造的關鍵。
智能工廠的效益: -
車間級效益:包括生產命令傳達更快捷、制造周期縮短、產品合格率提高、滿足生產與品質管理的真實數據要求、即時物料配送、防止人員誤操作、物流記錄完整、減少文檔錯誤、提高人員操作技能、提高生產線異常事件的可見度等。
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企業級效益:快速響應市場需求,提升企業競爭力,提高企業道德水準,贏得公眾信任,更容易在供應鏈環境下協同,顯著提升客戶滿意度,減少客戶投訴,實現敏捷制造與精益生產,易于與ERP、SCM、CRM、PDM等系統集成,節省IT投資,降低系統總體擁有成本。
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智能工廠的實施策略:
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總體規劃,分步實施:前期由咨詢顧問協助客戶進行方案與系統的演示交流,總結客戶業務流程與管理需求,形成解決方案并進行功能設計與軟件開發,最終實施個性化MES系統及智能終端規劃。
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梳理規范基礎信息:多數企業信息化基礎薄弱,需先制定基礎信息準備方案,逐步推進MES系統實施,包括與ERP系統對接、設備數據接口開發等。
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圍繞業務管理主線實施:先圍繞生產管理的業務主線實施主要功能模塊,取得階段成果后再實施外圍輔助模塊。
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系統實施模塊介紹:
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ERP協同門戶:實現企業內外部信息的全面集成,提高協同管理水平,支持采購協同、訂單協同、信息反饋、權限管理等功能。
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條碼體系建設:提供條碼打印管理功能,實現業務條碼打印所需的數據源、規則配置、標簽設計、打印預覽、打印及結果存檔等功能。
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數字倉儲:滿足倉庫作業流程重塑與作業人員互動,實現倉儲精準與科學管理,具備物料全生命周期管理、防呆機制、特殊料件管理、條碼自動采集、快速收料、備料機制、儲位管理、實時預警、作業時效管理、看板監控、智能盤點等功能。
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生產計劃:基于有限產能和實時生產數據動態反饋的閉環生產調度模型,實現作業計劃和制造資源的優化調度與動態管理。
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MES生產流程:以工單為線索,以條碼為載體,形成信息閉環,涵蓋從采購、業務/營銷、生產計劃到供應商、物流、品質、車間、工藝工程等環節,實現精益生產管理、流程再造、制程防呆控制及無紙化管理。
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設備聯網:對車間加工設備進行整合,提高設備利用率,減少輔助時間,實現車間資源與信息透明化,降低管理成本,解決設備管控難題。具備設備實時加工狀態監控、系統歷史記錄查看、備件管理、數控程序上傳下載、雙向通訊、用戶權限管理等功能。
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設備管理:實時監控設備生產性能和使用率,實現信息共享和自動整合,提高設備稼動率。功能包括設備履歷、保養維修體系、備件管理、故障預警、異常申請、設備點檢、運行狀態監控、OEE和稼動分析、員工作業時效管理等。
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質量管理:遵循PDCA原則,建立完善質量體系,基于實時數據采集和數理統計技術實現質量管理目標。支持質檢標準自定義、績效分析、靈活控制、趨勢工具、SPC圖表、質檢數據采集、規范預設、自動或手動采集、異常報警、活動跟蹤、檢驗結果和報告等功能。
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追溯管理:建立完整的產品與物料譜系、產品與制程追溯體系,實現無紙化且準確的產品和物料流向跟蹤。可全面雙向追溯、客訴品追溯,并延伸至上游供應鏈。
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移動工廠管理:通過移動終端隨時隨地了解生產各環節參數指標,遠程指揮和控制現場操作,實現“口袋工廠”管理。支持工廠績效分析、生產進度跟蹤、設備狀態監控、成本利潤掌控、計劃產量統籌、質量效率監控等功能。
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可視化產銷:客戶可通過PC或移動終端跟蹤訂單進度、產量、品質等信息,查看監控視頻、文檔追溯、協商反饋,滿足訂單管理和工作協同需求,提高企業服務水平和客戶滿意度。
-智能一卡通:對廠區內人員進行門禁管理,實現有序可控流動;可指定訪客路線,控制流向,確保安全;系統實時統計人員動態,對超時逗留人員發出報警,預防突發事件。
智能監控:采用一體化軟件平臺,實現工廠車輛出入口、人員門禁、訪客、視頻監控、遠程控制中心管理,管理人員可隨時隨地獲取數據、視頻、出入口控制,確保工廠財產安全和人員有序流動。具備遠程監控、回放查詢、電子地圖、圖像抓拍、廠區監控、辦公區監控、車間監控、生產監控、配置管理、報警聯動、認證管理、日志管理、集成網管、電視墻、矩陣控制、錄像存儲等功能。
車間智能服務臺與操作臺:職工可通過車間智能服務臺考勤登錄、在線請假、查看通知、查詢打印績效;智能操作臺和管控中心實現車間智能化管理。