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涂附磨具行业数字化转型实践

关键词 数字化|2023-11-16 09:49:14|协会动态|来源 中国机床工具工业协会涂附磨具分会
摘要 随着数字经济时代的到来,企业数字化转型升级已成为提升竞争力和适应市场变化的必然选择。涂附磨具行业应紧跟时代潮流,才能够适应市场变化、满足客户需求,并在数字化时代中获得成功。

       1涂附磨具行业运行分析
       2023年上半年,全球经济增长放缓、国内经济持续恢复,但市场需求依旧不足,国内涂附磨具市场总体呈现走低态势,导致当前涂附磨具行业盈利能力下降,亏损幅度加大,产品价格同比持续下降,行业内企业两极分化持续加大。

       这也导致企业之间的产品结构调整与差异化发展趋势明显,但受制于综合技能人才匮乏,政策落地不够等因素的局限,效果并不理想。

       在这种背景下,如何优化自身生产把握数字化时代潮流,建设智能工厂,进行降本、增效、提质,进一步提升企业核心竞争力,是涂附磨具行业需要重点关注的发展方向。

       2智能制造推进涂附磨具行业数字化转型
       智能制造已成为全球制造业的发展方向以及制造业变革的核心,工业互联网将成为制造企业实现智能制造的支撑与平台。

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       如上图所示 :未来的智能制造是基于工业互联网的分布式协同制造(美国智能制造标准体系认为传统的金字塔型控制范式将被颠覆为基于CPS的分布式新型制造服务范式)。

       传统制造业产能过剩、生产成本不断提升,消费升级使得产品迭代周期加快,再加上贸易战等,都使得制造企业面临的生产环境更加严峻。当前市场大环境下对制造企业的发展提出了更高的需求:

       (1)企业透明化管理的需求:及时准确了解订单执行情况、报工与绩效需求相关数据以进行精益化管理;

       (2)企业控制成本的需求:有效监控物料的“采购—领取—加工—质检—入库”全过程,降低浪费和损失;

       (3)产品质量追溯的需求:装备制造更需重视产品全过程管理,及时了解零部件的生产和质量状况;

       (4)技术的支撑与加速需求:企业转型过程要求投入低、技术优、应用快、效果好,以适应市场节奏降低企业风险。

       内外部环境的变化,使得制造企业必须通过数字化改造提升产品产量、提高生产效率、有效控制成本,实现小批量多批次快反生产。制造企业中商品从订单到发运过程涉及多部门的管理与决策。

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       如上图所示 :典型生产业务管理场景包含多种环节,将各种模拟的、纸质的、扫描的全部转成数字编码信息,实现数据的及时、实时或自动采集上传,代替传统的以纸质文件为基础的管理,将有效提高管理、决策的响应速度与精度,实现精益管理。

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       如上图所示:现代制造业中,将生产制造活动所涉及的所有因素分为六种:人、机、料、法、环、测。

       人:生产操作者对质量的认识、工艺熟练度以及自身身体状况等;

       机:生产所用的机器设备、测量仪器的精度和维护保养状况等;

       料:生产产品所使用的原材料及其物理性能和化学性能;

       法:生产产品所使用的生产工艺、方法、设备选择、操作规程等;

       环:生产车间的环境、温度、湿度、照明和清洁条件等;

       测:产品测量时采取的方法是否标准、准确,测量工具是否足够精确。

       这六种要素相互关联,它们共同影响了生产过程和最终产品的质量。有效的管理和协调这些要素是实现高效生产、降低成本、提高产品质量和满足市场需求的关键。只有高效、精确、合理地管理所有生产要素的相关信息,才能实现从原料入库到产品出库的全流程双向追溯。

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       如上图所示:企业内部各业务环节以及与客户、供应商缺乏有效协同,普遍存在“六不现状”。“六不现状”分别作用于生产六要素中,将会产生不同的负面影响,借助数字化智能管理系统系统实现企业生产全流程的在线管理,从根源上解决企业生产过程中的“六不现状”。

       因此“数字化”是制造企业管理提升、“优胜劣汰”竞争的核心要素,是实现产品准时交付、产品按计划配套生产和加快供应链速度、实现上下游数字链接的必然选择。

       3涂附磨具行业数字化转型实践案例
       生产执行MES系统是智能工厂的核心,覆盖所有生产车间及从生产计划到成品入库的所有生产管理业务环节,变革传统纸质文件管理模式,建立数字化生产管理模式,实现按工单、按工序、按设备的产量、质量等统计数据,实现生产管理数字化及制造过程透明化,全面提高产品质量与生产效率,减少生产管理辅助人员,提升交付能力与客户满意度。

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       如上图所示:基于NOMES兴企云构建覆盖计划、生产、质量、人员绩效、IOT设备物联、BI商业智能决策。

       3.1 NOMES兴企云应用场景

       在王牌纱布实际生产中,NOMES兴企云存在以下典型应用场景:

       (1)基于设备参数的自动报工:

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       如上图所示 :兴企云平台上线前,采用传统的手动报工模式。在每个车间内配备一名统计员,使用纸质单据统计产量,费时费力,工作量大且统计结果极易出现偏差。

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       如上图所示 :兴企云平台上线后,NOMES平台直接与设备对接,进行生产参数的实时交换,实现自动报工、产量统计、绩效评估,省时高效。

       (2)采集监控关键参数,保证良品率:

       兴企云平台上线前,采用人工的方式对各个工序进行自检、互检,使用纸质单据记录生产质量,产品质量不稳定。

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       如上图所示 :兴企云平台上线后,NOMES平台与IOT设备对接,实现对于拉伸、刮浆等工序中幅宽、温度等关键参数的实时控制与报警,避免了批量性质量事故发生的概率。

       (3)设备日常维保提醒:

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       如上图所示:兴企云平台上线前,设备点巡检记录表流于形式,设备不坏不修,缺乏日常维保;设备损坏后维修无记录,更换备品备件无记录;设备维修人员管理混乱且绩效难以考核。

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       如上图所示:兴企云平台上线后,使用NOMES平台可实现对设备全生命周期管理,建立设备维修记录、保养记录、润滑记录、点检记录、巡检记录、备品备件更换记录;建立设备维保知识库,提高设备维保效率;使用APP进行扫码报修、扫码巡检。

       (4)高生产节奏下的自动化产品统计与判级:

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       如上图所示:兴企云平台上线前,在每个车间内配备一名统计人员对不同品种纱布产量数据进行统计,产量、绩效统计工作量大,时效性查,易出错。

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       如上图所示:兴企云平台上线后,NOMES系统与计米传感器对接,实现自动化产量统计与品级自动判定问题,每车间省去1名统计员,在准确的基础上,提高了产线的生产效率。

       (5)BI评价管理

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       如上图所示:兴企云平台上线前,统计员人工统计各车间不同工位,不同品种的砂布生产时工艺,操作,设备的生产情况,费时费力且隔天才能出生产过程报表。各工序工艺、操作、设备运行情况等数据统计工作量大,时效性差,易出错。

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       如上图所示 :兴企云平台上线后,NOMES系统评价管理模块,实现线上各工序工艺、操作规范、设备运行情况生产数据统计。每车间省去1名统计员,在准确的基础上,提高了产线多方面数据集中展示,为领导决策提供有力数据支撑。

       3.2 NOMES兴企云总体平台架构与主要功能

       NOMES兴企云是面向工业互联网与智能制造,以实现生产全过程管理与业务流程优化为目标,基于云服务和移动互联的协同生产管理系统。NOMES从两方面解决传统MES/ERP系统的问题。一是利用互联网技术重新构建系统架构;二是优化生产管理系统的操作流程,充分利用高新技术实现便捷操作。

       NOMES协同生产云采用基于云计算的微服务与持续部署架构,解决企业部署升级维护问题,采用Java和JavaScript语言进行系统的开发,解决系统跨平台多终端兼容性问题,采用NoSQL数据库与SQL数据库相结合的方式,解决工业大数据的存储维护问题。

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       如上图所示 :NOMES兴企云构建基于智能互联的交互模式,在系统的使用和数据的采集上充分使用智能终端,在功能上取消传统软件中的强约束,摆正系统定位,同时支持移动终端操作,增多交互途径,解决计划层和控制层间的信息流,从系统的功能和操作方式上减少企业推信息化的阻力。

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       如上图所示:NOMES兴企云以数字化生产管理为核心,具备订单管理、计划管理、生产管理、外协外购、质量追溯、库存管理、设备工装管理、设备物联等核心功能。NOMES兴企云为涂附磨具企业提供集 MES生产管理、AGV智能搬运、QMS质量管理、IOT物联、设备数采监控、BI决策支持分析等一站式的智能工厂解决方案。根据涂附磨具行业特点,建立了涵盖从原布(原布处理、拉伸干燥、浸渍定型、刮浆、烘干、收卷)到制造(底胶上胶、植砂、复胶上胶、收卷),柔曲的全流程数字化管理系统,实现订单、计划排产、生产执行的实时透明化管理。NOMES兴企云涂附磨具解决方案助力企业进行智改数转,为企业打造智能工厂提供型服务与支持。

       3.3 NOMES兴企云应用收益分析

       自2023年1月NOMES兴企云上线后,企业整体制造效率获得明显改善:

       (1)企业管理效率提升:消除办公室统计员或生产班组长等人员80%以上重复统计工作量,提高销售、计划、采购、库存、生产、质量各业务环节管理效率30%以上。

       (2)人力统计成本降低:通过加装计米传感器,实现了高生产节拍下的自动化产量统计与品级自动判定问题,降低损耗、降低成本 20%。

       (3)质量、设备、人员智能评价分析 :实现线上各工序工艺、操作规范、设备运行情况生产数据自动统计与评价分析,为领导决策提供有力数据支撑。

       (4)生产稳定性与产品质量提升:实现了对于拉伸、刮浆等工序中幅宽、温度等关键参数的实时控制与报警,避免了批量性质量事故发生,确保生产的连续性、稳定性;A级品率提升至96.8%以上、质量合格率提升至99.5%以上。

       (5)关键数据可采、可显、可查、可比:生产过程中关键数据(设备数据、工艺数据、条件数据、程度数据)以及质量数据智能化精细化管理,实现生产数据的可采、可显、可查、可比;工艺数据超差预警。
       (6)生产准备效率提高:根据订单发货需要,在大卷切出新卷后,系统自动生成二维码标签,替代了原有人工excel打印发运标签纸的低效模式。

       NOMES兴企云系统解决了生产过程中四大数据(设备数据、工艺数据、程度数据、条件数据)的智能化精细化管理,实现生产数据的可采、可显、可查、可比,后期还可实现“可调”,提升了我们的生产效率,改进了管理方法,优化了管理流程,有力支撑企业十年左右处于行业领先水平。

       4总结与展望
       制造企业若想紧跟时代步伐,实现从信息化到数字化的进化,需完成以下三个转变:

       (1)思维模式转变:信息化还是线下的流程化思维,是为了高效的、严格的、没有纰漏地对线下物理世界的活动进行管控。在信息化时代,流程是核心,信息系统是工具,而数据则是信息系统的副产品。数字化时代一定是以数据为中心,企业的思维模式从流程驱动转向数据驱动。数据是物理世界在数字化世界中的投影,是一切的基础,而流程和系统则是产生数据的过程和工具。

       (2)应用深度转变:信息化只是将线下的流程和数据搬到了线上,并不涉及对流程的重构和对数据的打通和资产化处理。在信息化时代,企业内部各部门、企业与企业之间、企业与社会之间都没有建立连接。数字化为企业带来了从商业模式、运营管理模式到业务流程、管理流程的全面创新和重塑。数字化打破了部门壁垒、数据壁垒,延伸到上下游产业链,数据被全线打通融合并形成数字资产,赋能业务、运营、决策。

       (3)应用广度转变:信息化主要是单个部门的应用,很少有跨部门的整合与集成。信息化只能实现部分流程、部分信息和数据的线上化,其价值也主要表现在局部的、有限的管理和效率提升。数字化是在企业整个业务流程中进行数字化的打通,会牵扯到企业所有组织、所有流程、所有业务、所有资源、所有产品、所有数据、所有系统,甚至会影响上下游产业链生态。

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       如上图所示:智能工厂的成功建设离不开数字化、网络化、智能化三个重要步骤,依托于工业软件,逐步实现管理数字化、生产自动化、企业智能化。数字化转型为企业业务管理带来了巨大的机会和益处。它提供了更好的数据和工具,帮助企业更明智地做出决策,优化流程,改善客户关系,降低成本,提高竞争力,并更好地适应不断变化的商业环境。因此,数字化转型已经成为现代企业管理的不可或缺的一部分,为企业的长期成功和可持续增长奠定了坚实的基础。


(部分数据图片来源于河南省王牌砂布制造有限公司)

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