大型精密汽車注塑模具智能工廠項(xiàng)目
青島海泰科模塑科技股份有限公司通過(guò)對(duì)生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控及物料跟蹤、在線自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)及配送等數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從計(jì)劃、排產(chǎn)、生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)控、物流等全過(guò)程閉環(huán)管理的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
具體做法：利用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成多項(xiàng)軟件，使用UG作為注塑模具的CAD開(kāi)發(fā)平臺(tái)，CAE采用Moldflow進(jìn)行注塑過(guò)程的模流分析，通過(guò)PowerMill軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)CAM加工輔助；在建立千兆工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，用益模制造執(zhí)行系統(tǒng)建立MES,通過(guò)APS自動(dòng)排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、排產(chǎn)、生產(chǎn)、物流、設(shè)備、質(zhì)控等全過(guò)程閉環(huán)管理，并與金蝶ERP、PDM接口集成，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)作與聯(lián)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、產(chǎn)品數(shù)字化及物料跟蹤、在線自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)及配送等。該項(xiàng)目是在建立在信息物理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把設(shè)備實(shí)體、生產(chǎn)資源、流程、系統(tǒng)和人員連接起來(lái)，透過(guò)全面信息化轉(zhuǎn)型，以數(shù)據(jù)分析生成可執(zhí)行(Ac tionable)的信息，優(yōu)化制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)智能工廠和智能制造生態(tài)系統(tǒng)。
成效：提高產(chǎn)能，2017-2021年的產(chǎn)能分別是320套、342套、469套、589套、558套；提高設(shè)備利用率，綜合測(cè)算實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率調(diào)高22％以上，運(yùn)營(yíng)成本降低20％以上，產(chǎn)品研發(fā)周期縮短31％以上，產(chǎn)品良率降低26％以上，單位產(chǎn)值能耗降低12％以上。
戰(zhàn)略規(guī)劃
頂層設(shè)計(jì)
公司成立了以總經(jīng)理為主任的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心。
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制，由總經(jīng)理?yè)?dān)任中心主任。下設(shè)兩個(gè)委員會(huì)：技術(shù)委員會(huì)主要在公司內(nèi)部負(fù)責(zé)數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)方向、重點(diǎn)課題、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、人才培養(yǎng)及激勵(lì)等重大問(wèn)題的決策；專家委員會(huì)主要在公司外部負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的研究開(kāi)發(fā)方向、重大技術(shù)問(wèn)題及項(xiàng)目進(jìn)展情況進(jìn)行客觀地咨詢和評(píng)價(jià)。
制度安排
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心自成立以來(lái)，為保證公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心各項(xiàng)體系順利、有效地運(yùn)行，公司不斷地建立、健全各項(xiàng)規(guī)章制度，目前已建立了一套較為科學(xué)規(guī)范的管理制度：
《數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心管理制度》、《數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心考核管理辦法》、《數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心研究與開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)管理辦法》、《數(shù)字化轉(zhuǎn)型中心技術(shù)研發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)制度》等制度措施。
時(shí)間路線
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能工廠的建設(shè)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程：自2015年項(xiàng)目啟動(dòng)到2021年項(xiàng)目基本完成。
改造路徑
1、智能裝備應(yīng)用：包括生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備、 自動(dòng)伺服設(shè)備、 檢測(cè)設(shè)備等的購(gòu)置與安裝。
2、研發(fā)中心與車間設(shè)備聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。
3、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)調(diào)度建設(shè)：生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、 故障報(bào)警和診斷分析情況， 生產(chǎn)任務(wù)指揮調(diào)度、 車間作業(yè)計(jì)劃生成情況， 主要是制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 與企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng) (ERP) 集成建設(shè)。
4、物料倉(cāng)儲(chǔ)智能化建設(shè)， 針對(duì)模具生產(chǎn)原料的特殊性建設(shè)倉(cāng)儲(chǔ)智能系統(tǒng)；
5、產(chǎn)品信息可追溯建設(shè)：包括產(chǎn)品質(zhì)量在線自動(dòng)檢測(cè)、 報(bào)警和診斷分析情況。在原輔料供應(yīng)、 生產(chǎn)管理、 倉(cāng)儲(chǔ)物流等環(huán)節(jié)采用智能化技術(shù)設(shè)備實(shí)時(shí)記錄產(chǎn)品信息情況。
6、設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與維護(hù)管理的智能化建設(shè)， 建立設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程的數(shù)據(jù)及維護(hù)信息、 能耗信息等， 使設(shè)備最優(yōu)化運(yùn)行
7、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)協(xié)同智能建設(shè)。
目標(biāo)規(guī)劃
建立在信息物理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把設(shè)備實(shí)體、生產(chǎn)資源、流程、系統(tǒng)和人員連接起來(lái)，透過(guò)全面信息化轉(zhuǎn)型， 以數(shù)據(jù)分析生成可執(zhí)行 (Actionable) 的信息， 優(yōu)化制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)智能工廠和智能制造生態(tài)系統(tǒng)。
業(yè)務(wù)模式
本項(xiàng)目方案主要應(yīng)用于注塑模具制造行業(yè)。模具行業(yè)呈現(xiàn)出較明顯的“大行業(yè)、小企業(yè)“格局特征，企業(yè)規(guī)模普遍較小，該項(xiàng)目在硬件設(shè)施、軟件、設(shè)備、專業(yè)技術(shù)人員方面投入較大，適合在規(guī)模以上注塑模具企業(yè)推廣。
本項(xiàng)目技術(shù)支持為武漢益�？萍脊煞萦邢薰荆ㄏ路Q益模科技），為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造的解決方案提供商，主要為模具、裝備、軍工、汽車、家電等有柔性化生產(chǎn)需求的工廠提供專業(yè)的智能設(shè)計(jì)／信息化管理／智能加工／數(shù)字化工廠等工業(yè)軟件、工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化以及智能裝備。
益�？萍纪ㄟ^(guò)為客戶提供針對(duì)性的方案、銷售產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)服務(wù)并獲得相應(yīng)收入，其在中國(guó)各主要制造業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)深圳、東莞、蘇州、寧波、重慶、武漢部署有分支機(jī)構(gòu)，客戶遍布包括香港在內(nèi)的20個(gè)省市（地區(qū)），并已逐步擴(kuò)展到越南、德國(guó)、新加坡等海外區(qū)域。益模科技擁有麥格納、安波福、海拉、華域動(dòng)力、一汽、上汽、長(zhǎng)安汽車、北汽福田、格力、美的、康佳、海信等500多家優(yōu)質(zhì)客戶，是西門子工業(yè)軟件全球首家模具ERP/MES集成合作伙伴。
技術(shù)架構(gòu)
1、方案的應(yīng)用及技術(shù)架構(gòu)
益模制造執(zhí)行系統(tǒng)（技術(shù)架構(gòu)）包含：基礎(chǔ)信息、業(yè)務(wù)管理、主計(jì)劃管理、設(shè)計(jì)管理、工藝管理、車間計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)管理、品質(zhì)管理、外協(xié)管理、綜合查詢、物料管理、模具優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等模塊，集成車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)、企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)等功能。
2、建設(shè)內(nèi)容：在建立千兆工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，以益模制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心建立 MES,通過(guò)APS自動(dòng)排產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、排產(chǎn)、生產(chǎn)、物流、設(shè)備、質(zhì)控等全過(guò)程閉環(huán)管理，并與ERP、PDM集成實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)作與聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、產(chǎn)品數(shù)字化及物料跟蹤、在線自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)及配送。關(guān)鍵技術(shù)是使用益模設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：
3、主要功能為：
A.數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，可以自動(dòng)采集設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、設(shè)備加工起始／終止時(shí)間、設(shè)備待機(jī)時(shí)間、設(shè)備報(bào)警時(shí)間、報(bào)警號(hào)及報(bào)警內(nèi)容、設(shè)備電流／電壓曲線、主軸負(fù)荷曲線、其他關(guān)鍵點(diǎn)狀態(tài)。
B.即時(shí)及歷史數(shù)據(jù)分析，即時(shí)反映車間設(shè)備運(yùn)行參數(shù)信息；查詢分析設(shè)備歷史運(yùn)行參數(shù)信息；實(shí)時(shí)反映當(dāng)前工單的狀態(tài)，如加工中，已完工等；即時(shí)反映當(dāng)前工單的加工進(jìn)度情況，如完成數(shù)量和完成率；
C.數(shù)據(jù)分析后提供可視化看板展示：通過(guò)安裝
LED/LCD可視化電子看板，可實(shí)時(shí)滾動(dòng)播放2D車間設(shè)備狀態(tài)布局，實(shí)時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)量查詢，實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)時(shí)生產(chǎn)率分析圖表。
4、資源保障：利用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成多項(xiàng)軟件，使用UG作為注塑模具的CAD開(kāi)發(fā)平臺(tái)，CAE采用Moldflow進(jìn)行注塑過(guò)程的模流仿真分析，通過(guò)PowerMill軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) CAM加工輔助，金蝶K/3財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)。
5、核心設(shè)備供應(yīng)商：環(huán)球工業(yè)機(jī)械（東莞）有限公司、青島雷頓數(shù)控測(cè)量設(shè)備有限公司、寧波偉立機(jī)器人科技有限公司、恩格爾注塑機(jī)械（常州）有限公司。
轉(zhuǎn)型成效
（一）企業(yè)價(jià)值
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）項(xiàng)目建成，促進(jìn)了公司產(chǎn)品的智能化研發(fā)，提高產(chǎn)能， 2017-2021年的產(chǎn)能分別是320套、342套、469套、589套、558套；提高設(shè)備利用率，綜合測(cè)算實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率調(diào)高22％以上，運(yùn)營(yíng)成本降低20％以上，產(chǎn)品研發(fā)周期縮短31％以上，產(chǎn)品良率降低26％以上，單位產(chǎn)值能耗降低12％以上。
（二）社會(huì)價(jià)值
1、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）項(xiàng)目建成，極大地促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與轉(zhuǎn)型升級(jí)，為汽車注塑模具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供更好的技術(shù)手段，助力中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）項(xiàng)目建設(shè)中，公司將益模系統(tǒng)與PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)、蓄熱蓄冷裝置進(jìn)行鏈接，將太陽(yáng)能、空氣壓縮機(jī)冷卻水余熱、空氣能、生產(chǎn)廠房空氣余熱有機(jī)整合在同一系統(tǒng)中。運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)先使用光伏發(fā)電、太陽(yáng)能、生產(chǎn)余熱等廉價(jià)能源，達(dá)到節(jié)能的目的。另外，系統(tǒng)中設(shè)置電動(dòng)閥門，根據(jù)不同工況進(jìn)行切換。整個(gè)過(guò)程使各種能源取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)化配置，滿足建筑物供暖、制冷的需求。極大地減少了車間、辦公樓供熱、供冷的電力消耗，實(shí)現(xiàn)了一系列的節(jié)能減排措施，助力公司盡快實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、"碳中和“
經(jīng)測(cè)算，近三年上述節(jié)能減排的環(huán)保效益如下：
指標(biāo) 單位 2019年 2020年 2021年
發(fā)電量 kWh 778,618.20 748,667.23 704,932.37
等效二氧化碳減排量 噸 776.92 746.43 529.7
3、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）項(xiàng)目與公司金蝶K/3財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接，極大地促進(jìn)了財(cái)務(wù)成本核算的及時(shí)性與準(zhǔn)確率，也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型在提高“信息披露“質(zhì)量，提高”上市公司治理水平”的價(jià)值體現(xiàn)。
本文章選自中國(guó)上市公司協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)上市公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型案例》