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創造新經濟的智能制造:

 

創造新經濟的智能制造

        ——步科自動化智慧工廠建設實踐分享

 

 

引言:

相對于基于各類智能設備,相對于基于各類自動化應用,企業所構建的智慧工廠想象;今天的中國制造業,或許更應該思考的是這樣的一種殘酷現實:一面面臨著21世紀的技術的洗禮,但一面在用著20世紀實際的管理流程,例如標準化、規范化、KPI等,同時,一面用著19世紀的管理理念,例如科學管理、組織管理等,組織的活力等難以釋放。

 而今天,隨著互聯網等技術的應用,企業與企業,企業與客戶、企業與供應商,企業內部的部門與部門、人與人等關系都在重新定義,因而我們對于制造的想象需要重新考慮生態、體驗、人人等原則,需要新管理、新制造、新人類三者的統一。而步科作為在漢諾威和上海工博會兩度發布智能工廠解決方案的廠商,很好的闡述了創造新經濟的智能制造的實踐。

 

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步科自動化股份有限公司(以下簡稱步科)專注于工業自動化產品的研發、生產、銷售和技術服務,為工業自動化設備制造商提供整體解決方案,公司產品除國內銷售外,亦銷往土耳其、印度、意大利、德國等國家和地區,是中國領先的機器自動化解決方案供應商。

步科以為全球客戶提供中國的自動化,智能化解決方案為使命,堅持投入大量資源進行自動化技術平臺的研發,并在德國、上海、深圳和常州設有研發機構。公司已擁有涵蓋控制、驅動、人機交互、通訊和機電一體化設計等各方面的自動化技術平臺,擁有多項專利和軟件著作權。公司自動化技術平臺基礎上開發的解決方案,被多家世界知名跨國公司采用。

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一、新經濟呼喚新制造

   如今,新經濟已經來臨,我們的時代發生了變化。從技術角度來講,現在的物聯網技術、云技術、機器人技術、大數據分析、移動社交等等這樣一些技術導致我們的生產方式產生了新的變革,制造的價值方式也產生了轉移,過去我們的經濟主要依靠低成本生產,現在我們需要依靠個性化消費、生態協作等,同時,企業內的人員的關系發生轉變,企業內部更緊密的協作,以及如何激活個體等,也是企業面臨的問題。

   正是由于技術與經濟增長方式的變化,給我們創造出了一種新的生產模式,一種新型的工廠,那就是M2B2C。我們這里說到的B也從過去的大B變成了小B,最重要的是他直接知道C是誰,我們把M跟消費者直接聯系在一起,讓工廠銷售產品不再僅僅是通過兩三家大經銷商,而是通過成千上萬家經銷商,我們把這種模式叫做小批量、多品種、個性化、大規模的高效的制造模式。

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     步科智慧工廠應對新經濟而生,具備如下的特點:我們把它總結為五點:超級柔性化、數字化透明化、機器設備智能化、電商與工廠一體化、智能化小而美的云工廠。

    打造超級柔性化的工廠。通過開發現場智能終端,通過智能終端來采集數據,呈現數據。在步科&金蝶智慧樣板工廠中,我們的工廠信息全是靠我們的智能終端來告訴工人你的操作指導書是什么、你下一步需要做什么、重要的提醒是什么。我們打造物流系統,把自動的倉庫和軟件連接起來,把你的訂單通過WMS跟倉庫的揀貨連接起來,我們運用大數據分析技術來決定物料擺放的位置,讓我們在揀貨的時候,物料永遠在人的四周。我們還開發了創新的亮燈揀貨來輔助揀貨,以提高揀貨效率。步科和金蝶打造的這套物流系統,能讓內部物料達到高效的分揀和及時的送達。

    智慧工廠必須建立在數據的基礎上,滿足客戶和管理者對透明化可視化的要求。未來的客戶更愿意選擇透明化數字化的工廠。我們通過對各種方式對數據進行采集,通過智能電子看板對數據進行呈現。你也可以把這些數據實時的顯示在手機上,顯示在互聯網終端上,不僅內部管理者可見,所有的客戶、合作者都可以看到。

   我們定義的智慧工廠里有很多智能化的設備。實際上現在設備的自動化不是那么重要了,設備的數據化和智能化更加重要。在步科的智慧工廠里,我們把傳統的設備加裝一個數據采集器,就可以知道設備的數據、生產線的數據,我們還可以把所有的數據傳到網上和云端。

   我們還和很多跨境電商的工廠合作,幫他們實現電商工廠一體化。未來的工廠就是一個社交的、移動的、

需要數據分析的云端工廠。在不久的未來,你可以清楚的知道你在網上購買的產品的每一個環節,從下單、確認、到生產、發貨。

 我們的終極目標是打造智能化小而美的云工廠。步科和金蝶聯手打造的云工廠,就是要將所有的數據都存放到云端,讓工廠可以和設計者、客戶、供應商在云端共享數據,并通過應用軟件協同。

 這是步科定義的智慧工廠,一個可以在云端進行數據共享、高效協同、讓硬件也可以小批量多品種迭代生產的云工廠,一個創造新經濟的智能制造嘗試和典范。。

二、創造新經濟的智能制造

   基于新經濟的智能制造的要求,步科的智能制造樣板工廠要建成什么樣?其中以用戶為中心是關鍵。需要結合步科20多年制造經驗,探索一條符合中小企業的可行之道,基于步科的戰略要求,步科首先搭建了智慧工廠頂層設計方案,并配合軟硬件研發這個方案也在不斷完善,具體的包括如下的應用: 

2.1 產品全程感知——條碼應用

  條碼追溯與防呆貫穿智能工廠產品生產的始終,從供應商端到產品售后維修,實現產品的全生命周期追溯,按照質量管理要求結合倉庫管理現狀,步科在條碼應用方面啟用了物料代碼、批號、追溯號、序列號等四種規則:追溯號可以用來生產追溯但出入庫時可以不記錄對應序列號,對自制成品啟用序列號單品管理,對每個序列號所耗用材料,生產過程進行記錄。

 步科在采購、檢驗、倉庫、生產、銷售、售后等環節啟用條碼管理。在步科,我們把條碼分為主檔對照、動態解釋兩種類型,通過K/3Cloud系統生成和解釋對應條碼。

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(圖:步科條碼規則)

 采購收料時我們通過掃描供應商送貨條碼,系統自動解釋對應采購訂單及物料,通過條碼掃描系統自動暫收入庫并生成檢驗申請,檢驗完成后系統打印供應商對應批次條碼,倉庫管理員通過掃描批次條碼完成實物上架并生成ERP采購入庫,后續物料所有業務流轉都通過批次條碼進行。

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生產過程中我們使用條碼進行流轉。生產訂單下達時我們通過系統批量生成序列號并打印出條碼(后續條碼貼

在機身,簡稱機身條碼),通過配置生產用料清單設定批量上料、單品追溯物料,實現掃描物料條碼自動進行工序匯報和工序流轉,生產最后工序系統自動生成內包裝條碼和外包裝箱條碼,K/3Cloud支持掃描條碼進行檢驗,掃描條碼自動上架入庫。

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2.2極致單件流——工單排程

   對于多品種、小批量業務場景,由于批量的降低,排產的難度同步上升,甚至會出現單間生產的情形,因而生產訂單分配與自動排程變得非常重要。通過K/3Cloud生產訂單排程系統自動將訂單分配生產線、更新計劃訂單計劃開工時間、更新子項物料的需求時間,實現對生產線產能預警并拉動生產備料。

 步科使用柔性生產功能,通過柔性產線中工作日歷,考慮柔性產線與物料關系中優先級及柔性工藝路線中工序對應作業時間,對生產訂單進行有限產能排程。

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 生產訂單排程讓生產系統變得有序透明,排程直接下發到生產小組,小組工作不需要再由組長安排,讓小組

員工具有充分的自主性。出現異常不能得到及時處理時,員工有權利切換工單,而物流系統隨員工切換而拉動。在正常情況下,物料根據現場消耗情況,亦實現按需拉動。

2.3三體合一——智慧車間

  數據是管理的核心,智能制造亦是建立在數據的基礎之上。步科能不能實現最優的生產效率,需要通過智能終端采集每個工序的生產數據,將工廠數據化。通過數據對比分析,找到持續提高生產效率的方法。我們將實際的工廠、數字化的生產工廠、相關管理意圖所驅動的工廠,成為工廠的三體,而智能工廠的首要目標就是三體合一

  通過K/3Cloud系統,我們實時更新數據到智能終端,用戶能過智能終端進行作業。在終端上用戶能方便的進行條碼掃描、上料、報工、報警、切換工單、首檢、完工送檢、打印、查看作業指導書等操作,讓車間用戶通過智能終端就能實現所有業務,所謂一機在手,工作不愁。

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 同時,步科智慧工廠通過人工采集數據與設備采集數據結合,實現工業現場人機料法環數據的有效獲取(附圖為產品老化數據的獲取)。

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(圖:步科老化數據采集)

獲取的數據用于步科產品的持續改善,如生產進度數據,我們用于制造周期改善,Cloud通過過程數據采集,能夠清晰的確認到生產物流數據:倉庫什么時間開始備料,工單什么時間完成,成品檢驗什么時候開始等。通過生產工序節拍數據的分析,我們很清楚的知悉,我們制造過程中間存在的問題點。未達成產能的原因。

數據亦可以用于智能電子看板系統。智能電子看板通過呈現數據和產品實時狀態,亦可以通過與數據看板的交互,深入到問題的背后,找到關聯的數據信息,幫助我們快速解決現場的異常問題。

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2.4精益生產——智能物流

  生產運行是一個有機的整體,當信息流能夠及時準確到達所需的工位時,物料準時供應是生產協同急需解決的問題。小批量多品種的生產系統,物流成本成幾何級增長,通常方式,我們依靠合并工單解決此問題,但是犧牲產品的制造周期并造成過程的中間庫存。步科的智能物流系統,通過軟硬件的充分結合,遵循精益原則設計,讓中間庫存降到最低,系統協同一致,保證物流及時性。

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  智能立體倉庫將WMS智能算法、創新的機械手設計與揀貨人員完美結合,實現人機數據的協同作業。智能立體倉庫將貨架的下面三層定義為揀貨區,上面層次定義為存貨區。機械手通過WMS智能優化算法驅動,自動進行庫位的上下調整。保證揀貨區物料滿足訂單需求。而當訂單到達倉管員的移動智能終端時,倉管員只需要點擊觸發工單,系統會獲取到相應物料信息,在揀貨區對應庫位進行亮燈,作業人員只需要按照亮燈的庫位依次進行揀貨。揀貨人員的效率達到最優水平。

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(圖:智能倉存應用)

2.5 生態融合——電商應用

在智慧工廠的應用中,解決內部的信息自動傳輸與物料的自動傳輸后,我們將平臺擴展到供應商端和客戶端。

為了更好的控制交期與質量,供應商端協同一體化是必不可少的一步。通過供應商協同平臺,供應商在交貨端選取交貨訂單,打印相應的出貨條碼與物料一起送貨。保證物料送貨時間與條碼數據的準確性。

而在客戶端,客戶可以通過電商平臺下達訂單,工廠安排生產,正常情況下實現隔日發貨。

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(圖:步科電商應用)

三、尾記,云端工廠

  步科的目標是打造小而美的云工廠,讓所有創意都能變成產品。產品的設計者,可以通過在云端平臺與供應商、智慧工廠和客戶進行協同,保證產品的快速協同創新。基于需求經濟模式,創新的產品設計者,不再需要擁有一個工廠,只需要擁有相應的制造能力。

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四、客戶感言

   智慧工廠不是無人工廠,不是機器換人,不是黑燈工廠,不是降低成本的工廠。它是為新經濟而開發的一種工廠,是一種高科技的生產制造模式。未來的工廠,應該是一個小而美的、高逼格的、可以坐落在城區的高科技的工廠。這個工廠可以幫助到各種各樣有創意的人,讓每一個創意都有機會變成產品,讓創客的小批量的產品能被制造出來。

 步 科智慧工廠經歷了精益改善, MES嘗試,再到與金蝶Cloud的戰略合作,逐步實現從業務流程規范到數據透明化到智能化深入。目前為止,已經實現工廠內部信息的自動傳輸,即將迎來物流自動傳輸上線,開啟新的篇

章。步科和金蝶要重新定義智慧工廠,聯手打造一種新經濟的生產方式。

                                                                 ——步科董事長  唐咚

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