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互联网工业典型案例:青特集团—建设数字化车间

发布时间:2024-01-29 01:13:02   来源:工业清洗及表面处理

  【提要】CAD、CAPP、CAM一体化,关键工序自动化、智能化,离散制造的数字化车间。

  青特集团有限公司1958年创建于中国青岛,是一家跨地区、跨行业、多元化的大规模的公司集团。经过50多年的开拓进取,已发展成为中国重要的特种汽车和汽车零部件生产基地和出口基地。集团依托完善的法人治理结构,坚持走自主创新之路,实现了跨越式发展。目前,已建立20家子公司,涉足特种车制造、汽车车桥生产、汽车零部件生产、房地产开发、国际贸易等多个领域。形成了年产特种汽车1万辆,各种轻、中、重卡及大型客车系列车桥45万套,支撑桥10万支,铸件6万吨的能力。青特集团技术中心被评为“国家级企业技术中心”,拥有各类科学技术人员350多名。集团建立起较为完善的市场营销体系,营销服务网络覆盖全国,业务涉及亚洲、美洲、欧洲、非洲的多个国家和地区。

  目前青特集团已实现全部产品研制的数字化,包括二维CAD、三维CAD、管理软件。在产品研发、工艺上已覆盖了产品线上所有的产成品,在产品性能数字化验证上已实现了产品性能仿真分析,实现了全部的产品工艺流程的管理。管理上从产品研发到消亡的全生命周期都实现化互联网工业应用或管理。

  青特已实现各异地子公司、出差用户的全范围联网。办公过程中的公文收发、请示报告、视频会议管理、资料的共享、移动办公等都已实现互联网工业,实现生产计划和管理数据能及时有效的上传下达。

  青特集团很看重生产的全部过程的网络化,从生产计划与调度,到物料需求计划、配送管理等实现内部联网,总体来说,大体分为以下四点:

  1、在整个生产的全部过程中已基本实现了生产计划与调度的应用的全部覆盖,通过金蝶软件K3 ERP(v12.1)系统生产管理模块、车间工序管理模块和西门子TeamCenter软件以及与合肥工业大学合作开发的MES系统,实现了从销售订单到生产排产,再到车间生产任务单,到产品研制工艺数据,再到生产任务单汇报的全过程管理,最后通过MES系统,实现产成品从生产线下线到产成品入库的自动化统计。从销售部门下达销售订单后,到生产部门下推生成生产计划,到车间根据生产计划生成生产任务单,技术部门提供产品研制工艺数据支持,最后到生产现场的数据实时汇报已全部实现。通过ERP系统、PLM系统和MES系统,实现了生产计划与调度的网络全覆盖。

  2、公司ERP系统的生产计划已覆盖公司产品线的全部产品,且实现了车间工序级的管理。通过实施金蝶K3 ERP与MES有效集成,实现了从销售到计划到生产制造信息共享与集成。满足了管理人员对生产现场管理的要求和决策层下达指令的需求。解决了以前管理系统不能与执行层的信息共享的情况。

  3、实现设备数据、工艺数据到车间现场的实时传输。在青特集团工业园的生产线上,目前以基本实现生产线的联网,所有的工艺加工数据利用互联网可以直接传输到生产线的自动加工设备上,同时工艺加工人能通过网络实时监控生产线的加工情况。通过控制NC来实现生产线上刀具相对于各坐标轴运行规律的控制,利用互联网控制PLC(西门子)来实现数字控制机床的管理控制。按照程序设定的控制逻辑对刀库运动、换刀机构等运行进行控制。

  4、实现质量信息的及时反馈控制。两化融合水平的提升和实施对监控工序运行和保证产品质量提高了重要的保证,而建立的质量信息追溯系统更提升了一个层次。不仅大大增强了对工艺过程的监控力度,而且还是实现了整个生产的全部过程的质量信息追溯。

  青特到目前为止已成功实施了:工业园区网络系统、PDM系统、CAPP系统、ERP系统、MES系统、WMS系统、CRM系统、SCM系统、EAM设备资产管理系统、能源管理中心、计量管理系统、档案管理系统、视频会议、监控系统、销售人员手机定位系统、400服务呼叫中心等,并在PDM-ERP-WMS-MES系统的数据间建立了数据接口实现了有效的集成,为后期的信息系统实施奠定了基础。

  (一)有效提升了生产的全部过程中的智能化,极大减少了人力的劳动强度。在2011年,青特集团投入巨资从国外引进了一条生产线,依据自己工艺技术要求与外方实施联合开发后,对引进设备做智能化集成。在新生产线投入运行后,马上显示出强大威力——以前需要23人分工协作的工作,现在只需要2个人就能够实现从毛坯上线到部件下线的工作,劳动生产率明显提高,由以前的每人每年21.52万元提高到每人每年40万元,生产的全部过程完全实现了自动化。

  (二)在生产的全部过程中能够及时有效地发现、有效控制产品的质量上的问题,对汽车安全、运输安全起到有力的保障,对用户订单产品做全过程跟踪管理,实现产品生命周期可追溯的能力。以前由于受工人技术水平高低的影响,产品往往不能保证质量稳定,而现在通过实施互联网工业实现智能化后,产品合格率一举达到99%。“更厉害的是,现在设备发生故障,我们不用像以前那样把外国公司技术人员千里迢迢地请来,而是利用互联网工业技术进行远程诊断,只要从系统中调出‘设备健康档案’,找出症结,问题就能远程协助解决。”

  (三)有效提升了生产的全部过程中的仓储管理,节约了大量的人力和物力。按照指令自动出、入库并能自动形成详细的统计记录,同时实现了先进先出及生产计划的动态调度。在青特集团的仓储区域,一直都是十几辆叉车往来穿梭的忙碌场面,而从集团成功实现智能化仓储后,产品的规格、型号、品种、出入库时间等都有详细的互联网工业记录,依据这一些记录,所有的产品都通过自动码垛机进行自动分拣、自动出库和入库,入库时间由以前的10分钟提高到了1分钟,速度一下子提高了近10倍,采用立体仓库存放后,车桥的存放占用面积也大幅度减少,比以前节省了将近5000多平方米,综合解决能力与人工处理相比无可比拟,信息准确率达到100%,实现了部分原材料和产成品零库存,满足了主机厂的JIT的需求。

  (四)“苦、脏、险”任务,都由机器人来完成,打造“无人加工”型制造企业。按照青特集团互联网工业改造计划的安排,企业所有的苦、脏、险任务都将交给机器人,大量工人由此被解放出来。在青特集团车间制造现场,焊接、喷漆、铸造这些环节的技术活儿,由于危险性大、工作环境相对恶劣,大部分工人都不愿干。如今,青特正在引入慢慢的变多的机器人,替代人工来完成重任。一条耗资2000万元的全自动焊接生产线已经在青特投产。在这条互联网工业生产线台焊接机器人、3台搬运机器人,操作工人可以远离恶劣的工作环境完成工作任务。目前青特集团利用互联网工业技术和智能化装备完成的产值,已经占到全部产能的50%以上,而全国整个车桥制造业的平均智能化水平还不到20%。当大部分企业尚没有展开智能化集成时,青特集团成为国内同行业中唯一一家做到无人加工、无人仓储的智能化管理企业。

  283条,建立新的规章制度53个,经过梳理后的业务流程,使工作效率提高了30%以上,快速缩短了业务人员处理工作的时间。利用互联网工业综合集成的实施,使产品的核心部件信息准确率达到100%。

  、有目标。一直以来,青特集团结合企业自身发展需求,制定互联网工业工作发展目标,并随公司自身发展的策略的调整,及时予以修订。

  、有机构。青特根据互联网工业建设的不同阶段,成立一些临时机构,进而保障工作顺利的进行,比如PLM项目支持组、戴姆勒项目组、ERP项目支持组、信息标准化管理组等专业组。

  、有制度。为了确认和保证各项互联网工业工作有序进行,针对计算机系统的使用、计算机机房的管理、计算机网络管理、信息系统的使用和推广等,青特适时推出各类相关制度,并在后期应用阶段持续不断的对相关制度进行修订和完善。

  、有考核。结合不同项目的推广,青特不定期的对各部门的人员进行一定的计算机操作和项目应用水平考核。考核按百分制进行考核,考核结果与当年各部门、单位的年终奖金挂钩。

  、有总结。项目实施时,在统一规划的情况下,按计划、有步骤的实施项目,每到项目的里程碑时,项目组成员和参与项目实施的有关人员都要对上阶段的实施情况做总结,对没有按时完成的查找原因,并提出处理方法。对于较好的工作经验,及时推广到项目组所有的成员中,进而达到目标一致、实施方法一致,为项目的进一步开展做了有力的保障。项目完结时,及时收集项目实施过程中的资料,并总结实施经验和教训,为下一个项目的实施提供依据。

  ERP系统运行期间,除保持系统正常运行外,更建立健全了各种规章制度、考核制度,确保基础信息录入真、快、准。

  互联网工业实践,离不开人才的培养和使用,青特集团在互联网工业建设的道路上格外注重人才的培养,尤其是在培养高素质、复合型的多能手上不遗余力。利用互联网工业项目的实施,把懂技术的人才培养成懂生产、懂业务的多能手,把懂业务、懂生产的人培养成了懂互联网工业的专家,通过交叉互补培训,达到了复合型全能人才的培养,保证每一个互联网工业项目都能顺利实施,每一个互联网工业项目都能培养一批复合型管理人才。

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