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一、項(xiàng)目背景
蘭石集團(tuán)是我國(guó)集石油鉆采、煉化、通用機(jī)械研發(fā)設(shè)計(jì)制造為一體的高端能源裝備大型龍頭企業(yè)集團(tuán)。蘭石鑄鍛公司為蘭州蘭石集團(tuán)旗下子公司，由冶煉鑄造和鍛造熱處理兩個(gè)生產(chǎn)單元構(gòu)成，主要產(chǎn)品為鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁等金屬鑄件，鋼錠、各類鍛件及熱處理件。該公司曾在2014年6月份啟動(dòng)信息化管理項(xiàng)目，已上線使用CAXA的PLM、MES系統(tǒng)以及Oracle ERP系統(tǒng)，信息化應(yīng)用也取得了一定的效果。但是在生產(chǎn)管理及相關(guān)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)仍然存在一些突出問(wèn)題如下：
1) 原有的MES系統(tǒng)以結(jié)果管理為主，缺乏對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)、有效管控，缺乏對(duì)于配爐、熱處理外協(xié)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、成本數(shù)據(jù)記錄等的管理。只是對(duì)車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)管理，減少了紙質(zhì)單據(jù)的使用，并沒(méi)有起到幫助企業(yè)更方便地進(jìn)行生產(chǎn)任務(wù)的分配、生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)進(jìn)度可視化以及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄等，并且系統(tǒng)使用成本高，在花費(fèi)大量時(shí)間上線后對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際幫助幅度不大。
2) 系統(tǒng)內(nèi)的電子數(shù)據(jù)滯后于實(shí)際生產(chǎn)執(zhí)行，造成信息化系統(tǒng)和實(shí)際執(zhí)行"兩層皮"。數(shù)據(jù)錄入和使用必須在電腦上，沒(méi)有基于手機(jī)等智能終端的應(yīng)用，導(dǎo)致報(bào)工、檢驗(yàn)、領(lǐng)料等信息不能及時(shí)的錄入系統(tǒng)，需要專門的數(shù)據(jù)錄入員在統(tǒng)計(jì)完車間數(shù)據(jù)后進(jìn)行錄入，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)信息往往落后于實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度。
3) 對(duì)于一些可采集的檢驗(yàn)設(shè)備參數(shù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集。蘭石鑄鍛公司注重產(chǎn)品制造工藝的優(yōu)化以及產(chǎn)品質(zhì)量的提升，這都需要依靠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、分析來(lái)實(shí)現(xiàn)，而原有的MES系統(tǒng)中并未提供與成產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集對(duì)接以及數(shù)據(jù)處理模塊。
4) 只實(shí)現(xiàn)了面向最終成品的結(jié)果性管理，但形成最終成品的各種半成品和對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有管理，也造成很多針對(duì)半成品的生產(chǎn)過(guò)程管理數(shù)據(jù)、質(zhì)量和成本數(shù)據(jù)歸集出現(xiàn)問(wèn)題。
5) 不支持多計(jì)量單位，現(xiàn)有的以重量為單位進(jìn)行管理的方案和實(shí)際生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程中重量和數(shù)量雙計(jì)量管理存在錯(cuò)位。從ERP下發(fā)的工單，工單所含成品計(jì)量方式有重量和數(shù)量，但原有系統(tǒng)中只能同一以重量處理，對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理造成困擾。
6) 不能實(shí)現(xiàn)按追溯號(hào)進(jìn)行單件和批次管理，以及按照追溯號(hào)進(jìn)行管理和追溯。
二、興企云簡(jiǎn)介
興企云是邁艾木推出的面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造、以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程管理與業(yè)務(wù)流程優(yōu)化為目標(biāo)、基于云計(jì)算的協(xié)同生產(chǎn)管理軟件。興企云不僅滿足企業(yè)對(duì)銷售、計(jì)劃、生產(chǎn)、外協(xié)外購(gòu)、庫(kù)存、發(fā)運(yùn)等環(huán)節(jié)管理的需要，且可實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部以及企業(yè)間方便高效、敏捷快速的管理與溝通。
興企云以"低成本、無(wú)門檻、全覆蓋、漸提升"的全新應(yīng)用模式，讓企業(yè)按需使用和付費(fèi)而無(wú)需購(gòu)買服務(wù)器，且在先不改變生產(chǎn)管理現(xiàn)狀的前提下，快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程全覆蓋應(yīng)用與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并持續(xù)改善和優(yōu)化提升。興企云可廣泛應(yīng)用于汽車、航空、裝備、電子、有色、建材、服裝、食品、工具等生產(chǎn)制造行業(yè)。
興企云的成功應(yīng)用，將徹底改變傳統(tǒng)MES/ERP系統(tǒng)普遍存在的首次投入大、應(yīng)用門檻高、后期維護(hù)難等問(wèn)題，推進(jìn)企業(yè)漸進(jìn)集成和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，打造智能工廠，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)與智能制造。
三、興企云在蘭石鑄鍛的應(yīng)用
蘭石鑄鍛ERP系統(tǒng)中完成了銷售訂單與生產(chǎn)工單的創(chuàng)建，蘭石鑄鍛興企云系統(tǒng)對(duì)接ERP 系統(tǒng)的工單數(shù)據(jù)，通過(guò)興企云系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄生產(chǎn)質(zhì)量和成本信息，由專檢員判定檢驗(yàn)結(jié)果，并通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果控制工序完工和產(chǎn)品入庫(kù)，從而達(dá)到車間生產(chǎn)質(zhì)量和成本控制的目的。
3.1與ERP系統(tǒng)集成與對(duì)接
蘭石鑄鍛興企云系統(tǒng)通過(guò)與蘭石ERP集成接口，將ERP中建立的工單及其包含的工藝、物料、承制車間等信息下發(fā)到興企云系統(tǒng)中，在興企云系統(tǒng)中新建及更新工單，在工單生產(chǎn)過(guò)程中仍可變更部分工單信息。這樣可以保證在ERP中快速建立只包含大工藝節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單工單，及時(shí)進(jìn)行工單下發(fā)，而在興企云系統(tǒng)中可以邊完善工單信息邊進(jìn)行生產(chǎn)報(bào)工，與蘭石鑄鍛"邊設(shè)計(jì)，邊制造"的生產(chǎn)理念相契合。
3.2產(chǎn)品與工藝
蘭石鑄鍛生產(chǎn)的原材料和成品包括不銹鋼、合金鋼、碳鋼、有色金屬及其它金屬鑄鍛件，各種材質(zhì)的鋼錠，齒輪，軸承座等幾百種。蘭石鑄鍛的生產(chǎn)模式屬于小批量生產(chǎn)并且承接外部生產(chǎn)訂單，因此，系統(tǒng)中不對(duì)每種產(chǎn)品制定標(biāo)準(zhǔn)工藝，而是設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)工序，在工單下發(fā)后由工藝人員進(jìn)行工序的添加，實(shí)行"邊設(shè)計(jì)，邊制造"的生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念。系統(tǒng)中設(shè)定有自動(dòng)匹配生產(chǎn)工藝的功能，對(duì)于生產(chǎn)對(duì)象和工序大節(jié)點(diǎn)相同的工單，在工單編輯時(shí)自動(dòng)匹配已存在工單中的工藝，不需要重復(fù)編輯工藝。
3.3報(bào)工和檢驗(yàn)
工單在系統(tǒng)中進(jìn)行打印并下發(fā)生產(chǎn)車間，班組長(zhǎng)通過(guò)手機(jī)APP掃描工單二維碼，對(duì)每道工序進(jìn)行快速報(bào)工（支持多個(gè)生產(chǎn)者按照工作量比例報(bào)工）；工人報(bào)工完成后，質(zhì)量部檢驗(yàn)員對(duì)需要專檢的工序在系統(tǒng)中記錄檢驗(yàn)結(jié)果，并建立檢驗(yàn)記錄用以記錄過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)其中爐溫、化學(xué)成分等信息支持設(shè)備采集直接填入。
系統(tǒng)中提供的My產(chǎn)量、We產(chǎn)量、My績(jī)效和We績(jī)效模塊可以供工人和車間負(fù)責(zé)人查看個(gè)人與生產(chǎn)組織的生產(chǎn)數(shù)量和績(jī)效。
3.4質(zhì)量管理
1）對(duì)于已經(jīng)報(bào)工的報(bào)工記錄進(jìn)行檢驗(yàn)，若產(chǎn)品檢驗(yàn)合格，則直接選擇檢驗(yàn)確認(rèn)，若檢驗(yàn)出有缺陷或其它問(wèn)題的不合格品，則選擇檢出不合格品。若檢驗(yàn)后不合格判定情況不定時(shí)選擇待定處理，此時(shí)會(huì)生成不合格品檢驗(yàn)記錄，針對(duì)此條不合格品檢驗(yàn)記錄生成不合格品通知單進(jìn)行不合格品的處理。
2) 興企云系統(tǒng)與車間設(shè)備集成對(duì)接，進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)設(shè)備、PC控制檢驗(yàn)設(shè)備、PLC設(shè)備等質(zhì)量信息采集。通過(guò) PC 控制的檢驗(yàn)設(shè)備，檢驗(yàn)后數(shù)據(jù)為一個(gè)圖片及數(shù)據(jù)描述文件， 描述文件中會(huì)顯示測(cè)試后結(jié)論及相關(guān)內(nèi)容；PLC 控制系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn) RS232 接口，通訊協(xié)議使用 MODBUS 通訊協(xié)議，系統(tǒng)在每個(gè)檢驗(yàn)機(jī)后接一個(gè)單串口服務(wù)器將 RS232 信號(hào)轉(zhuǎn)化為 RJ45 信號(hào)，實(shí)時(shí)獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)；為了不影響現(xiàn)有設(shè)備的操作與運(yùn)行，針對(duì)設(shè)備接口形式不同通過(guò)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)采集和手工錄入三種方式及時(shí)采集質(zhì)量數(shù)據(jù)。
3) 系統(tǒng)中可以新建并打印質(zhì)量證明書，用以管理各類合格鑄件、鍛件、鋼錠的質(zhì)量證明書，質(zhì)量證明書中的質(zhì)量部分信息直接由檢查員填寫的檢驗(yàn)記錄中提取，無(wú)需再次填寫，使得質(zhì)證管理更加規(guī)范簡(jiǎn)潔。
4)熱處理配爐
對(duì)蘭石鑄鍛公司來(lái)說(shuō)，在實(shí)際生產(chǎn)中，存在不同工單中在同一個(gè)爐子進(jìn)行熱處理的情況。對(duì)于這總情況，可以在興企云系統(tǒng)中新建熱處理工單并進(jìn)行配爐操作，對(duì)熱處理工單進(jìn)行生產(chǎn)報(bào)工，并在完工后將結(jié)果回傳到原工單中。
3.5產(chǎn)品追溯
興企云系統(tǒng)中通過(guò)賦予產(chǎn)品系統(tǒng)中唯一的追溯號(hào)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與工單、進(jìn)料、生產(chǎn)者、設(shè)備、入庫(kù)單、出庫(kù)單、發(fā)運(yùn)單等之間的追溯。針對(duì)鑄鍛公司實(shí)際生產(chǎn)特色與其對(duì)產(chǎn)品的追溯要求，系統(tǒng)中通過(guò)ERP下發(fā)工單中的成品做拆分，每件成品都生成追溯號(hào)，追溯號(hào)生成遵循批次號(hào)+流水號(hào)的規(guī)則，對(duì)鍛件和鑄件分別按照唯一的追溯號(hào)、鑄號(hào)（或爐號(hào)）進(jìn)行產(chǎn)品追溯。實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程管理中對(duì)所有產(chǎn)品不僅按照工單進(jìn)行流轉(zhuǎn)，而且同時(shí)按照產(chǎn)品追溯號(hào)流轉(zhuǎn)，按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線可查詢?nèi)^(guò)程的生產(chǎn)工序、質(zhì)檢、性能、成本等生產(chǎn)信息。
3.6數(shù)據(jù)可視化
興企云系統(tǒng)中的可視化看板模塊為用戶提供生產(chǎn)計(jì)劃看板、生產(chǎn)看板、工單進(jìn)度看板、銷售看板和庫(kù)存看板等，幫助客戶清晰方便地掌握生產(chǎn)進(jìn)度與生產(chǎn)狀態(tài)。
生產(chǎn)計(jì)劃看板呈現(xiàn)出每種產(chǎn)品在所選時(shí)間段內(nèi)的生產(chǎn)進(jìn)度，將產(chǎn)品計(jì)劃數(shù)量、完成數(shù)量與完成比例通過(guò)數(shù)字與進(jìn)度條的形式清晰展現(xiàn)出來(lái)。采用圖表的形式體現(xiàn)出總體計(jì)劃量完成情況及產(chǎn)品合格率；并且通過(guò)檢驗(yàn)時(shí)錄入的信息以圖表的形式展現(xiàn)出不合格品的質(zhì)量問(wèn)題分布。此看板幫助鑄鍛公司車間生產(chǎn)人員實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前的任務(wù)完成情況。
工單進(jìn)度看板實(shí)現(xiàn)了下發(fā)工單生產(chǎn)全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)不同顯示顏色區(qū)分產(chǎn)品生產(chǎn)每道工序的實(shí)時(shí)進(jìn)度以及標(biāo)記出工單成品的產(chǎn)出工序；對(duì)已經(jīng)終止或延期的工單做出標(biāo)記，劃分生產(chǎn)任務(wù)；生產(chǎn)主管可以通過(guò)點(diǎn)擊每道工序進(jìn)入到該工序的報(bào)工界面，了解車間報(bào)工詳情；工單進(jìn)度看板能夠幫助企業(yè)生產(chǎn)主管擺脫需要頻繁地下車間巡查生產(chǎn)的困擾，更清晰、更方便及時(shí)地了解車間地工單生產(chǎn)進(jìn)度。
3.7生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)
蘭石鑄鍛是一家集鑄、鍛、熱處理一體的公司，生產(chǎn)過(guò)程中需要大量能源消耗，但其耗電、耗氣等能源消耗在不同時(shí)間段成本均不相同，現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)做成本統(tǒng)計(jì)時(shí)并不會(huì)考慮到生產(chǎn)環(huán)境對(duì)成本地影響，在興企云系統(tǒng)中，車間在報(bào)工時(shí)記錄每道工序的工時(shí)、原材料成本、耗電量、耗氣量等信息，并進(jìn)行成本工時(shí)統(tǒng)計(jì)匯總，最終可進(jìn)行生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)與生成成本工時(shí)歸集表。
四、應(yīng)用總結(jié)
興企云在蘭石鑄鍛的上線使用，幫助蘭石鑄鍛公司實(shí)現(xiàn)了MES系統(tǒng)的升級(jí)，擺脫了鑄鍛公司上一代MES系統(tǒng)生產(chǎn)管理不細(xì)致、生產(chǎn)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的同步性差、系統(tǒng)應(yīng)用門檻高及使用不便利等問(wèn)題。幫助企業(yè)快速進(jìn)行管理創(chuàng)新與數(shù)字化變革，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程管理，讓管理更簡(jiǎn)單，讓協(xié)同更高效，逐漸打造智能工廠。針對(duì)興企云（蘭石鑄鍛）系統(tǒng)，在現(xiàn)有系統(tǒng)功能使用的基礎(chǔ)上，可以從質(zhì)量控制和生產(chǎn)預(yù)警方面進(jìn)行生產(chǎn)智能化提升。
目前，蘭石鑄鍛公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的制造數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的數(shù)據(jù)采集，但對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的利用仍顯不足，目前，邁艾木公司與蘭石鑄鍛正在協(xié)商針鑄鍛公司的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行制造工藝的優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面，蘭石鑄鍛已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備物聯(lián)，因此，可以通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析得出設(shè)備利用率，設(shè)備工況及負(fù)載等，得到設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)分析可得出故障診斷報(bào)告，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)警，保障車間成產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
