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踏访京津冀,感悟智能工厂建设秘辛

2021-04-30e-works王聪

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2021年4月16日,由e-works数字化企业网组织的2021京津冀标杆智能工厂考察活动圆满收官。

    2021年4月16日,由e-works数字化企业网组织的2021京津冀标杆智能工厂考察活动圆满收官。本次考察由e-works CEO黄培博士担任团长,带领来自全国各地不同行业的30多位企业家、智能制造领域专家跨越京津冀,从不同维度和视角学习了智能工厂建设的成功经验。

    在为期3天的考察期间内,考察团先后走访了SMC(中国)有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、丹佛斯天津灯塔工厂、北京精雕科技集团廊坊整机制造基地、北京机械工业仪器仪表综合技术经济研究所以及施耐德(北京)中低压电器有限公司共6家行业翘楚的智能工厂与示范基地。通过现场参观、技术讲座、问答和内部研讨等方式,深入探索了如何建设智能工厂实现高效生产的最佳实践,学习了领先的精益生产模式和管理方法、了解了智能工厂建设中的各项使能技术,收获巨大。

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考察团员在北京精雕科技集团廊坊整机制造基地合影

走进“灯塔工厂”,探索智能工厂建设之道

    本次考察包括2家全球“灯塔工厂”,分别为福田康明斯X工厂和丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂。所谓“灯塔工厂”,指的是那些在第四次工业革命尖端技术应用整合工作方面卓有成效,堪为全球表率的领先企业。自2018年起,世界经济论坛联合麦肯锡历经6次评选,总计69家工厂入选。虽然同样享有“灯塔工厂”的美誉,但在参观中考察团发现福田康明斯X工厂和丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂采取了完全不同的建设模式。

    福田康明斯X工厂以顶层规划的方式,实现了工厂整个信息系统的互联互通。通过打通发动机设计、订单、计划、生产、物流、质量等环节,实现了从上游供应端到下游客户端的“端到端”数据打通与可视化实时呈现。基于VSM价值流图,在工厂内考察团员可以看到每一台发动机从订单到售后使用的全生命周期数据,这种基于数据的驱动模式不仅有助于福田康明斯X工厂提升运营效率,通过深度的数据分析和管控提高产品的可靠性;还可以促进福田康明斯向服务化转型升级,利用车联网数据为客户创造价值,降低运营成本。

    相较于福田康明斯X工厂的“识大体”,丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂则采用“知小节”的方式,通过持续改善,从小处着手不断对工厂进行自动化、信息化改造。在考察中可以看到工厂内大量采用机器臂实现人机协作、配备数字拣货系统等方式,一步一个脚印将拥有近20年历史的工厂逐渐升级为智能工厂。

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考察团参观丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂

    在考察总结环节,团员们认为无论是福田康明斯X工厂的“自顶向下”模式,还是丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂“自底向上”路径,最终都要为工厂带来实实在在的经济和运营效益。在工厂建设过程中,企业需要结合自身的生产特点,不能盲目追求“无人化”、“黑灯工厂”,而应回归制造价值本源。

坚持创新驱动,新兴技术与生产过程深度融合

    在推进智能工厂建设过程中,通过技术创新引领生产运营升级已经成为共识。在考察中可以看到各种类型的工厂都在加速应用工业互联网、数字孪生等新兴技术,减少人工干预,提高工厂整体协作效率,提升产品质量。

    例如在施耐德(北京)中低压电器有限公司的低压电器和中压电器生产车间,通过EcoStruxure AR操作顾问(Augmented Operator Advisor)的应用,使得现场工人可以利用AR技术实时查看设备的状态信息,通过电脑中标准产品的比对,轻松提取并对照多样产品信息。而在发生故障时,车间维护人员配合标准安装视频也可高效快速响应、解决故障,全面提升运维效率、降低成本。

    在解决方案创新方面,北京精雕通过集成CAM软件编程技术、数控系统在机测量技术和精密加工管控技术,形成了“在机测量和智能修正技术”,实现产品连续、稳定地精密加工。通过遵循“以软件实现工作状态可视化,加工经验功能化”的理念,北京精雕机加工车间以软件重新定义人机协同过程,即以DNC提升机床工作效能、CAM软件提升人员工作效能、MES软件助力缩短订单货期出发,采取渐进式、分步实施的策略,提高人机协同的准时性,为智能制造夯实基础。

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考察团参观北京精雕机加工车间

    SMC中国第二工厂拥有2个市、区级高端装备制造职工创新工作室,致力于加工工艺及设备导入、调试、新加工技术研究实践,各类刀具的研磨、改善、试制等,最终目的是通过创新为企业节约成本、提升实力。

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考察团参观SMC中国研发中心展厅

    在机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,考察团参观了数控机床和智能机器人预测性维护标准测试床,以及基于智能制造综合试验平台“个性化定制试验线”构建的预测性维护标准验证试验线。学习了如何通过对机器设备实时监测,进行大数据分析,从而提前感知设备故障,在部件发生故障之前进行维修或更换,使设备的停机时间降到最低。

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仪综所工作人员向考察团介绍预测性维护试验验证平台

注重质量控制,应用防呆防错提升质量水平

    产品质量一直是工厂最为关注的问题之一,质量挑战零缺陷也是各行各业都在努力追寻的目标。由于生产过程中,工人会不时因疏漏或遗忘而发生作业失误,由此所致的质量问题所占的比例很大。因此,在参观中可以看到许多工厂都设置了防呆防错措施,防止失误的发生,提升质量水平和作业效率。

    在丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂,为了解决装配环节的错装、漏装问题,整个生产线采取工位之间的“互锁”模式,如果上一个环节发生错误,半成品无法流向下一道工序,以此确保了每个生产阶段的产品合格率。例如进行螺栓拧紧动作时,每个工位都设置了光电防错和顺序防错,确保工人进行正确的操作。

    在福田康明斯X工厂,其装配过程的关键装配工序由机械手或者机器人完成,并采用车间全封闭空调、微正压设计确保产品加工和装配精度。装配生产线采用了料灯防错、光电防错、顺序防错等,用于确保正确的装配流程,并实现所有加工过程数据均能100%记录并追溯。

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考察团参观福田汽车数字展厅

变革商业模式,数据驱动企业数字化转型

    在后疫情时代,许多企业都加大了在数字化转型资金、人才等资源方面的投入力度,从管理者到员工,对数字化转型的认识和理解也进一步加深。从商业模式角度,加快制造业向服务化转型,有利于促进企业由单纯提供产品和设备,向提供全生命周期管理及系统解决方案转变,从而解决低端产能过剩、高端产能不足的问题,从根本上改善供给体系的质量和效益。此外,要保持企业的高速增长,必须优化需求结构,推动制造业服务化将是一条重要途径。

    福田汽车在“一云、四互联、五智能”的顶层战略构架引领下,组建了福田智科信息技术服务公司,进行车联网产品开发和业务实施。福田智科充分利用福田汽车的整车资源,开展汽车物联网车载终端设备和车联网管理平台的研发,并提供基于汽车金融风控服务、车队管理的产品和服务。针对造车、卖车、用车、运营、生态不同环节,福田智科提供了针对性、完善的服务规划,通过将服务延伸到车辆运营的全生命周期中,全面提升福田汽车产品附加值和市场竞争力。

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福田汽车X事业部常务副总经理杨兆昂介绍如何向服务化转型

    依托自身的绿色智能制造实践与经验,施耐德电气为涵盖离散工业、流程工业以及混合工业的工业客户提供“从咨询到落地”的绿色智能制造整体解决方案,以顶层设计来推动各个子系统的规划和部署,涵盖可持续发展咨询、供应链管理、精益生产等,进而实现从数字化到软硬件解决方案的有效落地,助力企业成功实现数字化转型。

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施耐德电气战略与业务发展部咨询顾问刘思睿介绍咨询业务

强调精益化管理,全员参与优化生产流程

    众所周知,车间的生产管理是组成企业核心竞争力的关键内容,而精益化的管理方式,则是提高企业核心竞争力的首要手段。要成功推行精益生产,发动一线员工自主持续改善的热情是关键。

    施耐德(北京)中低压电器有限公司的低压电器和中压电器生产车间提出SIM(Short Interval Management)即时管理体系,使得工厂可以对生产过程中的涉及安全、质量、按时交付和效率等方面的问题做出更有效的反应。通过划分SIM1-SIM5 5个不同等级形成了五步循环信息流,以及从下到上反映问题、从上到下承诺和支持并解决问题的流程,使得一线工人的问题可直达最高管理层。

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SIM即时管理体系

    在丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂,不仅设立了早会制度,确保工艺、质量等部门保持沟通,出现质量问题随时提出随时解决;还设立了针对生产过程改善的建议墙,一线员工可以直接提出工作中出现的问题,相关负责人包括一线员工会积极针对问题提出改善方式,以及最后将获得哪些效益,从而形成持续改善的文化。

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丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂的早会制度

坚持以人为本,注重智能制造人才培养

    智能制造人才在推动企业商业模式、生产方式的转型中承担着“顶梁柱”角色,而企业本身则是人才培养最好的摇篮。在考察中我们发现,许多企业非常注重以人为本,有着清晰的人才培养路线。

    在SMC中国第二工厂,有着完整的人才培训体系:对于基层员工,SMC加强基本作业技能培训,确保作业安全、效率;对于基层管理者,强调对于产品技术、制造技术、劳务管理的培训;对于中高层管理者,组建了SMC干部管理学院,加强对于经营战略的知识学习。值得一提的是,对于中高层管理者,SMC从日本总部和咨询机构先后导入MTP、精益生产等课程,累积培训15期以上,学员达400余人,为推进公司近10年的发展提供了坚实的团队能力保障。

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SMC(中国)有限公司总经理马清海介绍人才培训体系

   在 丹佛斯商用压缩机中国(天津)工厂,大部分智能化升级改造由其自身设备工程师联合供应商自主完成。这种方式为丹佛斯打造了企业级智能制造人才梯队,使员工实际经验得到了快速积累,实现了既懂数字化、自动化技术,又懂工艺与管理的复合型人才培养,为工厂的持续改善打下了坚实的人才基础。

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丹佛斯商用压缩机(天津)工厂高级运营总监张瑞兴如何形成持续改善的企业文化

小结

    在此次考察中,考察团员对智能工厂建设中多种生产模式的集成融合与人机协作印象深刻,对智能工厂建设的关键技术、方法及策略也有了更加全面的认识。秉承e-works一贯的“下车参观,上车讨论”考察方式,在考察途中团员们也积极分享了自己的体会和感悟,相互启发,深入交流。考察团成员对e-works考察安排给予了高度评价,纷纷认为此次考察是一次收获之旅。

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考察团员相互分享自己的体会和感悟

    作为致力于推进智能制造与两化深度融合的第三方专业服务机构,未来e-works也将通过考察、论坛和实训等多种形式,持续为广大制造企业提供更多与知名企业面对面学习交流的机会:

    第二届江苏标杆智能工厂考察

    工业互联网关键技术实施与应用实训班

    2021(第十一届)中国汽车行业智能制造论坛

    关于本次考察的更多详细内容,请查看e-works特别报道:2021京津冀标杆智能工厂考察

责任编辑:王聪
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