智能傳感

案例 | 蘭寶發掘[email protected]數字化價值

2025China.cn   2019年07月11日

  傳統U型線、柔性制造線、全自動生產線,很難想象在同一個車間內就能在不同的制造階段隨意“穿越”。就連智能制造“標志物”的大屏看板和各式工業機器人也不是俯仰可見,跟“無人工廠”和“黑燈工廠”更是有著天壤之別,她“樸素”得有些不像數字化車間。

  然而,這個車間竟然能同時流暢地生產上百個規格、不同訂單的傳感器產品,從產線規劃到生產制造再到物流倉儲,背后以[email protected]理念為框架的一整套數字化系統高效運轉,現實與虛擬完美結合,數據像血液一樣在整廠內流轉。這就是工信部智能制造新模式試點項目——蘭寶數字化車間!

  蘭寶傳感器以品質穩定、規格齊全、智能定制著稱。自1998年成立以來,由傳感器產品供應到工業測控解決方案的設計實施,上海蘭寶傳感科技股份有限公司已成為國內傳感科技研發的重要力量,也成為面臨智能制造升級轉型的首批企業之一。

小產品大產業,離散制造的痛點誰能懂?

  2018年9月的一天,上海蘭寶的副總經理謝勇先生凝視著手里的文件露出了欣慰的笑容。這是一份用六張A3紙黏貼在一起的文件,是在2014年制定的數字化工廠規劃藍圖,文件在他辦公桌的抽屜里保存了四年,既是他的夢想,也成了他的“執念”——實現先進制造,振興民族品牌。如今,藍圖落地,“蘭寶數字化車間”通過了工信部項目驗收,上海蘭寶在[email protected]的賦能下終于完成了企業升級的第一步,為智能制造打下了堅實的基礎。

  上海蘭寶傳感科技股份有限公司副總經理 謝勇

  實現夢想,單靠行動是遠遠不夠的,還需要找對方向。“我們是典型的多品種、小批量離散傳感器制造企業,要不停地換線生產,是最痛苦的模式。”謝勇先生介紹公司管理層進行變革的決心由來已久,“國產傳感器發展只有短短二三十年,需要超價值服務來營造品牌價值,這樣無限制個性化就會衍生非常多的產品品種,僅“排單”一個環節就是海量工作。”傳感器產品規格非常多,按照敏感原理、組裝方式、結構形式方面的區別進行排列組合,ERP中導入的品種就有8000多種,單靠研發根本不能解決標準化問題, “必須用系統工程的方法來解決這個難題。”上海蘭寶的管理層清晰地認識到癥結所在,急切地探尋有效的解決途徑。

  在三菱電機集團和公司領導的關注和支持下,[email protected]獲得了上海蘭寶的青睞。“我們參觀了一些電子產品和汽車的制造工廠,還到國外的工廠去參觀,最終選擇了精益生產模式,確定了三菱電機。”謝勇先生說,選擇三菱電機是經過嚴謹的觀察和論證的,“首先,三菱電機本身就是制造企業,對電子產品的離散制造具有近百年的經驗積累;其次,[email protected]能夠將‘人、機器和IT’協同,有效降低供應鏈和工程鏈的總成本,鍛造在一些特定領域中的后發優勢;第三,項目成功最重要的因素是人,需要專業素養和職業素養過硬的負責人,這一點三菱電機值得信賴。”

  蘭寶數字化車間核心體系

  三菱電機該項目負責人何經理說,上海蘭寶和三菱電機可以說是一拍即合,“2017年4月雙方開始接洽,由于[email protected]從整體規劃開始,擁有廣泛的FA產品作為支撐,并在軟件和通訊方面具有技術優勢,而上海蘭寶在傳感器技術和系統方案設計、數據采集挖掘方面擁有豐富經驗。三菱電機(中國)有限公司 [email protected]推進統括部統括部長水嶋一哉先生多次上門拜訪、交流,雙方默契點越來越多,7月達成意向,9月就立項了。”上海蘭寶非常贊同[email protected]注重解決生產現場課題的理念,希望從現有工廠改善入手,導入自動化,進行工藝調整,在一定范圍之內實施信息化、數字化,為未來發展提供可復制的藍本。

智能制造路上,我們一起填過的“坑”

  推進智能化升級只有決心和勇氣是遠遠不夠的,其中諸多難點必須用工程項目管理的理念和方式方法解決。如何抓住關鍵環節?如何找到問題的癥結所在?如何調配各種資源?在蘭寶數字化車間的建設進程中,都能找到答案,正如謝勇先生在[email protected] Alliance年會演講時所言:“我們經歷過這些溝溝坎坎,希望能為后來者提供借鑒。”

全自動檢測系統

智能電子料庫

  標準化,智能制造系統工程的基礎。說起項目的首要挑戰,何經理印象最深的是 “恐怖的多品種”,經過調查,上海蘭寶有13個大類、256個中類,幾千種小類,同一中類下的各小類工藝路線也不盡相同,工藝矩陣圖分析就花了2個月時間。然而,海量產品的梳理還不是最難的,“梳理主工藝相當復雜,對每個種類產品的客戶價值、未來市場接受度、利潤等因素綜合考慮,最終確立了三條主線使用自動化產線生產:9700系列、8EA智能兼容系列、PSK系列,其他品種實用柔性線生產,”謝勇先生介紹,三菱電機的規劃團隊給予了很多產品本身的改型以及工藝改進建議,并且陪同客戶進行了長達兩個月的改型驗證,諸如傳統手工焊接線纜改為接插件形式以適用機械手自動組裝、部分封灌工藝改為在線注塑平衡了工序間的節拍等等,從設計源頭開始規劃以適應新產線的自動化、智能化。

  項目管理經驗,智能制造成敗的關鍵。上海蘭寶本身就采用項目型業務模式,具備項目管理經驗和機制。“項目管理是跨組織、跨職能、跨體系的管理模式,內部我們采用行政和技術雙負責制來保障項目的按計劃推進,并做好全體動員工作,為項目推進掃清障礙。”生產運營是升級改造中變革最大的部門,也是未來MES的使用部門,謝勇先生原本以為在這里將會遇到很大的阻礙,沒想到卻異常順利,“智能制造戰略需要獲得全體員工的支持,原來的人工作業模式太累了,大家都渴望變革。”上海蘭寶還擁有30多人的IT團隊,負責軟件開發和數據采集,在智能制造項目實施之前,就為工廠開發了具有預警和質量分析功能的軟件系統,這些都為后期的智能制造做了充足的準備。

全自動點膠工站

在線智能測試系統

  決策者,擊敗不倫不類的“妖怪”。在項目推進中,上海蘭寶也遇到過非常大的困難,“當時感覺走不下去了。”謝勇先生說,一是工藝標準化的難題,涉及供應商和經銷商會遭到外部阻力,內部技術研發、生產協調等各個環節的工作量和技術難度也很大;二是管理標準化的難題,跨部門的作業流程需要重新定義;三是項目團隊時抽調各部門人兼職組成的,會耽誤其他的工作,也遭遇到很大壓力。“完美的方案是不存在的,即便是很好的方案也是雙刃劍,各部門都有自己的意見,這時候就需要鐵腕人物拍板,這個人清楚戰略并能始終貫徹,才能避免造出不倫不類的妖怪。”

  人,在智能制造當中的重要作用。[email protected]理念是強調“人、機器和IT的協同”,其中人需要發揮主導性的作用,“計算機只是幫助人實現目標、提高效率的工具而已。”謝勇先生非常贊同[email protected]立足生產現場、發揮員工主動性的理念, “我們參觀了三菱電機名古屋制作所等工廠,這些智能化工廠中將生產效率和拋料率等幾個關鍵數據進行可視化,反饋給管理人員進行改進,人的地位更為重要。”

MES實施,打好智能制造攻堅戰

  蘭寶數字化車間MES系統運行示意圖

  “智能制造不是大而全,也不是面子工程,更不是趕時髦,是要根據企業所在的行業、企業自身的狀況來確定適合自己的模式,企業的戰略定位、品牌地位,以及對行業和技術的認知更重要。”謝勇先生非常清楚自己需要的是什么,建設數字化車間,上海蘭寶不僅僅為解決當下難題,更有著長遠的目標,“我們考慮未來5年的發展,希望在并購、異地建廠后,先進的運營模式和經驗能夠快速借鑒和復制。未來也將布局產品芯片化,對供應鏈管理水平也將提出更高的要求。這些[email protected]都能一一滿足。”

  基于[email protected]貫穿研發、生產和維護全流程的數據利用能力,上海蘭寶 “一個中心、三大系統、六大模塊“的整體數字化體系非常明確:產品數據管理系統PDM(Product Data Management)作為統一的數據源,現場的實時數據傳輸到數據裝載系統DLS(Data Loader System),生產執行系統MES(Manufacturing Execution System)從數據庫中抓取需要的信息,統一調度把整個生產運營系統盤活。“整體系統體現了[email protected]最核心的技術,即FA與IT的融合,通過數據采集、傳輸、分析、反饋來提高運營效率,讓工廠運營實現可視化、可分析、可改善。”謝勇先生認為。

  “工信部驗收很嚴格,而且只有一次驗收機會。”為了確保按期交付,2018年夏天對何經理而言就像是打了一場異常艱辛的戰役,“三個月之間,把APS、ERP、PDM、MES和智能倉儲系統打通,22個大型接口,小接口不計其數,接口文件多得嚇人!”那時候,三菱電機被上海蘭寶授予了最高調度權,協調五家系統供應商做資源統合,一屋子人夜以繼日,從ERP接收訂單,APS排單下發到MES系統,MES系統進行備料拉料以及生產過程控制,并及時的將生產過程各項數據(產成實績、物料消耗實績)等情況反饋給ERP及APS,做到動態更新。期間隨時變更數據,測試系統應對能力,全部要把接口測試通暢。“現在還能感受得到當時的炎熱,感謝這些來自不同公司的戰友們,大家都堅守崗位,全力以赴,取得了最終的勝利。”何經理感嘆到。

  “其實,在智能制造項目中,ERP也占據非常重要的位置。”何經理分享經驗時這樣說,國內很多企業的ERP采用偏銷售、財務管理和倉庫管理的“進銷存“系統,在進行智能制造升級改造的時候,接口開發量就會特別大。因此,在項目設立之初,需要ERP咨詢顧問一起梳理業務流程,調整核心架構以及開發接口。“如果是模塊化的接口,就很簡單很多,只要把數據傳輸上去就可以了,能夠節省很多的時間。”

  謝勇先生說,內心非常感謝這些供應商,在這個臨時團隊里,大家都朝同樣的目標努力,難能可貴。在項目型管理中,目標應該是客戶滿意,目的是項目驗收,現實中往往會把目的和目標混為一談,“三菱電機不是很逐利的品牌,自始至終,營業部、系統部和戰略企劃部等相關部門的資源支持都很到位。三菱電機員工做事的態度和專業度都很高,以客戶滿意為目標,非常令人敬佩。”謝勇先生給予了極高的評價。

打樣完成,上海蘭寶強化[email protected]的縱深服務能力

  隨著項目接近最后驗收,獲得了[email protected]賦能的上海蘭寶的“二三三四戰略”也更加清晰有力:兩個競爭戰略,包括擴展產品種類的戰略,以及國內同價高質、國際同質低價的競爭策略;三種作業模式,包括單品大規模自動化產線制造,高附加值的柔性制造,以及U型生產線的小批量多批次靈活生產;三種盈利模式包括單品的大規模生產,高附加值的特殊品生產,“傳感+系統”模式;“四化”工程包括通用產品兼容化,個性產品智能化,技術平臺化,平臺技術芯片化。戰略背后是[email protected]項目在咨詢、規劃、仿真、實施、測試、維護等各個流程階段提供的標準化、數字化、網絡化、智能化的產品和技術。

  如今,蘭寶數字化車間運行順暢,“不僅僅是節省了多少人工、減少了浪費、多生產了多少產品,更重要的是產品品質提升了,業務模式改變了,生產經營和市場能力提高了,綜合收益是難以估量的。”對于項目延伸,謝勇先生有著更深遠的思考,“在雙方合作中,積累了很好的資源,包括IT團隊和項目管理,有很好的項目經理、架構師、IT工程師和工藝師,三菱電機和上海蘭寶未來能夠在智能制造領域進行深入合作。”智能制造是高投入、高產出的行為,信息化系統需要一次投入也需要長期維護,還需要升級更新,這些長期的投入如果能以合作的模式進行,將會讓更多企業受益,這也跟[email protected] Alliance合作伙伴計劃的宗旨相當契合。

  上海蘭寶IT部技術經理徐軍,對行業應用有著豐富經驗,他點明目前電力電子行業智能制造項目的難點在于,現場數據采集和有效利用,上海蘭寶具有設備層數據采集的能力優勢,能夠輕松化解這一難題。同時,與封閉式數據庫形式不同,[email protected]采用開放式平臺為客戶提取和分析數據,幫助客戶以最小投入實現智能制造改造升級,在設備數量多、老舊設備占比多的工廠中,這一成本優勢將更為顯著。“在某些特定行業中,三菱電機和上海蘭寶的合作已經取得實質性進展。”何經理透露。

格局,決定未來走多遠

  “要說與三菱電機印象最深的一次會面,是綠色能源團隊來訪,他們介紹了負責的業務范圍和對行業的看法。目前綠色能源并不是很熱的話題,但是三菱電機的眼光很長遠,成立并不盈利的團隊,這是一種胸襟和格局。既注重企業的社會責任,也順應社會發展趨勢做提前布局。”謝勇先生說對三菱電機的思路很贊賞,“與這樣一個有前瞻性和責任感的品牌合作,我們非常有信心。”

  用制造推動社會進步,做大做強民族品牌,這是每個制造業從業人的夢想,[email protected]助您夢想成真!

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