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1、方案背景與目標(biāo)

匯中儀表股份有限公司是全球范圍內(nèi)頗具規(guī)模的超聲測流產(chǎn)品及配套系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)制造商，擁有大規(guī)模的智能生產(chǎn)設(shè)備和多個信息化系統(tǒng)，但系統(tǒng)相互之間協(xié)作效率較低，面對離散制造業(yè)品類多、小批量、快交付以及定制化程度高等挑戰(zhàn)，公司亟須進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，降本增效，增強(qiáng)市場競爭力。

為推進(jìn)公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略，加強(qiáng)企業(yè)數(shù)據(jù)治理能力，挖掘數(shù)據(jù)價值，匯中通過不斷學(xué)習(xí)探索和實(shí)踐應(yīng)用，形成了“一個主題，兩個目標(biāo)，三個原則，四個舉措”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線，使企業(yè)可以更好地適應(yīng)數(shù)字化時代的發(fā)展趨勢和市場變化的需求，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新能力的提升。

匯中離散制造業(yè)敏捷數(shù)字化解決方案，采用“全場景規(guī)劃、小場景啟動”的敏捷建設(shè)思路，采用迭代式開發(fā)方式，不斷調(diào)整和改進(jìn)工作方案，適應(yīng)變化的需求和市場。

通過采集MES等信息化系統(tǒng)以及生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的各種狀態(tài)與制造參數(shù)等數(shù)據(jù)，結(jié)合自建大數(shù)據(jù)平臺，對采集的各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、計(jì)算和存儲，對設(shè)備、產(chǎn)線、工藝等進(jìn)行數(shù)字化建模，生成預(yù)測、決策、數(shù)據(jù)分析等不同的應(yīng)用，逐步形成統(tǒng)一的工業(yè)數(shù)字化平臺，用以幫助生產(chǎn)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益管理，實(shí)現(xiàn)降本增效。同時，還可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合，打通企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)、銷售、供應(yīng)鏈等數(shù)據(jù)，驅(qū)動企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級。讓數(shù)據(jù)應(yīng)用能力升級為企業(yè)能力，持續(xù)提升企業(yè)經(jīng)營管理水平和市場競爭力。

2、方案詳細(xì)介紹

2.1 總體設(shè)計(jì)方案

匯中離散制造敏捷數(shù)字化解決方案，通過搭建MES系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)可視化平臺形成一個整體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化平臺，MES系統(tǒng)可以提供生產(chǎn)過程的實(shí)時數(shù)據(jù)和監(jiān)控，大數(shù)據(jù)平臺則可以為MES系統(tǒng)及智能生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供更大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲和處理能力，同時提供更高級的分析和挖掘功能。而數(shù)據(jù)可視化平臺則是從整體數(shù)據(jù)中提取洞察，并將其可視化呈現(xiàn)，幫助決策者更好地理解和利用數(shù)據(jù)。

2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)方案

2.2.1 搭建工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),提供數(shù)據(jù)支撐

工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)逐漸成為智能制造過程中的一種重要數(shù)字資源，既包括智能設(shè)備、傳感器等的狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，也包括人、機(jī)、料、法、環(huán)數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值在很大程度上取決于采集數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量。

在離散制造業(yè)，主要的制造數(shù)據(jù)包括設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)等。

a)         設(shè)備數(shù)據(jù)：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息、實(shí)時工藝參數(shù)信息、故障信息、維修/維護(hù)信息等;

b)         生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)：生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品加工時間、加工數(shù)量、加工人員、加工參數(shù)、計(jì)劃達(dá)成率等;

c)         質(zhì)量數(shù)據(jù)：產(chǎn)品質(zhì)量信息、工藝質(zhì)量信息等。

2.2.2 實(shí)施MES系統(tǒng)，管控生產(chǎn)過程

MES 是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的管理和監(jiān)控，打通了各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息流，采集生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期的信息化基礎(chǔ)管理，從而提高企業(yè)工藝控制水平和生產(chǎn)效率。

2.2.3構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺，打通信息孤島

離散行業(yè)的業(yè)務(wù)特征決定了數(shù)據(jù)高度離散，生產(chǎn)數(shù)據(jù)多、種類多、數(shù)據(jù)維護(hù)困難。大數(shù)據(jù)平臺主要滿足生產(chǎn)制造對于數(shù)據(jù)的各種要求，主要通過對企業(yè)全域數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，解決制造業(yè)數(shù)據(jù)收集能力差的問題；并針對數(shù)據(jù)質(zhì)量差、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)混亂，無法直接賦能生產(chǎn)等問題，構(gòu)建數(shù)據(jù)治理架構(gòu)，解決企業(yè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲管理問題。

2.2.4研發(fā)數(shù)據(jù)可視化平臺，輔助科學(xué)決策

數(shù)據(jù)可視化平臺，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，透過視覺化的符號，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果在呈現(xiàn)上更加簡潔明了，提升管理人員對數(shù)據(jù)的理解能力，為企業(yè)管理者提供可視化的決策依據(jù)。

通過對產(chǎn)線實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)的監(jiān)測，同時應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，將實(shí)際生產(chǎn)線與虛擬模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線的實(shí)時監(jiān)測、模擬仿真和優(yōu)化管理，通過收集和監(jiān)測生產(chǎn)現(xiàn)場的信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，從而優(yōu)化產(chǎn)線調(diào)度，保證設(shè)備的穩(wěn)定性，保證質(zhì)量控制，優(yōu)化生產(chǎn)進(jìn)度管理。

2.3 方案創(chuàng)新性

2.3.1 思路創(chuàng)新

經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)探索，形成“全場景規(guī)劃，小場景啟動”的敏捷開發(fā)模式。借鑒敏捷開發(fā)的原則和方法，采用迭代式開發(fā)方式，不斷調(diào)整和改進(jìn)工作方案，適應(yīng)變化的需求和市場。

2.3.2業(yè)務(wù)創(chuàng)新

以往的生產(chǎn)過程中，一個完整訂單信息的執(zhí)行，銷售經(jīng)理需要流轉(zhuǎn)選型系統(tǒng) -> CRM -> PLM -> ERP ->MES等多個系統(tǒng)，最終才能完成一個新訂單的錄入，而且研發(fā)、生產(chǎn)、制造各個環(huán)節(jié)全靠人工識別與溝通訂單信息，耗費(fèi)時間和人力成本。通過PLM產(chǎn)品配置移動端，實(shí)現(xiàn)銷售參數(shù)自動解析BOM，ERP生產(chǎn)訂單審核時將訂單參數(shù)和產(chǎn)品配置參數(shù)分類輸送JSON格式數(shù)據(jù)給MES系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)智能訂單產(chǎn)品配置，銷售-研發(fā)-生產(chǎn)，信息流“一單到底”，無需人工查閱參數(shù)，縮短訂單交期。

2.3.3 技術(shù)創(chuàng)新

采用3D可視化技術(shù)，搭建數(shù)字孿生3D產(chǎn)線，實(shí)時監(jiān)控產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備健康狀態(tài)、訂單執(zhí)行進(jìn)度、質(zhì)量異常分布情況，通過歷史生產(chǎn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)化產(chǎn)線結(jié)構(gòu)，合理安排生產(chǎn)，減少非計(jì)劃停機(jī)時間，提高產(chǎn)線綜合效率。

2.3.4數(shù)據(jù)安全

數(shù)字化解決方案注重?cái)?shù)據(jù)的安全和隱私保護(hù)，采用先進(jìn)的加密和訪問控制技術(shù)，確保敏感數(shù)據(jù)不被非法獲取和濫用。外網(wǎng)登錄采用企業(yè)微信掃碼登錄驗(yàn)證的方式，安全性高、方便快捷、統(tǒng)一管理。

2.4 方案實(shí)施成果

2.4.1 數(shù)字孿生3D產(chǎn)線

首先對整個生產(chǎn)線進(jìn)行可視化管理，包括設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、產(chǎn)線的運(yùn)行情況、產(chǎn)品質(zhì)量等信息；其次幫助生產(chǎn)管理人員更好地了解生產(chǎn)狀況，并及時調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，優(yōu)化生產(chǎn)效率。

2.4.2設(shè)備綜合效率看板(OEE)

及時了解生產(chǎn)狀況，最大化提高資源和設(shè)備的利用率，挖掘出最大的生產(chǎn)潛力。

2.4.3 歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對生產(chǎn)過程中收集到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以獲取有關(guān)生產(chǎn)效率、質(zhì)量控制、資源利用等方面的見解和洞察。并將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為決策和行動，以提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和競爭力。

2.4.4 產(chǎn)線暫停數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析提供有關(guān)暫停原因、暫停時長和暫停頻率的信息，并利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果來優(yōu)化產(chǎn)線的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

2.4.5“一單到底”可視化

實(shí)現(xiàn)從訂單到發(fā)貨的“一單到底”可視化監(jiān)控，提高業(yè)務(wù)流程的透明度和可控性，降低成本和提高效率。

2.4.6 人工效能分析

能夠有效地監(jiān)測公司經(jīng)營狀況，了解每個員工或者每個部門以及公司整體的人力效能情況。

2.5 方案應(yīng)用價值

數(shù)據(jù)驅(qū)動決策

通過算法和構(gòu)建模型，發(fā)現(xiàn)和尋找規(guī)律，對未知的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，可以提供數(shù)據(jù)服務(wù)和決策的支撐，幫助企業(yè)做出更準(zhǔn)確的決策。

生產(chǎn)透明化、精益化

數(shù)字孿生3D產(chǎn)線，將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)、設(shè)備效率等關(guān)鍵指標(biāo)。這使得運(yùn)營人員能夠快速了解生產(chǎn)狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題和異常，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。能夠?qū)崿F(xiàn)“兩降低，一提高”，降低成本、縮短訂單周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

提升客戶滿意度

實(shí)現(xiàn)智能訂單產(chǎn)品配置，銷售-研發(fā)-生產(chǎn)，信息流“一單到底”，客戶定制化需求得到更好滿足，訂單交付周期極大縮短，客戶滿意度顯著提高。

提高生產(chǎn)效率

通過統(tǒng)籌大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，堅(jiān)持自主研發(fā)與成品軟件相融合的實(shí)施策略，ERP系統(tǒng)與匯中股份自主研發(fā)的MES系統(tǒng)及智能產(chǎn)線進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線用工人數(shù)下降30%，每條產(chǎn)線成品生產(chǎn)效率提高75%，年產(chǎn)增至100萬臺的目標(biāo)。在某些關(guān)鍵部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)，甚至將所需生產(chǎn)員工數(shù)量降低至同行業(yè)的1/8。

全生命周期追溯

以SN號/批號為線索，可追溯到產(chǎn)品的銷售選型、作業(yè)指導(dǎo)書、技術(shù)變更、原材料信息、生產(chǎn)過程MES數(shù)據(jù)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)操作崗、產(chǎn)品改制、檢定數(shù)據(jù)、發(fā)貨數(shù)據(jù)、售后安裝維修及返廠數(shù)據(jù)等全生命周期質(zhì)量信息。以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，知識庫為核心，提高研發(fā)質(zhì)量和效率。

3、方案代表性和推廣價值

3.1 推廣意義

（1）推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的解決方案，能夠幫助離散型制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高效、更智能和更靈活的生產(chǎn)和管理方式。這對于整個離散型制造行業(yè)的升級和發(fā)展具有示范作用，帶動行業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

（2）提升競爭力

離散型制造行業(yè)正面臨激烈的競爭和快速變化的市場需求。我們的解決方案能夠幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本，從而提升企業(yè)的競爭力。通過示范效應(yīng)，幫助更多的企業(yè)意識到數(shù)據(jù)驅(qū)動的重要性，并采取相應(yīng)的措施提升競爭力。

3.2 推廣可行性

（1）技術(shù)成熟性

基于成熟的大數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生技術(shù)，已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著成果。這確保了我們的解決方案的可行性和可靠性，使得推廣過程更加順利。

（2）市場需求

離散型制造行業(yè)中，許多企業(yè)正積極尋求轉(zhuǎn)型升級解決方案來提高生產(chǎn)效率和降低成本。我們的解決方案正是滿足了這一市場需求的解決方案，因此具備較高的推廣可行性。

（3）預(yù)期推廣范圍

解決方案適用于離散型制造行業(yè)，特別是電子類制造行業(yè)中，用以滿足不同企業(yè)的需求和挑戰(zhàn)。