離散型制造企業數字化管理系統解決方案

陳龍偉

（杭州大和熱磁電子有限公司，杭州 310051）

離散型制造型企業現場普遍存在過多的浪費和不增值的活動。主要表現為：庫存多、在制品多、生產控制點多、問題協調多，反應時間長，搬運頻繁、運輸距離遠，生產不同步、生產周期長，物流轉手多、磕碰傷多，人員多、人均產出低，這些問題嚴重制約了生產效率的提高和生產成本的增加。

為有效控制生產成本，力求以最小的投入獲取最大的經濟效益。加快智能化、信息化系統的開發實施，實現各部門、車間之間的信息共享、互聯互通，打造數字化智能制造，是一項提高企業管理水平，提升企業盈利能力的項目。

1 擬解決的問題

智能柔性加工數字化系統可以完成從生產計劃、物料需求、生產訂單、作業計劃、任務分派、作業執行、作業過程、過程檢驗、原材料入庫、物流領用、物流配送、物料轉運、成品檢驗、成品入庫等全流程的智能化控制。以機聯網為基礎，結合計算機以太網和集成管理技術，完成加工設備的集中化管理，實現以下關鍵模塊功能：數控機床數據采集服務（MDA）、數控機床聯網管理服務（DNC）、刀具實時監控與壽命預測服務、設備智能維護管理服務、質量數據智能管理服務等功能。

2 數字化管理系統的實現過程

總的來說，可以分為以下幾個方面：

（1）精益生產部負責做好現場的改善，運用精益工具調理各種生產方式，提高整廠的管理水平和生產效率。

（2）信息管理部負責用各種IT 信息系統把各種生產方式固化在軟件里。

（3）裝備部負責自動化改造，用各種自動化機器設備取代人力，即機器換人。

（4）智能制造中心負責把所有的人、機、料、法、環、IT 信息系統、自動化設備系統互聯，即IOT 工業物聯網。

最終體現出來的就是基于同一個底層的數據庫模型的生產控制的自動化系統、制造執行的MES 系統、財務管理的ERP 系統、產品生命周期管理的PLM 系統。把原來的一個個分散的子系統，如研發、生產、制造、服務都融合，構成一個新系統，即所謂的“數字化雙胞胎工廠”。

具體運營流程為：

第一步，接到訂單，技術部門把相關產品的BOM 清單、加工圖、檢測要求等信息放進一個庫里，就形成了一個1.0的數據模型。

第二步，生產部，在之前設計參數的基礎上添加生產參數。即把產品如何加工的相關數據完善，增加生產制造的工藝流程，制造質量標準等數據，形成數據模型2.0.

第三步，制造部，要對使用的加工機床進行編程、程序調試，把制造環節的數據進一步完善，形成數據模型3.0。在制造過程中需要調用ERP 的訂單信息，PLM 的產品信息，物流系統的物料信息，把這些相關信息進行綜合，使數據互聯互通進行生產。

最后，一步一步，從1.0到N.0，這個數據模型會越來越大，它從頭到尾都是在一個數據庫中不斷擴展起來。以前各個部門是各畫各的紙，然后根據一個標準拼起來，現在是大家都在同一個平臺的標準上操作，把各自相關的工藝參數、程序、標準等要求往里面添加。隨著平臺數據的不斷擴充完善，一個數字化智能工廠就形成了。

舉個例子，在傳統的數控加工中，比如機加工件的生產。

第一步對機械零件進行設計，設計完之后需要進行手工編程，編完程序需要上機模擬空運行，如有不對需要反復修改，確認無誤后裝夾毛呸開始加工。

實施數字化智能制造后：

機械零件3D 方案設計完了以后系統直接在線模擬生成CNC數控機床程序，然后程序直接傳輸到到加工機床，加工機床直接會加工出機械零件來，整個過程縮短了產品交貨時間，保證了產品質量，大幅提高生產效率，顯著增加企業的經濟效益，這就是數字化智能制造生產方式的優勢。

3 結束語

經過一年的項目建設，數字化智能制造系統已基本構建完成，并投入生產使用。該系統使我們企業的設備稼動率由之前的50%提升至70%以上，車間產能提高30%以上。

通過我公司數字化改造成功的經驗，說明通過科學數字化管理，可以將整個生產過程的效率提到最高，各種浪費降到最少。充分合理利用各種資源，可以大大降低生產成本，使資源配置達到最佳。