基于移動互聯網技術的鑄造生產數據采集應用

王 偉，謝銀輝

（共享裝備股份有限公司，寧夏 銀川 750021）

關鍵字：大數據；生產管理；數據采集

信息是企業管理的根本，而傳統的鑄造車間生產數據都是由人工統計，導致投入成本高、實時性差、誤差率高，管理層和決策層無法實時掌握生產一線狀況。基于此希望改善現狀，要求能實時自動統計、匯總、存儲和處理生產數據，建立科學、合理、實用的生產數據庫，利用統計分析功能進行大數據分析，分析工藝設計周期的實用性，形成報表、指標、預警系統等多項管理成果。

1 數據采集

傳統的鑄造企業80%以上的工作都是手工作業，現場數據無法實現自動采集。如果一線員工利用手機APP 進行計劃接收與執行匯報，即可以實現每個生產節點的數據自動采集。

1.1 APP 與相關系統集成

手機APP 是以集成生產、質量、工藝、人力資源、財務核算等生產所需相關數據為一體的設計理念。以產品生產計劃為主線，針對產品所需的質量控制參數、工藝參數，以及HR 班組分配、工時定額分配、原輔材料配比為輔助，為現場操作工人提供全套的生產相關數據鏈，創造更加便捷的條件。

生產管理的核心為MES 系統，MES 系統全稱為制造執行系統，用于生產計劃管理、計劃執行、過程跟蹤、在制管理、實現訂單交付的整個生產管理過程。圖1 所示為APP 與各系統的集成，在MES 系統編制下發每個產品的生產計劃，生產計劃明確到每個班組每日的工作明細。APP 從MES 接收每日的生產計劃，同時根據生產計劃接收TC 系統相關產品的作業指導書進行產前培訓指導；接收質量管理系統的質量參數，進行生產過程的質量評價；接收SAP 系統的成本BOM，進行生產領料的標準指導。

圖1 APP 與各系統集成

1.2 過程匯報

如圖2 所示，一線員工用手機APP 查看每日生產計劃，根據計劃完成日期按序執行生產計劃，生產作業完成在手機APP 記錄過程參數，生產完成日期及過程質量參數傳輸至MES 系統，完成報工。

圖2 手機APP 計劃查看

1.3 報工數據準確性

為確保數據的準確率（手機APP 傳輸的完成日期與實際完成日期一致），APP 開發時定義工步的串/并行，設定每個串行工步必須在上一個工步完工的情況下，才能在完工后點擊確認，并行工步可以同步作業完工；對于量化結算的工步，計劃所屬班組只能接收查看并執行計劃，但不能完工確認，必須由下一個工步接收鑄件后確認。工步串并行關系如圖3 所示。

圖3 工步串并行關系

1）并行工步

如圖B 工步與A 工步為并行工步，A、B 工步是同時開工的，當工步完工后，兩個工步可以同時進行完工確認。

2）串行工步：如圖C 工步和B 工步為串行工步，是先后順序開工，B 工步先開工，待B 工步完工后，C 工步才能開工。即B 工步進行完工確認后，C工步才能開工。

3）量化結算工步：如圖D 工步為量化結算工步，量化結算指的是產量指標核算，為規避D 工步為完成指標，而進行虛假完工確認。所以設定由下序E 工步對D 工步的完工進行確認（D 工步和E 工步隸屬不同的工廠）。

2 數據利用

2.1 動態跟蹤

通過采集一線員工的手機APP 報工數據，管理層可以在APP 端實時掌握每個鑄件的流轉狀態，便捷查詢鑄件每個工步由哪個班組在哪天完工（見圖4），生產周期是多少，當前在哪個工步生產，生產有沒有停滯，是否正常等信息。

圖4 報工記錄

2.2 統計報表

將采集到的每個鑄件、工步完工日期進行數據匯總分析，結合生產管理需要，可以編制形成不同方式、不同條件的生產數據報表，替代以往手工統計、核算的方式，完成生產數據的準確、及時采集，提高生產管理效率。

2.3 工藝周期校驗

通過APP 的報工日期，對于每種產品每個工步的完成周期進行單獨統計分析，將分析結果與現行的工藝設計周期進行對比，分析現行工藝設計周期的適用性，如果對比結果偏差較大，則需要進行工藝設計周期的重新修訂，以此來校驗工藝設計周期的合理性。每個產品的工藝設計周期需要進行定期的分析、修正。

2.4 可視化管理

基于采集的一線生產數據，同時關聯相關的SAP/CRM 等系統，對于生產相關數據形成動態的統計跟蹤，實現生產過程的全程監控。通過設定相應的條件，建立預警系統，鑄件生產過程中不正常時，推送信息給相關負責人，及時發現生產管理過程中存在的問題，推動生產管理過程中進一步規范化，全面提升生產數據的分析利用水平。

3 結語

基于APP 的使用，傳統手工制造業的一線生產數據可以方便集成，缺點為由于都是由人來點擊匯報，數據采集過程相對繁瑣，數據采集的及時性對于人的依賴性較高，未來可用傳感器等設備結合APP 來完成數據的采集，提高數據的及時性。

對于典型的離散型企業來說，生產數據的采集還有很多不足之處，需要不斷改革創新，通過解決工作中不斷出現的一個又一個問題，不斷完善企業生產數字化管理。