新能源車間“未來(lái)工廠”的“雙環(huán)實(shí)踐”

雙環(huán)傳動(dòng)通過(guò)采用工業(yè)軟件、數(shù)據(jù)采集、數(shù)實(shí)融合、平臺(tái)建設(shè)等數(shù)字技術(shù)，打造了雙環(huán)傳動(dòng)新能源車間“未來(lái)工廠”，形成了一個(gè)可復(fù)制、可推廣的雙環(huán)范式建設(shè)示范案例。通過(guò)“頭雁型”未來(lái)工廠建設(shè)，探索出適合齒輪行業(yè)的信息化系統(tǒng)解決方案，用數(shù)字化系統(tǒng)解決方案的建設(shè)理念和思路，為行業(yè)中小型企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供參考和示范引領(lǐng)。

齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)的重要部件，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程意義重大。浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司（下稱“雙環(huán)傳動(dòng)”）深耕機(jī)械傳動(dòng)核心部件——齒輪及其組件的研發(fā)、制造與銷售40余年，不僅是我國(guó)頭部的專業(yè)齒輪產(chǎn)品制造商和服務(wù)商之一，還是我國(guó)新能源汽車齒輪制造領(lǐng)軍企業(yè)。自2005年起，雙環(huán)傳動(dòng)引入精益生產(chǎn)管理模式并全面推進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，目前已經(jīng)成為全球齒輪（零件）制造領(lǐng)先者之一。多年來(lái)，雙環(huán)傳動(dòng)不斷推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型及先進(jìn)制造，持續(xù)加大力度探索汽車零部件齒輪智能制造新模式。2022年，雙環(huán)傳動(dòng)新能源車間“未來(lái)工廠”（下稱雙環(huán)“未來(lái)工廠”）入選浙江省“未來(lái)工廠”名單。

雙環(huán)“未來(lái)工廠”重點(diǎn)打造4項(xiàng)能力，即數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能化生產(chǎn)、綠色化制造和精益化管理，突破齒輪行業(yè)技術(shù)、裝備、系統(tǒng)等共性技術(shù)難題，探索出提升產(chǎn)品高附加值的成功路徑，形成整個(gè)產(chǎn)業(yè)集群智能化升級(jí)的典型經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)頭雁型“未來(lái)工廠”建設(shè)，雙環(huán)傳動(dòng)探索出適合齒輪行業(yè)的信息化系統(tǒng)解決方案，形成了可復(fù)制、可推廣的雙環(huán)范式“未來(lái)工廠”建設(shè)示范案例，為齒輪行業(yè)的中小型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了參考和示范引領(lǐng)，目前已在嘉興、江蘇、重慶等地實(shí)現(xiàn)復(fù)制建設(shè)。

D—MOM打通“數(shù)據(jù)孤島”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值

隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的加深，信息系統(tǒng)呈現(xiàn)種類多樣化趨勢(shì)，IT應(yīng)用業(yè)務(wù)場(chǎng)景也日趨復(fù)雜。然而，系統(tǒng)間缺乏關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致各系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)各成體系、獨(dú)立存儲(chǔ)，形成“數(shù)據(jù)孤島”，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值。為此，雙環(huán)“未來(lái)工廠”基于精益、自動(dòng)化和信息化的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)數(shù)字化制造運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)——D—MOM，并制定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)系統(tǒng)API接口，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集企業(yè)內(nèi)近幾十種工業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚整合。

D—MOM是一個(gè)共有平臺(tái)，各部門能夠高效協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)去中心化管理并共享數(shù)據(jù)。通過(guò)D—MOM主數(shù)據(jù)管理和服務(wù)設(shè)施，雙環(huán)“未來(lái)工廠”實(shí)現(xiàn)了企業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用與企業(yè)主數(shù)據(jù)一體化集成，以及CRM、ERP、MES、WMS和SCM等工業(yè)系統(tǒng)解耦。此外，該平臺(tái)還支持業(yè)務(wù)邏輯動(dòng)態(tài)編排、業(yè)務(wù)功能微服務(wù)化、數(shù)據(jù)服務(wù)化和業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)協(xié)同，消除工廠系統(tǒng)與企業(yè)IT支撐的業(yè)務(wù)流程壁壘。

在此基礎(chǔ)上，雙環(huán)“未來(lái)工廠”對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、清洗、轉(zhuǎn)化、加載，以提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)的一致性，建立企業(yè)級(jí)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，消除數(shù)據(jù)內(nèi)在質(zhì)量缺陷，明確數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，助力企業(yè)管理層更好地理解數(shù)據(jù)，并將其應(yīng)用于決策過(guò)程中。“數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、體系化，讓我們打破‘?dāng)?shù)據(jù)孤島’，讓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)、驅(qū)動(dòng)管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值。”雙環(huán)“未來(lái)工廠”相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹道。

建立數(shù)字孿生“未來(lái)工廠”，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化全方位貫通

為進(jìn)一步深入踐行數(shù)實(shí)融合，雙環(huán)傳動(dòng)將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等新一代數(shù)字技術(shù)與自身在汽車零配件領(lǐng)域的先進(jìn)工藝、裝備、制造技術(shù)相融合。一方面通過(guò)I-OT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化，并形成智能決策企業(yè)大腦。另一方面，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行三維建模與仿真，將制造現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)線、設(shè)備、物料、檢驗(yàn)、半成品、成品等物理實(shí)體，延伸到計(jì)劃、執(zhí)行、倉(cāng)儲(chǔ)管理、質(zhì)量檢驗(yàn)等三維模型中，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)映射，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程。“建設(shè)未來(lái)工廠，讓雙環(huán)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品—工藝—設(shè)備，業(yè)務(wù)—資源—現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)料法環(huán)的企業(yè)數(shù)字全方位貫通。”

通過(guò)數(shù)字孿生系統(tǒng)，我們可以直觀地展示雙環(huán)“未來(lái)工廠”廠區(qū)內(nèi)的設(shè)備分布、功能分區(qū)等要素，實(shí)現(xiàn)監(jiān)管區(qū)域三維全景可視化，高度融合工廠現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，對(duì)生產(chǎn)管理、設(shè)施運(yùn)維、能效管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流、安防管理等各領(lǐng)域的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)分析，輔助管理者全面掌控廠區(qū)運(yùn)行態(tài)勢(shì)。此外，借助VR眼鏡，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員和設(shè)備巡檢人員對(duì)生產(chǎn)和設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌控能力得到了極大提升，他們能夠?qū)崟r(shí)采集生產(chǎn)信息、記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管控生產(chǎn)過(guò)程、全面監(jiān)控生產(chǎn)流程、關(guān)注生產(chǎn)品質(zhì)，從而持續(xù)改善產(chǎn)品品質(zhì)。觸發(fā)式自動(dòng)數(shù)據(jù)采集可以減少錄入環(huán)節(jié)，為各級(jí)生產(chǎn)管理人員提供所需的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

提高模式創(chuàng)新能力，打造“未來(lái)工廠”生態(tài)圈

雙環(huán)“未來(lái)工廠”建設(shè)基于現(xiàn)有的D—MOM系統(tǒng)，結(jié)合新一代信息技術(shù)及高端智能的先進(jìn)制造技術(shù)，搭建數(shù)字化生態(tài)組織，從以下四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了雙環(huán)傳動(dòng)的高質(zhì)量提升，極大地提高了雙環(huán)傳動(dòng)的模式創(chuàng)新能力。

一是智能化生產(chǎn)，即實(shí)現(xiàn)從單個(gè)機(jī)器到產(chǎn)線、車間乃至整個(gè)工廠的智能決策和動(dòng)態(tài)優(yōu)化，顯著提高了企業(yè)資產(chǎn)利用效率和運(yùn)營(yíng)管理效率，同時(shí)提升了產(chǎn)品質(zhì)量并降低了生產(chǎn)成本。二是網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同，即形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、集團(tuán)垂直管理、協(xié)同供應(yīng)、協(xié)同服務(wù)等一系列新模式，大幅降低新產(chǎn)品開發(fā)制造成本、縮短產(chǎn)品上市周期。三是個(gè)性化定制，即基于信息化互聯(lián)網(wǎng)手段獲取用戶個(gè)性化需求，通過(guò)靈活組織設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)的流程，實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。四是服務(wù)化延伸，即通過(guò)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化等一系列服務(wù)，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，并通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從源頭上消滅影響產(chǎn)品質(zhì)量元兇，實(shí)現(xiàn)雙環(huán)綜合效益和競(jìng)爭(zhēng)力全面提升的目標(biāo)，打造全方位一體化的“未來(lái)工廠”。

“通過(guò)智能化生產(chǎn)、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸的‘未來(lái)工廠’新模式，實(shí)現(xiàn)雙環(huán)本部制造基地整體降本5000萬(wàn)以上，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率40%左右，提高能源利用率15%，產(chǎn)品不良品率降低19.6%，提高雙環(huán)在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品品質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)力、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈和精益數(shù)字化掌控力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色安全可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)。”相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

目前，雙環(huán)“未來(lái)工廠”建成了集研發(fā)、制造、質(zhì)量、銷售、物流、客戶服務(wù)為一體的“未來(lái)工廠”生態(tài)圈，以雙環(huán)傳動(dòng)“未來(lái)工廠”建設(shè)成果賦能上下游供應(yīng)鏈，共同從孤島式制造向共享式制造轉(zhuǎn)變，讓制造資源從封閉獨(dú)占向開放共享轉(zhuǎn)變。

（本文由浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司供稿）