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工業互聯網如何改變美的集團全球最大微波爐工廠?

2018年,美的集團(000333)迎來了創業以來的50周歲。就在這一年,公司提出了“人機新世代”發展戰略,還發布了全新的工業互聯網平台M.IoT,翻開了全新的發展篇章。

其中,工業互聯網更是美的今年嶄新規劃中的重中之重,開啟了從內部運用到對外服務的視窗。近日,記者走進美的微波爐生產基地,詳細了解工業互聯網對製造業生產流程的改變。

3億台微波爐誕生地

美的微波和清潔事業部相關負責人李錦輝介紹,該事業部屬於美的集團十大事業部之一,擁有近萬名員工,主要集中在微波爐、烤箱幾個產業,銷售規模接近150億元,擁有全球最大的微波爐產業基地,從磁控管、變壓器、電機、鈑金、注塑、電腦板整個價值鏈都在這裡。

從創立之初,到2017年底,這個全球最大的微波爐產業基地已經累計出貨超過3億台微波爐產品,年產能從1999年的12萬台,到2017年已經出貨3600萬台,同時實際生產能力已經可以達到4200萬台,且絕大部分以外銷為主,是全球最大的微波爐出口基地。

李錦輝告訴記者,目前這裡每天可以生產出微波爐13萬台左右,出貨量可以達到170多個貨櫃。而這裡也被美的集團選作智能化轉型一個標杆基地。

據李錦輝介紹,這個標杆基地著力於四方面能力的強化。“第一是完整的資訊化框架,我們整個生產實現了總控中心可視化訂單排產模式;第二是各工廠車間都已經形成以MES為主的,包括品質檢測、生產設備、物流配送等生產運作模式。”

“第三是數據集采系統,所有的車間,包括設備、電、氣等能源數據,都實現了透明化的互動。從生產過程、環境能耗、產品品質、快速交付等方面都打造出一個非常透明、高效的資訊互動模式。第四是整個事業部工廠在少人化、精益化面投入了眾多的自動化設備,目前已經超過500台自動化設備,自動化率從三年前的20%現在提升到70%左右。

數字工廠

在微波爐產品中,磁控管是一個非常核心的部件,被稱為微波爐身上的“心髒”。而美的更是在磁控管工廠上投入重金,打造出一個具備95%自動化率的數字工廠。

李錦輝介紹,磁控管工廠目前已經實現了所有的資訊流、物流、資金流的互動,同時也實現了人、機、料互動可視化,基本達到了公司內部對工業4.0的願景。

據悉,整個工廠一共打造六大核心系統和資訊化框架,基本可以實現到業務流和數據流接口打通。

首先在供應商端,通過供應商虛擬雲把供應商的生產計劃系統放在雲端,供應商資訊數據傳到雲端的系統。同時結合美的自行設計開發的製造執行系統MES生產系統,實現了入庫、儲存、生產,同時把供應商雲的數據實行了接口上一個傳遞。

在MES系統上,公司打通了WMS的物流,打通了品質管理系統QMS,實現了對物流配送、品質管控整體的協同管理。同時在此過程中,把客戶的需求計劃和生產計劃通過計劃排程APS系統拉通實現了互聯。

在產品生命周期和開發方面,工廠通過PLM系統,實行了研發和製造產品生命周期的管理,實現了製造與研發同步;同時在整個工廠還使用了設備管理EAM系統和動力能源的管控系統ECS,實行了智能的管控和自我調試。在最後的銷售端,公司通過CRM系統能夠向海外客戶發貨,與客戶資訊對接。

“整個磁控管工廠通過七大系統、48個接口,實現了108個功能,覆蓋業務場景超過200個,基本每天數據互動量達到160萬條左右。”李錦輝表示,公司實現了很多工業互聯網的應用,在物流上,能夠應用WMS、MES自動邏輯的分配技術、WMS、MES自動邏輯的分配技術;在軟硬體對接上,實現了生產、物流的硬體與後端軟體的無縫自動對接。而這些都是工業互聯網改造前沒有的功能。

包括與外部供應商的對接,如今已經實現了全流程的數字化、無人化的對接。包括精密機器人、3D雷射掃描、智能算法應用等一系列創新技術都在自動化過程中得到充分的運用。“這是一個全流程的自動化,而不是孤點式的自動化。”李錦輝評價道。

智能化工廠演變

除了上述自動化的應用外,為了貼合環保工廠、綠色工廠等理念和目標,團隊還作出了許多工藝上的技術突破。首先是實現了全球首創的無苯化、無氨化、無粉塵磁控管的生產技術。“目前全世界有七大磁控管廠家,國外五家,中國兩家,但他們所有行業技術都採用苯氨、粉塵。”李錦輝說。

在減排降能方面,整個工廠一年的電費超過3000萬,月均電費超過200萬元。通過冰蓄冷技術的使用,利用早晚端電費差價,工廠在晚上進行製冰,白天用冰進行製冷,實現了對能耗的大幅節省。

同時,工廠在電力方面實現了電路優化匹配,氣體方面採用了高端不鏽鋼材料運用,減少了氣體的浪費;同時採用封閉式冷卻塔技術,讓工業循環水綜合使用效率提升,保持了較高的潔淨度。

“通過工業互聯網在整個工廠的應用,我們取得的收益是比較明顯的。品質的提升力達到了70%以上,人員效率提升了88%,空間效率提升達到了80%。”李錦輝指出,“在人才結構上實現了從普通型工人向技術工人的轉變,技術型工人已經達到80%,同時我們工廠培養了很多領域技術專才,例如AI智能技術工程師、視覺工程師、算法工程師,這一類屬於工業互聯網的技術人才已經從20%提升到80%。

對於未來,李錦輝希望希望在數字化工廠的基礎上,進一步向智能化工廠更新。“2018年我們基本實現了可追溯、可識別的一個數字化工廠的體系,建立了數據庫、人機互動和工業互聯網,明年在這個基礎上實現數據可判斷、邏輯、數據的驅動和大數據的應用,實現可分析、可預測。到2020年,在可分析、可預測的基礎上,我們能夠讓數據本身實現自我運營、自我決策、自我管理,這是真正的實現我們未來化的智能化工廠。”

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