海天精工打造智能制造新模式

一、企业简介

    宁波海天精工股份有限公司坚持独立自主的品牌路线，以“铸造精品机床，振兴民族工业”为己任，通过技术引进、吸收、不断创新，不断发展。目前已拥有员工近1500人，拥有20多万平方米的现代化恒温厂房，形成以宁波大港精工、宁波堰山精工、大连精工为主体的三大生产集群；主导产包括龙门镗铣、卧式加工中心、数控车削中心、大型卧式镗铣床、数控床等5大系列，迅速跻身中国数控机床前列。产品广泛服务在汽车、机车、船舶、机械、电力、模具、柴油机等行业。2017年产值17亿，逾2000台，名列行业前列。

    图1宁波海天精工股份有限公司

二、企业两化融合暨智能制造应用总体现状

    海天精工智能制造覆盖了“产品研发、计划物流、制造过程和客户服务”全业务过程。主要的信息系统包括PLM、ERP、MES、CRM、SCM、DNC、OA、BI等；智能装备包括数控加工中心、柔性加工线（FMS）、机器人、AGV叉车、立体库、堆垛机等；数据采集手段包括设备联网、车间报工终端、移动终端、平板电脑、手机APP等。

三、参评两化融合暨智能制造项目详细情况介绍

    1、项目背景介绍

    数控机床产品生产方式是典型的多品种、小批量、离散制造，管理的痛点集中在：

•     产品复杂、个性化程度高，几乎每个客户订单都需要技术变更；
•     零件种类多、加工复杂、精度要求高，小批量加工影响生产效率，设备产能利用率低；
•     物料齐套性不高，影响部件和整机装配效率，导致影响按期交付；
•     装配车间调度的主要工作就是检查缺料，向加工车间催料；
•     加工车间收到的生产订单数量超出实际产能，订单积压严重；经常在被紧急催单的情况下牺牲批量效率，加急赶工一两件零件，实质上浪费了宝贵产能，加剧了订单积压。

    为了解决上述痛点，全面改善质量、成本、交期，提升产品的竞争力，于2015年5月启动了智能制造新模式专项。

    2、项目目标及实施原则

    项目以“提升产品品质、提升产能、提升效率、控制成本”为目标，采用6条柔性数控加工线，实现“8+16”小时运行，解决产能瓶颈，提升产品品质。

•     采用AGV电动叉车，实现工序间搬运自动化，提高工作效率；
•     实施MES系统，实现工序质量检验、工序报工信息的实时采集记录，建成数字化透明车间；
•     管理者对车间生产情况实时掌控、动态指挥调整；
•     系统自动计算个人工时，生产质量可追溯；
•     DNC系统实时监控数控设备的运行情况，分析设备利用率，网络化管理NC加工程序；
•     规范化刀具管理；
•     采用三维工艺仿真软件，实现快速工艺设计验证，加快新产品投产周期；
•     在产品整合的机床上，推行模块化设计、客户快速选配，部件化投产，降低在制品库存，缩短交期。

    3、项目实施与应用情况详细介绍

    本项目的实施范围是海天精工三个生产基地之一的宁波大港工厂，包括金加工、功能部件、钣金、整机装配等四个车间、四个仓库；以及营销部（含售后服务部）、技术科、计划科、采购科、财务科、综合管理等部门。

    项目整体规划如图所示，在大幅度更新制造装备（专用数控设备、数控柔性加工线、立体库、堆垛机、机器人、AGV等）的基础上，完善数字信息网络和信息化管理、控制系统，将软硬件和管理者、操作者连接在一起，组成一个具有感知、学习、分析、指挥、执行能力的整体。通过数字神经网络将管理流程和操作标准固化到每个业务节点，将业务执行的实时数据反馈到指挥中心，使整个工厂的运作数字化、智能化，进而实现质量、成本、交期的持续优化，不断增强企业的核心竞争力。

    图2 海天精工智能制造体系架构

    产品研发采用全三维设计，产品生命周期管理（PLM），大幅度提升流程化、规范化、标准化水平。应用三维仿真工艺软件，提升工艺设计效率；通过知识库、鼓励零件通用化等措施，降低产品成本；全面提升研发效率，缩短新产品研发周期30%以上。

    计划物流管理全面数字化，以ERP为核心，以市场需求为导向，实行滚动计划编制、调整，通过供应商协同平台拉动物料供应；厂内物流按照三级计划（零件加工、部件装配和整机装配）联动、拉动物料配送，降低库存，提高齐套率，提高库存周转率30%以上。

    制造过程智能化，以MES为主线，将生产执行过程的涉及的数控机床、柔性加工线、工序质量检测、工序实时报工、NC程序管理、刀具管理等软硬件连接为有机整体，实现从ERP系统接收生产计划（生产订单）、车间排产计划、工序排产，生产执行过程的工序质量检验、工序报工（同步计算工时）、订单生产进度监控、实时生产调度、生产节拍管理、效率管理、设备运行监控、设备效率分析（OEE），同步化物流管理、质量记录与追溯，完工入库自动回报到ERP仓库。

    为了提升产品品质、提高生产效率，项目采用软硬件技术,对生产设备进行智能化、自化、无人化的开级改造。引进4条柔性生产线,自主研发2条柔性生产线，共6条柔性生产线，全部采用海天精工自产的23台数控机床。采用FMS控制器、多托盘控制系统、自动在线测量系统、集成智能传感技术、自动识别技术等智能化手段，与生产管理系统相联,实现生产的网络化信息化。

    客户服务智能化从整合服务体系开始，将400呼叫中心与客户服务平台无缝集成，实现报修、受理、派单、反馈、配件、回访等环节的信息闭环。利用手机APP、微信等方式及时方便地与客户、维修人员、管理者等多方在线协同；完整准确及时地收集客户设备维修信息，从中分析统计故障原因，提交给质量、技术、制造等部门进行分析、改善。开展主动服务，为客户提供保养维护提醒服务。策划远程设备联网管理的基础平台，为客户提供远程诊断服务。将市场营销、售前管理等活动流程集成到客户服务体系，整合为包括售前、售中、售后服务的统一客户服务平台。

    4、效益分析

    本项目最大的效益是全面提升管理手段和管理方法。主要体现在：

•     全厂从上到下实现了用数字说话，用数字考核，管理运营走向精细化、智能化；
•     生产管理从粗放走向精细化。生产计划编制、下达和执行、反馈，形成了良性互动，动态优化，持续改善；
•     责权利更加清晰，绩效考核数字化、透明化，实现公开、公平、公正，调动了员工积极性；
•     产品品质提升，效率提升，产能提升；同时降低了库存，成本管理更加精细；
•     服务过程透明化、智能化，客户满意度提升。

四、企业智能制造的未来发展规划

    1）智能研发向数字样机和仿真应用方面发展，实现更加快速新产品研发投产周期；

    2）计划物流和生产管理向节拍化、同步化、智能化努力。以制造为核心，向供应商和客户两端延伸，实现全价值链的智能化；

    3）客户服务未来发展的空间在于服务产品化。为客户提供远程联机服务，实时在线为客户提供服务。