利欧集团：构建全流程数字化工厂

一、企业简介

    利欧集团股份有限公司是一家专业从事各类泵及农用机械研发、生产、销售、服务的民营上市公司（深交所上市，证券代码002131）和高新技术企业；是目前农用水泵行业产能规模、产量、出口量最大的制造商和出口商，位居行业第一名。公司现有员工2500多人，注册资本558786.3872万元，总资产133.2亿，2019年集团实现销售收入140亿元。目前，公司已形成“机械制造+互联网”双业务平台产业发展格局。

    机械制造业务是公司的基础业务，以水泵为主营业务，是国内泵行业产品线最全、产能规模最大、产量与出口量最大的企业，目前，公司不断拓展到环保等领域。公司拥有泵行业国家认定企业技术中心，产品以其优良的品质广受市场赞誉，“LEO”商标被国家工商总局认定为中国驰名商标，同时，公司又被工信部认定为绿色工厂，成为浙江省仅有的四家绿色工厂之一。

图1 利欧集团股份有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

    公司淘汰落后设备，如何全面提升各工序自动化装备水平，通过建立WMS智能仓储，实现产品从设计、加工、物流、检测、装配的全流程数字化、智能化管理，打造真正的数字化车间，成为行业标杆，需要建立智能制造标杆。

图2 数字化车间全自动注塑机生产线

    为什么我们的企业产品总是质量问题不断?建立全过程管控，保证品质：利用物联网MIOT和视频网技术，强化生产过程管控，把制造过程中涉及的人、机、料、法、环、测诸要素实时的联系起来，确保生产过程按工艺纪律要求执行，减少人为因素影响，保证品质，对每批次产品进行生命历程全程追溯，实现企业安全连续运行，成为行业典范。

    如何让产品能真正满足客户的需求：通过利用“一云二网”平台，满足客户对产品质量以及交期的需求，实现全过程的可追溯与可视化；并可享受客户端既可实时掌控现状的先进管理手段，提高企业竞争力。

图3 利欧集团“一云二网”平台总体架构

三、参评智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    为贯彻落实《中国制造2025》，大力推广智能制造模式应用，强化智能制造综合标准对产业的先导带动作用，提高制造业国际竞争力，推动企业产业做精做强。

    公司先后投入2亿多项目资金，旨在建立一座年产200万台（套）的农机农业用泵数字化工厂，实现产品从设计、加工、检测、装配的全流程智能化、数字化管理，并有效实施《农机农业用泵制造数字化工厂建设项目》。

    2.项目实施与应用情况详细介绍

    1）公司智能制造云平台部署

    各应用系统与ERP和MIOT等部署到云平台上，将各系统之间建立连接，实现数据共享，资源共享。

    MIOT连接ERP、文件共享系统、质控系统、调配系统、实验室信息管理系统等。ERP连接采购订单系统、分销系统、OA等。

图4 公司智能制造云平台建设规划

    2）产品数据管理系统（PDM）建设

    数字化设计：应用CAXA实体软件进行三维结构设计→三维装配（规范三维零件名称及零件编号，零件编号来自ERP系统编制物料代码，通过此代码实现与ERP连接）→利用CAXA工程图出二维图纸（保持三维和二维联动，各软件在进一步优化中)，同时使用CAXA电子图板工艺模块编制工艺文件→把产品三维文件、二维文件、工艺文件批量导入图文档结构树进行管理（包含产品权限的设置，设计图纸的电子签审以及工程变更在图文档系统行）；从而实现数字化设计和工艺设计。

    PDM系统的在线会签：实现设计图纸的电子会签审核，图纸的下发可以结合OA系统从PDM系统里取出分发给相应部门（如采购部、生产管理部等），同时实现和ERP系统自动链接，（图纸编号即同ERP系统的物料代码，通过此代码实现与ERP连接），从而实现无图纸化办公。

    物理检测与试验进行验证和优化：根据检测数据及验证结果，分析问题所在，进行优化，关系到结构改变和优化的，重新回到三维设计，调整相应结构特征和尺寸，如果关系到工艺变更和优化，重新启动工艺模板，进行相应工艺更新和优化，总之做到更改有依据及一致性。

    3）数字化工厂指挥中心

    （1）通过集中显示系统、工业物联网系统、实时视频监控系统和实时对讲系统，实现生产指令实时下达；（2）和SAP做对接，将MRP需求传递至工业物联网系统计划模块，物联网系统根据产能负荷、设备工装模具可用性等制约因素实现最优排程与调度，生产数据返回SAP,实现智能计划调度；（3）在线实时监控：工业物联网系统终端实时采集生产、质量、设备、工艺、动环等相关数据返回服务器，服务器通过大数据抓取形成各类实时监控图表，以便管理者掌握生产经营状况；（4）异常快速响应：通过监控各项实时数据，发现异常信息工业物联网系统自动产生预警事件推送给相关负责人并逐级上报，并监控事件状态，使得异常问题处理过程透明可控；（5）全部过程追溯：配合条码系统，通过对成品或原材料条码/批次的查询可追溯产品整体生产过程的每个环节，并同时查看每个环节相关的历史关联与采集数据，包括：工序、设备、人员、工艺参数、物料数量、时间、检测等；（6）数据分析决策：通过全方位的大数据分析，为需求预测、精益生产、质量管理，工艺管理、设备维护等提供即时的参考，以便于领导做决策。

图5 数字化工厂指挥中心

    4）物联网系统

    LED显示生产进度，各级管理人员和操作人员实时掌控生产进度。

    （1）生产异常及时处理；（2）设备异常及时处理；（3）后续排产可参考实际进度；（4）为物料需求提供参考依据；5）、生产进度及时反馈给组装厂。

图6 注塑车间物联网系统

    5）智能仓储

    库位总数：9,450个

    自动化立体仓库采用先进的WMS、WCS集成化物流软件管理系统，并配合使用AS/RS货架系统、堆垛机系统、出入库输送系统、支撑钢平台等硬件设施，实现了成品自动化入、出库；人员精减22人。

图7 智能仓储WMS

图8 智能仓储WMS控制系统

    6）零部件注塑

图9 零部件注塑智能制造

    7）自动喷涂系统

图10 自动喷涂系统生产线项目

    8）自动铸造线

图11 自动铸造线自动化生产线

    9）自动化零部件精加工生产线

图12 自动化零部件精加工生产线

    10）自动总装生产线

图13 自动化总装生产线

    11）过程检测装备

图14 物联网实时过程检测数据采集

    12）数字化检测-测试中心

图15 数字化检测-测试中心

    3.效益分析

    项目主要采取物联网控制、精益化管理、全流程智能化、数字化管理技术或工艺，引进具有国际先进水平的电机自动生产线等设备，购置制造物联网系统、电机自动生产线、自动造型线、自动抛丸处理线、自动压铸机线等国产设备。项目建成后形成年产200万台泵（电机）产品的生产能力，产品具有环保、智能、高效、节能特点，实现销售收入10亿元，利税2.5亿元，创汇1000万美元。通过本项目实施，泵（电机）从关键零部件到整机安装、包装、储运生产全过程自动化、智能化，达到关键设备智能化率83.6%以上，制造过程的数控化度达到86%以上，生产效率提高56%以上，减少人员46%以上。产品不良品率降低12%，能源利用率提高45%，运营成本降低30%，产品研制周期降低28%。