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MES开启哈电机智能制造应用新模式

2018/1/30    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:MES案例  e-works年度盘点  智能制造  哈电机  
本文为“2017年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2017年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    哈尔滨电机厂有限责任公司(原哈尔滨电机厂)始建于1951年6月,是我国生产大、中型发电设备的重点骨干企业。现有员工4700人,年营业收入40亿元。主营业务包括:水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、电站控制设备、滑动轴承和新能源产品的设计制造,以及技术服务、安装、调试、产品运维保养、机组升级改造等。

    公司本埠占地面积72万平方米,拥有各类设备3500余台,此外,公司还在江苏镇江建设了新能源开发基地。公司生产的发电设备遍布全国各个省份,并出口到51个国家。

    公司抓住“一路一带”和《中国制造2025》契机,积极实施“走出去”开发战略,拓展海外市场。公司先后与美国GE、法国阿尔斯通、加拿大ABB、奥地利安德里兹、日本日立等30多家国际知名企业建立了项目合作关系。

    目前,公司制造的水轮发电机组最大单机容量达800MW级,汽轮发电机最大单机容量达1200MW级,正在制造单机容量1000MW水轮发电机和AP1000核电汽轮发电机,掌握了世界上最先进的制造技术,核心竞争力大幅提升。

哈尔滨电机厂有限责任公司

图1 哈尔滨电机厂有限责任公司

二、企业在两化融合暨智能制造方面的现状

    哈尔滨电机厂有限责任公司(以下简称哈电机)先后进行了PDM、CAPP、ERP、MES、发电设备远程诊断、集成办公平台等项目的建设并持续完善优化,信息化体系架构初步完成,正在构建两化深度融合和智能制造新模式。

    以ERP为核心的信息化体系架构基本形成。公司完成了以“生产管理”为核心的ERP项目一期建设,实现了对PDM/CAPP、生产计划下达/反馈、ERP供应链系统的业务覆盖。完成了以“成本管理”为核心的ERP项目二期建设,改变公司沿用了几十年的标准成本计价方式,全面启用PAC计价方式,公司原材料成本计价精准度大幅提升;人力资源及薪酬系统实现管理和数据的整合与利用;打通了业务到财务对接通道,公司财务管理逐步由粗放型会计核算向精细化财务管理转型升级。初步建立涵盖产品设计、工艺、采购、生产与财务成本核算等项业务的一体化管控体系。

    MES项目实施构建智能制造管理平台。建成了公司生产计划指挥控制平台,实现计划编制、执行、调整、反馈等环节的协同控制,公司生产计划由人工排产转变为计算机辅助排产;MES系统覆盖了全部产单位,实现公司生产全局的统一指挥和调度,将生产管控的管理粒度控制到工序级,实现精细化生产管理。

    实现PDM/CAPP/ERP/MES全线贯通。完成PDM/CAPP/ERP/MES系统集成改造,打通设计、工艺到生产制造及各业务系统的数据传输渠道,实现数据自动化传递和流转,打通纵向一体化及端到端的信息集成通路。

    建立基于大数据的发电设备全生命周期远程运维新模式。通过互联网与传统发电制造行业相结合,基于机组运行大数据平台,充分发挥电机公司作为发电设备专业制造厂几十年的相关设计制造经验,以增强服务能力为目标,从产品设计、生产制造、远程故障诊断、智能评估、故障溯源分析及产品维护检修六大方面形成发电设备全寿命闭环服务生态链,推动企业从制造型向制造服务性转变,实现电站用户和设备制造厂的双赢。

    深入推进两化融合,提升系统应用水平。以供应链系统为载体,以打造“协同采购新型能力”为目标,通过对计划、采购、库存、发运等业务进行本质贯标,实现物流、资金流、信息流与业务过程的集成,降低管理成本、提高物资供应效率。2015年4月,公司已正式入选全国首批200家两化融合管理体系评定企业。

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

    当前,中国工业发展的阶段正处于换挡减速期,装备制造业迎来了转型升级的关键时期。随着我国提出“中国制造2025”的战略行动纲领,以及全社会开始对德国“工业4.0”和美国“工业物联网”的持续高度关注,“智能制造”带来的新工业革命的挑战正影响着广大的装备制造业企业。面对全球制造业格局和技术的不断变化,以及复杂多变的国际政经与投资环境,我国必须以装备制造业的体系优势、系统效率来迎接挑战,加速从规模速度竞争战略向产业生态竞争战略转变。加速实现信息化与工业化的深度融合,打造数字化企业,迎接企业管理变革与新技术挑战,是我国大型复杂装备制造业的历史使命和必然选择。

    随着哈电机制造业务规模的不断增长,市场对制造服务要求的持续提升,为适应精细管理的需要,哈电机提出了智能制造系统项目建设任务,通过生产指挥平台化、制造执行信息化,最终建成哈电机生产指挥控制和智能制造平台。按照哈电机信息化建设总体规划的部署,配合公司改革的需要,初步完成了ERP系统、CAPP系统、PDM系统、门户集成平台等系统的实施。随着公司信息化建设的深入,企业最终要形成统一完整的生产计划执行与反馈闭环系统,MES的应用已成为很重要的环节,构建以MES为核心的新型模式的制造系统已迫在眉睫。

    项目的总体目标是依据哈电机公司的生产实际与发展战略,依托于公司已经建立的企业级的计划、财务、物流的一体化管控系统和企业级的研发、设计、分析、仿真与工艺准备的产品数据管理系统,建立起电机公司统揽全局的生产指挥体系,实现基于CPS的动态、协同、均衡的生产控制与指挥系统,包括生产指挥控制系统、生产计划管理系统、制造执行系统、排产调度系统、过程质量管理系统、生产资源管理系统、分布式数控管理系统和制造数据采集系统等。建设的核心是以计划为主线重点解决计划的分解、协同、成套、准时、闭环的问题。针对电机公司的产品级计划、部套和主件级计划、零件级计划以及工序计划层级的四级计划体系,分别采用“面向多资源均衡的关键链调度技术”、“基于滚动计划的制造资源优化配置技术”、“基于滚动时间窗的动态计划排产技术”、“关键部件/零件齐套控制技术”、“人-机-料-法互联的生产准备技术”、“基于数据和扰动测度的车间动态APS技术”、“面向Jobshop多工序作业的智能调度技术”、“基于Supply Hub的生产与配送协同技术”、“基于看板管理的作业进度JIT调度管理技术”等多种计划控制与调度技术,来保障电机公司的生产计划管理体系在生产管理平台下有序、柔性、准确、便捷、高效地运行。

    鉴于哈电机公司各生产分厂的实际情况,系统建设在整个生产管理体系完善与深化的大背景下考虑,不仅仅要考虑在不同生产单位之间的分步推进,还要考虑纵向四级计划体系的分步实施,所以,应遵循计划的重要度与关联度分步实施。公司级生产计划是公司生产组织的核心,起到协调各分厂生产节奏的关键作用,因此应首先实施;在具备了准确的部套计划的前提下,实施车间级作业计划协调分厂内部的生产秩序;分厂有了一定的数据积累之后,在回过头来解决零部件计划排程的问题;具体操作上可以遵循先易后难、逐步推进的原则,先解决外部依赖较少、相对容易的排程问题,再解决外部依赖角度、条件要求较高的排程问题。就不同生产单位之间的分步推进而言,应按照核心生产流程关联性强弱,基础条件良好者先行,实施目标清晰者先行,避免重复投资杜绝对既有系统的不必要替代等原则考虑。

大型发电装备智能制造新模式应用框图

图2 大型发电装备智能制造新模式应用框图

责任编辑:程玥
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