本文为“2021年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2021年度,为中国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
山东渤海实业集团有限公司历经20余年精心打造粮油加工、纤维素纤维制造两条产业链,员工近3000人,下设17个子公司,辖5个生产基地。目前,粮油加工产能达到年产850万吨,纤维素纤维制造达到年产32万吨,均居全国前4位,2020年实现销售收入440亿元。山东渤海实业集团先后被授予“国家级农业产业化重点龙头企业”“中国企业500强”“中国食品工业(食用油行业)十强”“国家级守合同重信用单位”等荣誉称号。集团董事长、总经理舒忠峰荣获全国五一劳动奖章、全国劳动模范等荣誉称号。
面对新形势,山东渤海实业集团坚持转型升级与发展并重。在确立两大主营业务产能优势基础上,陆续发展了海洋生物科技、包装材料等五大业务板块。五大业务板块在资金调配、国际贸易运作、发展节奏等方面产生了优势互补和
协同效应,相得益彰、相互促进,使渤海发展进入良性循环状态,在管理模式、经营模式、盈利模式等方面实现了突破。
未来的农产品深加工市场,巨大而广阔,敢于担当的渤海实业以“提供绿色产品,创造美好生活”为己任,努力打造以资源循环型农产品深加工领域为主导的可持续发展的产业集团。
图1 山东渤海实业集团粮油加工板块——博兴加工基地
二、企业在智能制造方面的现状
1.业财资税一体化项目
基于原来各公司软件烟囱多、各软件数据不统一的情况,通过引进一个国产ERP品牌品牌,对各公司的供应链+财务放到一个平台上,统一了会计科目、物料名称、核算方法、计价方法、仪表盘控制,实现了从大豆进口一直到产品销售即时信息的统计和呈现,减少了层层报表、效率低下的局面,为下一步建立数据中台,实现共享打下了坚实基础。
2.场内外物流一体化项目
作为大宗农产品加工贸易型企业,渤海实业集团的原料来自国外,在国内销售同时出口海外市场,每天进出车辆达到数千辆。前端引进网络货运平台,整合社会车辆资源。中端引进无人值守地磅系统,实现智能计量。中后端引进智能装车项目,WMS仓库管理系统并与订单系统整合。后端引进流向管理、客商平台。实现了物流全集团一盘棋,安全有序的场内外物流运行体系。
3.智慧园区项目
集团公司各工厂员工多、外协人员多,出入频繁,通过引进海康威视智慧园区管理平台,与安防系统、客商平台、考勤工资系统、餐厅就餐打通,实现了智慧园区一张图,实现门卫无人值守,做到了车辆、人员进出场安全运行。
4.工业互联网+安全管理项目
渤海“工业互联网+安全生产”管理平台应用大数据、云计算、人工智能、区块链、物联网等新兴技术手段,推动实现
信息化、数字化、智能化建设与
安全生产管理工作的深度融合,充分挖掘、利用各类安全生产数据。平台将企业的生产规章制度与安全
生产管理有机地结合在一起,并根据生产需要成立安全生产管理组织,编制安全生产管理流程,提升安全生产作业水平。通过工业互联网赋能,创新企业安全管理新模式、新路径,有效促进企业资源集约化利用、高效化配置,消除风险隐患,降低企业运营成本和社会安全成本。平台围绕“安全生产标准化管理”体系建设,构建“风险分级管控与隐患排查治理双重预防体系、重大危险源监测预警、法律法规制度管理、特殊作业管理、
设备管理、巡检管理、教育培训管理、承包商管理、应急管理”等功能,全面覆盖工业企业安全生产相关业务。系统充分融合“物联网感知技术”,将GIS技术、人员定位、物联网监测、视频联动等技术,与业务应用深度结合,形成全厂安全管理一张图。通过流程的部署和落实,平台应用预期使作业许可普及率提升20%、隐患上报平均时间由2天缩短到20分钟、整改监控率提升55%、员工培训普及率提升50%、安全专业知识覆盖率提升30%,大大提高了安全管理效率,有效预防和减少安全生产事故的发生。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
系统以微服务架构设计,各服务之间松耦合,能够快速迭代升级、交付需求,易于和第三方应用系统集成。应用SpringCloud微服务架构作为基础软件架构,集成了Sentinel从流量控制、熔断降级、系统负载等多个维度保护服务的稳定性。系统的注册中心、配置中心选型Nacos,为工程瘦身的同时加强各模块之间的联动。
图2
系统采用OAuth2安全认证体系,实现了多终端认证系统,可控制子系统的token权限互相隔离。封装了SpringCloud的Secure模块,采用JWT做Token认证。同时,综合使用nginx反向代理、redis数据库、非关系型数据库、消息
中间件、容器等技术保持高性能和高可扩展性。
图3
2. 项目实施与应用情况详细介绍
无人值守称重
系统监管是否有效取决于各开采加工企业的实际销售采购数据是否准确,所以采用信息化手段规范厂区发运流程,确保所监管产品现场称重发运数据可以准确及时的采集十分必要。
无人值守称重系统能够解决产品按计划、防作弊运出运入厂区及计量问题,系统不仅能够实时获取企业现场发运数据,还可以结合客商系统线上业务功能,规范厂区车辆业务办理过程、优化岗位、提升业务执行效率,有效梳理、优化企业实际业务流程。
图4 各厂区发运现场示意图
现场无人值守称重业务的实现方式非常灵活,完全依据自身业务特点订制,流程设计可覆盖企业全业务需求。如:采购业务、销售业务等,而每个业务又可能根据不同物资作进一步细分。其功能可涵盖:自助派车管理、门岗业务验证、无人值守检斤管理、物料验证管理、自助打票管理及集控室全流程监控管理,全流程闭环管理,全面杜绝发运过程中可能存在的作弊行为。结合客商服务子系统及自动装车子系统,可进一步提升业务流程智能化水平,实现全流程线上化、自助化。典型的现场无人值守称重发运管理系统可以如下方式建设:
图5 现场无人值守称重发运管理系统
智能自动装车
智能自动装车系统通过人工智能技术对企业现有装车系统进行快速改造与升级,创新使用激光雷达及 AI 技术,实时准确识别车体平面、落料区域、车前栏板、料位情况、装载设备状态等关键信息,采用模型强化训练技术,通过业务应用反馈闭环,可以不断优化提升模型算法,同时还可以实现装车过程中人员和相关设备的动态行为识别及分析,对装车过程中的合规行为及违规行为进行筛选预警。
图6 智能自动装车系统
自动装车智能检测算法对此动态数据进行分析,实现对车辆状态、料位状态、装载设备状态等关键信息的采集,根据分析结果,系统智能判断装车设备及车辆的下一步动作,对设备进行控制、对司机进行提示;针对人员安全行为监测,现场网络摄像机视频信号直接接入AI 分析
服务器,通过对视频逐帧分析,实现车辆、人员、关键位置等全过程动态监测,安全隐患的及时报警。
3. 效益分析
通过对产运销整体业务数据的深入挖掘分析,全面分析产量、需求量、配送量、运力之间的数据关系,通过大数据整合分析,为产运销业务提供智能分析决策支持。
3.1经济效益
(1)减少人员投入,降低企业成本
通过无人值守计量建设,实现了企业营销业务的信息化和自动化,减少人员投入,降低企业成本。预计1年内即可收回投资成本。
如果采用本系统后,司机可使用手机派车,通过二维码或身份证直接进厂办理业务,无需人员发卡。这就能优化发卡岗位,按人均工资、保险、福利和办公环境每人每年费用10万元计算,去除制卡发卡设备维护人员以及现场协助操作人员,预计较原来年减少人工费60万元。由于各单位人员投入存在差异,可以因地制宜进行人员调配,按照节省费用20倍较保守估算,集团每年至少可节省1200万元费用。
(2)提高发运效率,减低企业经济损失
通过对嵌入式采集仪、车号识别仪、ATM自助操作终端、定位终端等硬件设备的集成,将现场监控数据自动采集至发运系统中,实现了磅房检斤流程无人值守,单车过磅时间减少40%,大大提高了发运效率,减少人为干预及跑冒滴漏,有效减低企业经济损失。
(3)多节点业务监控,实时展现业务情况,止损增效
防作弊:通过电子围栏、轨迹跟踪、时间判断来实现车辆物流运输过程中的防作弊管理,可避免车辆在运输过程中停车卸物资、换物资等作弊行为,减少物流作弊造成的企业损失。
节省耗材:实现在线派车与业务协同后,无需通过电子邮件传递派车信息,全部业务实现线上化,提升司机与客户的业务体验。同时无需打印纸质派车单,无需打印磅单。例如每日发运车数为2000辆左右,以每车三联派车单、三联磅单计算,预计每年打印纸及碳带费用可节省20余万元。
平台延展:通过系统不断迭代升级,最终平台可面向社会开放使用。后期可延展到车辆保险、汽车金融、加油、汽车维修等汽车后市场服务,进一步提升增值服务平台经济价值。
3.2管理效益
(1)减少管理漏洞,提升企业形象
通过完善现场防作弊功能及设备,实现对装车过程、检斤过程的监督管理,可以直接减少在这些过程中操作人员的各种违规行为,实现对检斤环节的各类工作的固化,避免各类非正常工作流程和工作手段,也可以达到严格管理,减少管理漏洞的效果从而达到减少跑冒滴漏、提升企业形象的效果。
(2)提高企业运营管理效率
通过本平台,规范企业运营管理,实现销售计划与发运执行的实时互动,提高企业运营管理效率。
(3)减少管理成本,产生了良好的管理效益
系统优化了企业发运管理流程,减少管理成本,形成了一体化联动管理模式,提升了集团公司运销决策的科学性、准确性、及时性,产生了良好的管理效益。
3.3社会效益
(1)消除信息孤岛,实现多方协同
以一个平台打通企业、客户、承运商、司机之间的数据壁垒,实现多方业务协同,所有业务实现线上化、无纸化管理,各方可随时、有效的了解发运信息,可提高客户、承运商与司机满意程度。
(2)满足疫情防控要求,提升安全效率
在当今疫情环境下,各方全流程无纸化、无接触办理业务,避免人员聚集,减少传染风险。
(3)减少时间损耗,提升运力效率
通过有效的车辆物流在途监管、智能排队管理,效节省司机排队等待时间,可实现“多运一趟”的效果,提升司机拉运效率,提升社会运力效率,避免路途违规卸货、换货,可提高客户、司机满意度。
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