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鲁能泰山曲阜电缆:借助智慧物联平台实现“ERP+MES”跨越式升级

2022/1/17    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  鲁能泰山曲阜电缆  
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

       鲁能泰山曲阜电缆有限公司是华能集团下属的新能泰山发电股份有限公司与山东鲁强电缆(集团)股份有限公司合资组建的股份制企业。其中新能泰山占股51%,鲁强电缆占股49%,属于国有控股企业。公司成立于1998年6月,是国家级高新技术企业,拥有省级技术中心、省级工程技术研究中心和济宁市重点实验室。公司主要产品有:电力电缆、通信光缆、通信电缆、矿用橡套电缆、控制电缆、架空绝缘线等产品。

       公司主要客户为国家电网(省级电力公司)、南方电网、煤矿、三大电信运营商、铁塔公司、华能、大唐等发电集团及铁路市场。2020年底员工637人。2021年度中国线缆产业最具竞争力企业,第100名。

 图1 鲁能泰山曲阜电缆有限公司

图1 鲁能泰山曲阜电缆有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

       曲阜电缆公司自从2013年以来,陆续实施了ERP管理信息系统、招投标信息系统、NC集团财务、成品库条码管理、销售报价系统等,实现了从销售订单,生产订单调度,原材料采购,到库存、品质管理、财务核算及财务报表的产供销全流程覆盖。有效提高了公司管理效率,实现物流、信息流、资金流的融合统一。

       在智能制造应用方面,为了响应国家“中国制造2025”发展规划要求,公司借助国家电网公司的“电工装备智慧物联平台”接入这一时机,于2021年度开始全面推进MES系统,将所有生产机台接入MES系统,实现了从ERP到ERP+MES的跨越式升级,达到信息网络千兆到车间、百兆到机台,实现了产品从设计、原材料采购到成品生产检验全过程跟踪与追溯,最终实现了国网监造平台接入互通,并同时实施了华能智慧供应链接入系统,实现从接单到发运全过程的跟踪追溯。

       国网电工装备智慧物联平台(EIP)项目于2021年11月24-25日接受验收专家组现场验收,公司一期申请接入的两类产品(OPGW线缆和配网导地线)各检查要素一次性通过,获得了验收专家组一致好评。接入智慧物联平台不仅增加了公司收益、提高了公司在国家电网公司的竞争优势,更提升了公司智能化、数字化管理水平,为实现公司“十四五”高质量发展奠定了基础。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1. 项目背景介绍

       电线电缆制造行业属于设备和投资密集型企业,是非常典型的规模经济行业。我公司与之类似的行业特点就是以订单式管理为主,产品种类型号多,且随着客户用途及环境不同,各种衍生型号还在不断新增和变化。

       这种方式下传统的管理模式已无法满足经营管理需要,公司从2013年起上线了ERP系统,通过实施订单管理、采购管理生产管理库存管理等功能显著提高管理效益。随着公司生产规模的不断扩大,生产管理日益复杂,特别是客户对产品质量的追溯要求越来越高,于是公司借助国建电网公司EIP平台接入这一时机,在原有ERP系统基础上全面推行MES系统。

2. 项目实施与应用情况详细介绍

       1)ERP系统项目

       项目于2013年启动实施,项目分2期实施,一期涉及集团进销存、财务、电缆生产、质量、成本核算、设备管理等,实施周期14个月;二期启动光缆生产等管理模块,通过专业版系统的全面实施显著提高管理效益,信息化成效显著。

       2)成品库条码管理系统项目

       A、项目推进过程

       本项目2019年底立项、2020年开始实施,项目主要解决公司成品库管理问题,实施前生产入库状况是:生产车间把生产合格后的线,基本是采取“就近存放”的方式。成品库发货时,先由货车司机根据开具的发运单,寻找到待发货的线盘,插上不同颜色的旗帜作标识,然后联系叉车司机将线盘运至行吊下装车。这里面的问题是:由于我们没有采取库位管理,车间入库较随意,造成线缆摆放较混乱。发货员寻线基本就处于“满厂找线”的状态,由于线缆的包装外观难区别,合格证随轮具的滚动方向不一,造成“寻线耗时长,发货易出错”,从而不但影响了货物周转率,且一旦发错货,还会给公司造成直接的经济损失。

       为此,我们在厂区合适位置,以地面划线的方式划分不同库位,并喷涂二维码的库位标识。车间完工产品,合格证带有产品信息的二维码,入库时必须将线缆盘放入库位,然后扫描库位标识及合格证信息后才算完成入库。这样入库时即完成了该产品的定位,发货时通过发运单库位信息可较快的找到待发货物区,并通过扫描器读取轮具上的二维码,准确定位待发货物,等实际装车时还可通过二次扫描对待装车货物进行核对。

图2 成品库条码管理系统

图2 成品库条码管理系统

       B、项目实施中的难点攻克

       本项目的技术难度不高,项目的关键在于由于公司之前未对成品库进行过较为规范的管理,大家入库、调库都随意惯了。所以实施库位管理后入、调库都比以前要麻烦不少,要扫码甚至还得要挪动线缆,尤其是在实施初期对入库人员习惯是一个较大改变。公司及时制定相应的产成品库存管理制度及惩戒措施,督促生产和销售部门严格执行,最终确保该项目的实施效果。

       C、项目实施成效

       通过以上方式较好地解决了成品库“找线难,易出错”问题,不但加快货物周转率,而且根本性地解决了发错货造成损失的问题。

       3)MES+国网EIP平台接入项目

       A、项目推进过程

       该项目从2021年2月份开始实施,首先对信息网络进行了“上天入地”式的改造,将原有的单一局域网,划分为ERP、MES、生产视频监控和设备实时数据采集四个网段,升级了网络设备,敷设了覆盖公司成品库区无线AP,划分了库位,编排了库位码,并在部分车间实现了无线网络覆盖。使信息网络延伸到了机台和生产设备,为综合智慧管理平台的建设铺好了信息高速公路。

       其次是选择适合的MES系统实施商及确定项目实施内容,根据综合考虑,我们最终选择了金思维公司作为战略合作伙伴。本次上线系统主要包括车间在制品管理、生产工艺、机台作业、国网EIP平台接口、实时数据等功能,考虑到后续公司各重点客户可能接入的要求,还专门上线了智能互联协同平台。

       实施中遵循“从简单到复杂,由线到面”的原则,将整个工程分为两期进行,第一期选择盈利能力较好的OPGW和工艺较为简单的架空线产品,重新对两类产品BOM和定额进行了修订,变单层产品结构为多层产品结构,使之具备了与生产实际相符的生产作业派工和工序反馈。第二期在全部生产线进行推行,以搭建从业务管理级到车间执行层生产管理级的“横向到边,纵向到底”的综合智慧管理平台。

       本次实施的MES系统主要将ERP系统从业务管理层延伸到车间执行层,为了配合项目实施,我们设立了车间库用于对在制品和各类车间材料的管控,在生产机台配置了工位机、无线扫码器和二维码打印机。

       B、项目实施中的难点攻克

       a)在具体的实施过程中,二维码领料转工序工作最为费时费力,由于公司一线人员年龄结构不同、操作水平不一,在原来工作方式中,可以完全不用考虑材料领用及入库与工单信息的匹配;又由于是系统并行期,一些控制参数无法完全限制死,造成错领、漏领、错报、忘报情况较多。职工中也有一定的抵触情绪,积极性不高,主动性较差。为解决这一难题,采取了与一线操作工多沟通并培训到位的方法,同时协调各部门配合好,实施人员直接跟班言传身教,让员工清晰地知道并明白信息化项目带来的好处,了解公司坚持不懈推动的决心。在项目组不断的协调努力下,最终取得了较好的结果,大家慢慢的从躲避到主动提问题、想改善,有效解决了实施中有关操作人的问题。

图3 机台作业操作平台

图3 机台作业操作平台

图4 操作工进行机台操作

图4 操作工进行机台操作

       b)解决生产过程监控问题,过程监控分为视频监控和设备运行数据采集两种。我们参考并借助国网公司EIP平台接入要求,在生产线及试验设备的关键部位安装摄像头,确保生产及重点试验全程可追溯。通过在较为新式的生产线实验设备控制PLC接口上加装网络转换器,又对部分旧有设备重新加装西门子的PLC模块,并利用组态技术将设备的实时工作数据采集到MES应用网关,一期共计78个采集点信息既可以发送给国网EIP平台又能在ERP系统中实时展现,使得管理人员可以实时、可视化地掌握现场机台的作业任务、生产进度、设备状态、工艺参数等生产信息,打破生产黑箱,为生产管理提供实时数据支持,消除上层管理系统与底层控制系统的“数字鸿沟”,实现生产管理控制一体化。

图5 实时数据采集

图5 实时数据采集

       C、项目实施成效

       a)通过系统项目的成功实施,当前,车间班组每天上班后通过刷卡进入系统,即可调出当班的生产任务,生产中通过无线扫码器领用原材料或上道工序转来的在制品,生产完工后提交检验,经检验合格后的在制品,再打印张贴二维码标签后,转入下道工序。通过二维码与工位机应用的结合,可便捷高效的对车间在制品收、发、存进行管理,实现了物流、信息流实时同步,账实相符,生产及检验过程可追溯,生产进度可掌握。

       b)通过本次的EIP接入+MES实施,最直接的效益就是公司通过了电网公司电工装备智慧物联平台(简称EIP)对接的验收,这一认证进一步提升了公司在国家电网公司竞争优势,有利于今后更好的获取国网公司优质订单。

       c)通过MES系统的实施,实现了对车间在制品及原材料的管控,通过领料及反馈信息,结合产品工艺管理,使得对车间工序定额的考核更加精确,成本的核算由按月度、车间的粗放型到按班组甚至按机台的实时准确性转换。

       d)通过MES系统实施,推动了公司产品BOM的梳理调整,使得BOM信息直接作用于销售报价系统,加快了产品报价速度并提高了准确性,产品预计毛利率立时可知,对业务销售的考核更加科学便捷。

       e)通过本次的系统实施,为公司打造了一个团结、专业、高效的项目团队,为公司下一步信息化深化积累了宝贵的实施经验。

       公司从13年开始实施ERP系统,布设了到车间办公室的局域网络。

       本期的目标是实现了与国家电网公司EIP平台的互通,以及构建一套适合我公司的能够由ERP业务管控向生产执行管控的MES系统。可以说我们选对了系统,积累的实施经验,打造了项目团队。

       3. 效益分析

       通过本次的EIP接入+MES实施,首先带给我们最直接的效益就是我们通过了电网公司电工装备智慧物联平台(以下简称EIP)对接的验收,这一认证进一步提高了公司在国家电网公司竞争优势,便于今后更好的获取国网公司优质订单。

       通过MES系统的实施,实现了对车间在制品及原材料的管控,并通过领料及反馈信息并结合产品工艺管理,使得对车间工序定额的考核更加精确,成本的核算由按月度、车间的粗放型到按班组甚至按机台的实时准确性转换。

       通过MES系统实施,也推动了公司产品BOM的梳理调整,使得BOM信息直接作用于了销售报价系统,加快了产品报价速度和准确性,产品预计毛利率立时可知,更加科学便捷了业务销售的考核。
责任编辑:李瑶嘉
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