e-works数字化企业网  »  文章频道  »  管理信息化  »  SCM及物流

上海海立:推进大规模定制模式下的智能制造

2020/1/11    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:大规模定制  e-works岁末盘点  智能制造  海立  
本文为“2019年度中国智能制造最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2019年度,在智能制造各领域有实践案例,或者有突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业实施智能制造的过程、步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,有效推动中国智能制造应用,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    上海海立(集团)股份有限公司于1992年在上海市证交所成功上市(A股600619/B股900910),此后携手外资进军空调压缩机产业,并逐步向制冷关联产业领域延伸,如今海立已成长为全球领先的空调压缩机、电机及驱动控制、以及冷暖关联产品研发制造商,旗下共有10家企业,员工约1万多人,形成了“压缩机、电机、驱动控制、冷暖关联”四大关联产业板块业务,产品遍及全球165个国家和地区的亿万家庭。

    公司主营业务空调压缩机拥有国家级企业技术中心和国家认可实验室、博士后工作站、现代制造技术中心、以及国际先进水平的工艺技术装备和智能制造系统,能够生产各种冷媒、不同电压和频率的9大系列1000多个高效节能机种,产能2600万台,年营业额百亿以上,占有全球1/7的市场份额,在全球拥有5家世界级制造工厂(上海东、上海西、南昌、绵阳、印度)和7个技术服务中心(上海、南昌、广东、米兰、德里、东京、芝加哥),为全球客户提供属地化的产品、优质的服务和技术支持。

上海海立(集团)股份有限公司

图1 上海海立(集团)股份有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

    海立的智能制造建设和发展主要经历了三个发展阶段。第一个阶段是从1997年至2007年,着手信息化的建设,从初期的邮箱、MRPII系统到OA、ERP、PDM等系统逐步完善。第二个阶段是自2007年起,引进第一台六轴机器人替代人工工作,开始了海立自动化的发展之路。随着机器人成本的降低以及人工成本的升高,以及海立对自动化的理解及实践不断深入,机器人在海立得到了广泛应用。截止到2018年底海立上海工厂机器人密度达到609台/万人,超过发达国家机器人的使用水平。与此同时,信息化建设方面也将原有PDM系统升级至PLM系统;增加MES系统,升级企业ERP/OA等原有系统,进一步提升企业信息化水平。2015年海立获得两化融合贯标企业称号,2016年海立获得工信部智能制造试点示范企业称号。第三个阶段是2017年海立在自动化信息化的基础上系统地开展了智能制造的建设,向数字化、网络化、智能化发展,以南昌海立大规格压缩机智能制造项目为重要标志。数字化方面,利用信息技术的手段积采集各个业务及执行层级的多类数据,进行绩效分析与监控;网络化方面,打通各个信息孤岛,联通生产、设计、采购、运营的各类数据流;智能化方面,利用智能化的技术及大数据分析平台,进行战略预测和决策,提升企运营效率。

    南昌海立有限公司是上海海立(集团)股份有限公司下属子公司。南昌海立工厂已经被工信部评为国家级绿色工厂。南昌海立有限公司在整个集团中的定位是作为世界级压缩机制造基地,海立压缩机制造中心、压缩机设计中心、智能制造示范工厂以及人才培养中心。为了达到上述目的,南昌海立采用了大量的智能制造和信息化配套产品,在软件方面企业使用ERP、PLM、MES、WMS等系统、硬件方面自动加工设备、加工中心、自动生产流水线、AGV、自动立库、搬运及焊接机器人都予以采用。建设产供销一体化计划系统(HCM)、供应链管理系统(SCW),推行全面寄售模式(VMI),通过上述方案和产线提升效率,南昌海立压缩机生产能力提高至1500万台,满足轻商、热泵采暖等领域产品市场需求,并提高季节性生产爆发力,供应链协同补充电机、机加工、钣金等部品,提高生产柔性化水平。 

三、参评智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    把南昌海立打造成为海立的智能制造示范工厂,是海立智能制造战略的重要组成部分,更是上海电气的战略布局。早在2012年,海立就把智能制造作为企业战略提出。从产品生产方面来看,压缩机是空调的核心零部件,具有高精度、快节拍、低成本、多工序、大规模离散等生产特点。而从市场需求来看,多样化、个性化产品需求越来越突出。目前,海立的产品已横跨九大系列、1000多个型号。每个批次数量减少、交货周期缩短、产品质量要求提升,传统的设计方式和制造方式已不能适应。因此,对于空调压缩机生产来说,智能制造升级是切实需求。此次南昌海立大规格空调压缩机智能制造项目最重要的目标之一,正是以客户个性化需求为导向,通过产品数字化、装备智能化、物流自动化,建设“海立大规模定制智能制造系统”。“海立大规模定制智能制造系统”的核心,是实现产供销计划一体、供应链质量追溯,跨区域统筹协同,主要包括大规模定制生产管理系统、精益供应链和自动物流系统。

    根据旋转式压缩机市场发展趋势,上海海立工厂场地布局将不能满足未来需要,且上海商务成本、人工成本及运输成本不断增加。而公司生产的大规格产品约70%的客户都集中在华南及华中地区,南昌海立地处华中,可以辐射周边客户,在人工成本、物流成本及客户响应速度等方面比上海工厂更具优势。且南昌海立最初规划时已预留场地,通过转移上海工厂产能,优化产业布局,深度融合供应链运作体系,实施紧密协作,缩短客户订单供应周期,降低生产成本

    此次南昌海立大规格空调压缩机智能制造项目正式建成投产,是海立历史上第二次对南昌基地的大规模投资。2008年,海立抓住制造业向中西部转移的契机,在南昌规划建设了年产600万台空调压缩机的制造基地,并于2009年4月18日正式投产。2018年,海立再投资6.2亿元,建设南昌海立大规格空调压缩机智能制造项目。该项目主要包括两部分内容,一是新建大规格旋转式压缩机生产线,二是将部分生产线从上海迁移到南昌,同时应用智能制造技术进行改造和提升,以满足轻商、热泵采暖等领域大规格旋转式压缩机市场的需求。对于海立来说,此项目的建成投产,加大对南昌海立的投资,有着更多的战略意义。这是海立顺应互联网+制造业,向智能制造转型,同时顺应产业向中西部转移趋势的战略布局。通过此次项目的完成,海立实现了智能制造升级,通过产品数字化、设备互联化、装备智能化、物流自动化、价值链信息化集成,建设海立大规模定制智能制造系统,应对个性化定制的消费升级趋势。

    2.项目实施与应用情况详细介绍

    项目实施以装配线建设为核心,以客户个性化需求为导向,以部品供应链为协同,实现产品数字化、装配智能化、物流自动化、端到端信息化、网络化和集成化、产供销计划一体、供应链质量追溯、跨区域统筹协同。主厂房主要布置装配线和自动化物流;工程建设采用EPC管理模式;通过产品数字化、装备智能化、物流自动化,建设以顾客为中心的“海立大规模定制智能制造系统”。采用立库+智能移动机器人,物料仓储和运输集中化、柔性化,适应性强,满足品种多、机种更换频率高的特点,提升仓储作业效率及管理水平。主物流均在主厂房1F,通过升降机到2F实现点对点的输送,遵循就近原则,减少物流时间。

    从生产现场物流环节的电子看板上看到:MES系统根据订单状态自动下达生产指令;WMS根据库存及仓库货位情况,自动下达仓储及配送指令。AGV物流车自动执行配送指令,把零配件送到指定工序,共有近百辆AGV“活跃”其中。除此之外,物流环节还有7台垂直升降机忙忙碌碌,自动完成工厂一楼到二楼的零部件运送。信息系统、物流小车、垂直升降机、智能产线等多装备智能协同,共同构成了此次投产项目的立体空间智能调度的物流体系。

数字化压缩机

图2 数字化压缩机

    1)大规模定制生产管理系统

    在产品的智能化管理方面,南昌海立主要利用部品、产品的数字化标识和物联网技术,在供应商生产、产品加工和产品检测过程中进行数据采集,实现高效配送。

产品的智能化管理

图3 产品的智能化管理

SPC作业流程

图4 SPC作业流程

    2)精益供应链

    通过产供销计划一体,南昌海立可以实现从客户需求、销售订单、采购、制造到发货的精准管控。另外,南昌海立可以实现跨地域生产基地集中统筹协同,做到透明可视、实时跟踪、集中管控、随需应变、高效协作、缩短供货周期,进而提高客户的响应速度,提高季节性生产爆发力。通过精益供应链的建设,南昌海立将供应链管理系统延伸到全部属地化供应商,与供应商基于网络的协同,直接调控部品供应商的生产、物流计划;外协物料实物条码,供应链质量追溯。

供应商门户

图5 供应商门户

供应链质量追溯

图6 供应链质量追溯

    3)自动物流系统

    WMS实施,建立数字化仓储。部品全部读码进入立库,通过自动无人小车(AGV)送到装配线工位。压缩机成品通过无人叉车送到待发区域,或通过高架物流小车送到压缩机成品立库;

    立库实现了物料库存可视化、库存管理精细化、设备状态可监控,并通过智能算法实时规划最优路径,实现高效配送。

立库可视化管理

图7 立库可视化管理

物料现有量管理

图8 物料现有量管理

    4)精益制造现场

    采用四新技术(新技术、新工艺、新材料和新设备),对大规格压缩机生产线进行升级改造;通过建设网络化工厂环境,将设备接入工业互联网,采用视觉、PLC、PCS、MES、PLM多系统集成实现智能生产。除此之外,在生产环节,南昌海立通过AI人脸识别技术,还实现了对合格员工的上岗管理。同时,南昌海立通过对设备的监控,也实现了合格设备的上岗管理。

精益制造现场管理

图9 精益制造现场管理

实现全部数据串叠

图10 实现全部数据串叠

    3.效益分析

    1)本项目的实施,对传统生产制造业设计和改造起着示范作用。智能制造研发对于传统制造业生产线的升级改造,具有改造成本低、周期短,可靠性高,可以节约劳动力降低企业人工成本,降低废品率和产品成本,提高机床的利用率,降低工人误操作带来的残次零件风险,减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存等优点,其带来的一系列经济及社会效益相当可观;

    2)使用机器人从事繁重低级的工作符合国家的战略。本项目实施后,生产线减员效果明显,用资本代替人工,把工人从高强度的枯燥重复性工作中解脱出来。训练有素、待遇丰厚、干劲十足的工人,从事更具创造性的工作,收入水平也会得到提高,促进国内消费;

    3)用高新技术和先进工艺改造传统产业,加快工业机器人的推广应用和智能机器人柔性生产线的研发工作,对提升装备制造业重大装备和产业技术水平,增强企业的核心竞争力,具有十分重要的现实意义和战略意义。工业机器人的深入应用,需要制造业信息化等相关配套,通过信息化与工业化的深度融合,以实现制造系统智能运行,对推动中国制造业转型升级具有重要战略意义;

    4)通过本项目技术改造,具备大规格系列产品升级后大批量生产的工艺装备,满足轻商、热泵采暖等领域产品市场需求,并提高季节性生产爆发力。供应链协同补充电机、机加工、钣金等部品,提高生产柔性化水平。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐