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步科 | 自動化智慧工廠建設實踐分享
上海步科自動化股份有限公司(以下簡稱步科)專注于工業自動化產品的研發、生產、銷售和技術服務,為工業自動化設備制造商提供整體解決方案,公司產品除國內銷售外,亦銷往土耳其、印度、意大利、德國等國家和地區,是中國領先的機器自動化解決方案供應商。 步科以“為全球客戶提供中國的智能化解決方案”為使命,堅持投入大量資源進行自動化技術平臺的研發,并在德國、上海、深圳和常州設有研發機構。公司已擁有涵蓋控制、驅動、人機交互、通訊和機電一體化設計等各方面的自動化技術平臺,擁有多項專利和軟件著作權。公司在自動化技術平臺基礎上開發的解決方案,被多家世界知名跨國公司采用。
公司名稱

上海步科自動化股份有限公司

所屬行業

制造業

主要業務領域

自動化技術平臺

新經濟呼喚新制造

      如今,新經濟已經來臨,我們的時代發生了變  化。從技術角度來講,現在的物聯網技術、云技術、機  器人技術、大數據分析、移動社交等等技術導致我們的  生產方式產生了新的變革,制造的價值方式也產生了轉  移,過去我們的經濟主要依靠低成本生產,現在我們需  要依靠個性化消費、生態協作等,同時,企業內的人  員關系發生轉變,企業內部更緊密的協作,以及如何  激活個體等,都是企業面臨的問題。

      正是由于技術與經濟增長方式的變化,給我們  創造出了一種新的生產模式,一種新型的工廠,那就  是M2B2C。我們這里說到的B也從過去的大B變成了  小B,最重要的是他直接知道C是誰,我們把M跟消  費者直接聯系在一起,讓工廠銷售產品不再僅僅是通  過兩三家大經銷商,而是通過成千上萬家經銷商,我  們把這種模式叫做小批量、多品種、個性化、大規模  的高效的制造模式。

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      步科智慧工廠應對新經濟而生,具備許多特  點,我們把它總結為五點:超級柔性化、數字化透明  化、機器設備智能化、電商與工廠一體化、智能化小  而美的云工廠。

       打造超級柔性化的工廠。通過開發現場智能終  端,通過智能終端來采集數據,呈現數據。在步科  &金蝶智慧樣板工廠中,工廠信息全是靠智能終端來  告訴工人怎么做、下一步需要做什么、重要的提醒是  什么。打造物流系統,把倉庫和軟件連接起來,訂單  通過WMS跟倉庫的揀貨連接起來,運用大數據分析  技術來決定物料擺放的位置,讓物料永遠在揀貨人員  的四周。步科還開發了創新的亮燈揀貨來輔助揀貨,以  提高揀貨效率。步科和金蝶打造的這套物流系統,能  讓內部物料達到高效的分揀和及時的送達。

       智慧工廠必須建立在數據的基礎上,滿足客戶  和管理者對透明化可視化的要求。未來的客戶更愿意  選擇透明化數字化的工廠。步科和金蝶通過各種方式  對數據進行采集,通過智能電子看板對數據進行呈  現。數據可以實時的顯示在手機上,顯示在互聯網終  端上,不僅內部管理者可見,所有的客戶、合作者都  可以看到。

       步科定義的智慧工廠里有很多智能化的設備。  實際上現在設備的自動化不是那么重要了,設備的數  據化和智能化更加重要。在步科的智慧工廠里,傳統  的設備加裝一個數據采集器,即可采集設備的數  據、生產線的數據,甚至可以把所有的數據傳到網上和云端。

       步科與很多跨境電商的工廠合作,幫他們實現  電商工廠一體化。未來的工廠就是一個社交的、移動  的、需要數據分析的云端工廠。在不久的未來,你可  以清楚的知道你在網上購買的產品的每一個環節,從  下單、確認,到生產、發貨。

       步科的終極目標是打造智能化小而美的云工  廠。而步科和金蝶聯手打造的云工廠,就是要將所  有的數據都存放到云端,讓工廠可以和設計者、客  戶、供應商在云端實現數據共享以及通過應用軟件  實現協同。

       這是步科定義的智慧工廠,一個可以在云端進  行數據共享、高效協同、讓硬件也可以小批量多品種  迭代生產的云工廠,一個創造新經濟的智能制造嘗試  和典范。

創造新經濟的智能制造

     基于新經濟的智能制造的要求,步科的智能制  造樣板工廠要建成什么樣?其中以用戶為中心是關  鍵。結合步科20多年制造經驗,探索一條符合中小  企業的可行之道,基于步科的戰略要求,步科首先搭  建了智慧工廠頂層設計方案,并配合軟硬件研發的方  案也在不斷完善,具體的包括如下的應用:

產品全程感知——條碼應用

      條碼追溯與防呆貫穿智能工廠產品生產的始  終,從供應商端到產品售后維修,實現產品的全生命  周期追溯,按照質量管理要求結合倉庫管理現狀,步  科在條碼應用方面啟用了物料代碼、批號、追溯號、  序列號等四種規則:追溯號可以用來生產追溯但出入  庫時可以不記錄對應序列號,對自制成品啟用序列號  單品管理,對每個序列號所耗用材料,生產過程進行  記錄。

       步科在采購、檢驗、倉庫、生產、銷售、售后  等環節啟用條碼管理。在步科,我們把條碼分為主檔  對照、動態解釋兩種類型,通過 系統生  成和解釋對應條碼。

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       采購收料時我們通過掃描供應商送貨條碼,系  統自動解釋對應采購訂單及物料,通過條碼掃描系統  自動暫收入庫并生成檢驗申請,檢驗完成后系統打印  供應商對應批次條碼,倉庫管理員通過掃描批次條碼  完成實物上架并生成ERP采購入庫,后續物料所有  業務流轉都通過批次條碼進行。

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      生產過程中我們使用條碼進行流轉。生產訂單  下達時我們通過系統批量生成序列號并打印出條碼  (后續條碼貼在機身,簡稱機身條碼),通過配置生產  用料清單設定批量上料、單品追溯物料,實現掃描物料  條碼自動進行工序匯報和工序流轉,生產最后工序系統  自動生成內包裝條碼和外包裝箱條碼,  金蝶云·星空支持掃描條碼進行檢驗,掃描條碼自動上架入庫。  

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極致單件流——工單排程

        對于多品種、小批量業務場景,由于批量的降  低,排產的難度同步上升,甚至會出現單間生產的情  形,因而生產訂單分配與自動排程變得非常重要。通  金蝶云·星空生產訂單排程系統自動將訂單分配生  產線、更新計劃訂單計劃開工時間、更新子項物料的  需求時間,實現對生產線產能預警并拉動生產備料。

       步科使用柔性生產功能,通過柔性產線中工作  日歷,考慮柔性產線與物料關系中優先級及柔性工藝  路線中工序對應作業時間,對生產訂單進行有限產能  排程。

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       生產訂單排程讓生產系統變得有序透明,排程  直接下發到生產小組,小組工作不需要再由組長安  排,讓小組員工具有充分的自主性。出現異常不能得  到及時處理時,員工有權利切換工單,而物流系統隨  員工切換而拉動。在正常情況下,物料根據現場消耗  情況,亦實現按需拉動。

三體合一——智慧車間

       數據是管理的核心,智能制造亦是建立在數據  的基礎之上。步科能不能實現最優的生產效率,需要  通過智能終端采集每個工序的生產數據,將工廠數據  化。通過數據對比分析,找到持續提高生產效率的方  法。我們將實際的工廠、數字化的生產工廠、相關管  理意圖所驅動的工廠,成為工廠的三體,而智能工廠  的首要目標就是“三體合一”。

       通過金蝶云·星空系統,我們實時更新數據到  智能終端,用戶能過智能終端進行作業。在終端上用  戶能方便的進行條碼掃描、上料、報工、報警、切換  工單、首檢、完工送檢、打印、查看作業指導書等操  作,讓車間用戶通過智能終端就能實現所有業務,所  謂一機在手,工作不愁。

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          同時,步科智慧工廠通過人工采集數據與設備  采集數據結合,實現工業現場“人機料法環”數據的  有效獲?。ǜ綀D為產品老化數據的獲?。?。

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      獲取的數據用于步科產品的持續改善,如生產  進度數據,我們用于制造周期改善, 金蝶云·星空通  過過程數據采集,能夠清晰的確認到生產物流數據:  倉庫什么時間開始備料,工單什么時間完成,成品檢  驗什么時候開始等。通過生產工序節拍數據的分析,  能夠清楚知悉制造過程中間存在的問題點,未達成產  能的原因。

       數據亦可以用于智能電子看板系統。智能電子  看板通過呈現數據和產品實時狀態,亦可以通過與數  據看板的交互,深入到問題的背后,找到關聯的數據  信息,幫助我們快速解決現場的異常問題。

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精益生產——智能物流

      生產運行是一個有機的整體,當信息流能夠及  時準確到達所需的工位時,物料準時供應是生產協同  急需解決的問題。小批量多品種的生產系統,物流成  本成幾何級增長,通常我們依靠合并工單解決此問  題,但會犧牲產品的制造周期并造成過程的中間庫  存。步科的智能物流系統,通過軟硬件的充分結合,  遵循精益原則設計,讓中間庫存降到最低,系統協同  一致,保證物流及時性。

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       智能立體倉庫將WMS智能算法、創新的機械手  設計與揀貨人員完美結合,實現人機數據的協同作  業。智能立體倉庫將貨架的下面三層定義為揀貨區,  上面層次定義為存貨區。機械手通過WMS智能優化  算法驅動,自動進行庫位的上下調整。保證揀貨區物  料滿足訂單需求。而當訂單到達倉管員的移動智能終  端時,倉管員只需要點擊觸發工單,系統會獲取到相  應物料信息,在揀貨區對應庫位進行亮燈,作業人員  只需要按照亮燈的庫位依次進行揀貨。揀貨人員的效  率達到最優水平。

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生態融合——電商應用

       在智慧工廠的應用中,解決內部的信息自動傳  輸與物料的自動傳輸后,我們將平臺擴展到供應商端  和客戶端。

       為了更好的控制交期與質量,供應商端協同一體  化是必不可少的一步。通過供應商協同平臺,供應商  在交貨端選取交貨訂單,打印相應的出貨條碼與物料  一起送貨。保證物料送貨時間與條碼數據的準確性。

       而在客戶端,客戶可以通過電商平臺下達訂  單,工廠安排生產,正常情況下實現隔日發貨。

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尾記,云端工廠

     步科的目標是打造小而美的云工廠,讓所有創  意都能變成產品。產品的設計者,可以通過在云端平  臺與供應商、智慧工廠和客戶進行協同,保證產品的  快速協同創新?;谛枨蠼洕J?,創新的產品設計  者,不再需要擁有一個工廠,只需要擁有相應的制造  能力。

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客戶感言

      智慧工廠不是無人工廠,不是機器換人,  不是黑燈工廠,不是降低成本的工廠。它是為  新經濟而開發的一種工廠,是一種高科技的生  產制造模式。未來的工廠,應該是一個小而美  的、高逼格的、可以坐落在城區的高科技的工  廠。這個工廠可以幫助到各種各樣有創意的  人,讓每一個創意都有機會變成產品,讓創客  的小批量的產品能被制造出來。

       步科智慧工廠經歷了精益改善, MES嘗  試,再到與金蝶云·星空的戰略合作,逐步實  現從業務流程規范到數據透明化再到智能化深  入。目前為止,已經實現工廠內部信息的自動  傳輸,即將迎來物流自動傳輸上線,開啟新的  篇章。步科和金蝶要重新定義智慧工廠,聯手  打造一種新經濟的生產方式。

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