基于工業(yè)裝備互聯(lián)的家用電器智能工廠
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- 發(fā)布時間:2022-07-09 11:46
無錫小天鵝電器有限公司(以下簡稱無錫小天鵝)是中國早期經(jīng)營洗衣機的家電行業(yè)龍頭企業(yè),是世界上極少數(shù)同時制造全自動波輪、滾筒、攪拌式全種類洗衣機的企業(yè),在產(chǎn)銷量、質(zhì)量、技術(shù)方面長期處于優(yōu)勢地位,其國內(nèi)市場份額、產(chǎn)品出口量和出口額穩(wěn)居行業(yè)前列。
隨著生活品質(zhì)的提升,消費者對家電產(chǎn)品的功能要求逐步提高,中國洗衣機產(chǎn)業(yè)的市場和社會需求將以節(jié)能、健康舒適、衣物呵護為主。在此基礎(chǔ)上,智能化、網(wǎng)絡化將成為新型洗衣機領(lǐng)域和洗衣機關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的主要拓展方向。
洗衣機制造企業(yè)亟需變革
隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,全球洗衣機年需求量已超過 1億臺,全球保有量已超過10億臺。當前,洗衣機市場增長趨緩,受到新企業(yè)不斷加入及銷售模式變化等多種因素影響,行業(yè)競爭日趨激烈和復雜。在此態(tài)勢下,洗衣機生產(chǎn)企業(yè)想要占領(lǐng)市場制高點就須加快由傳統(tǒng)制造模式向智能制造模式的轉(zhuǎn)變。
洗衣機企業(yè)普遍困于制造裝備技術(shù)和管理模式落后、制造柔性差、研發(fā)和交付周期長等問題。信息采集方式落后,制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)相對獨立,“信息孤島”現(xiàn)象嚴重,無法實現(xiàn)車間級互聯(lián)互通,信息化區(qū)域在整個工廠中的覆蓋率不足40%,產(chǎn)品的研制周期長達9個月,供貨周期達28天。為了滿足市場對智能洗衣機產(chǎn)品種類越來越多和小批量的訂單需求,傳統(tǒng)家電制造模式需要轉(zhuǎn)型升級。以消費需求為方向,研發(fā)適應市場的新型智能產(chǎn)品,在制造過程中推進柔性化和快速交付,提升市場響應速度,在銷售終端建立數(shù)據(jù)反饋機制,以產(chǎn)品為媒介,將工廠和客戶緊密聯(lián)系在一起。
無錫小天鵝作為制造洗衣機產(chǎn)品的知名企業(yè),深刻認識到必須依靠數(shù)字化、智能化的科技革命持續(xù)推動企業(yè)的制造模式變革,最終實現(xiàn)以低成本、高效率來響應消費者高度定制化的需求。因此,工廠圍繞“用戶導向、業(yè)務驅(qū)動、數(shù)據(jù)驅(qū)動、管理創(chuàng)新”的方針,通過移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、智能制造等新技術(shù)的應用,打造具有設備自動化、生產(chǎn)透明化、物流智能化、管理移動化、決策數(shù)據(jù)化、產(chǎn)品物聯(lián)化的“六化”特征的小天鵝智能制造新模式。
小天鵝的“智造”之選
1. 開展智能工廠總體規(guī)劃
無錫小天鵝工廠將云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)與先進制造技術(shù)相結(jié)合,推動以供給為導向轉(zhuǎn)為以客戶需求為導向;圍繞感知、控制、決策、執(zhí)行四大關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過數(shù)據(jù)的縱向與橫向拉通,實現(xiàn)消費端―供應端―制造端的端到端集成,促進業(yè)務流程與組織結(jié)構(gòu)的重組,為智能工廠的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
2. 建立基于個性化定制的數(shù)字化設計體系
1)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)集成應用
針對無錫小天鵝產(chǎn)品型號多、零配件多、設計工作繁雜、更新?lián)Q代快、研發(fā)周期短的特點,建立統(tǒng)一的PDM系統(tǒng)以解決日益龐雜的設計文件管理工作,采用統(tǒng)一軟件接口、建立共享數(shù)據(jù)庫與產(chǎn)品規(guī)范化設計流程,深度集成CAD、 CAE、CAM、CAPP等不同的設計應用軟件所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)共享程度、數(shù)據(jù)傳遞速度、業(yè)務數(shù)據(jù)集成度,提高產(chǎn)品設計的速度、縮短研發(fā)周期。
2)數(shù)字化工藝管理(DPM)系統(tǒng)業(yè)務協(xié)同
無錫小天鵝應用DPM系統(tǒng),實現(xiàn)工藝計劃、作業(yè)指導書等工藝數(shù)據(jù)的線上編制;與其他核心系統(tǒng)互聯(lián),實現(xiàn)電子化和結(jié)構(gòu)化的工藝數(shù)據(jù)同步、流轉(zhuǎn);通過數(shù)字化工藝驅(qū)動實現(xiàn) APS精準排產(chǎn)、MES投射、設備參數(shù)切換等功能。
3)產(chǎn)品設計試驗仿真
無錫小天鵝引進仿生學設計、拓撲優(yōu)化設計、動力學仿真、流體仿真、參數(shù)優(yōu)化等技術(shù),減少產(chǎn)品不必要的試制過程,提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量,新產(chǎn)品升級周期縮短30%以上。
4)個性化產(chǎn)品BOM選配
為滿足終端用戶對產(chǎn)品的定制化需求,無錫小天鵝將洗衣機產(chǎn)品進行模塊化、參數(shù)化設計,將產(chǎn)品分為5大模塊,26 個子模塊部件。產(chǎn)品研發(fā)系統(tǒng)與外部銷售系統(tǒng)對接,當外部銷售配置相應功能后,內(nèi)部系統(tǒng)可快速基于產(chǎn)品系列化超級 BOM自動生成選配后的制造BOM,用于生產(chǎn)下達。
3. 建立基于生產(chǎn)透明化的生產(chǎn)管理平臺
無錫小天鵝工廠建立了SCADA系統(tǒng),采用“云―邊― 端”三級架構(gòu),通過“分布式部署+云平臺”的方式實現(xiàn)美的集團各地區(qū)工廠的設備數(shù)據(jù)采集及下行控制功能,針對不同工業(yè)通信協(xié)議進行設備驅(qū)動微服務開發(fā)、協(xié)議歸一處理,對下游業(yè)務系統(tǒng)提供統(tǒng)一的設備數(shù)據(jù)交互接口,再結(jié)合EAM、 MES、QMS、工業(yè)人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等具體業(yè)務應用系統(tǒng)的聯(lián)機應用場景,深度挖掘設備聯(lián)機業(yè)務價值。
為解決生產(chǎn)制造過程中的復雜問題,無錫小天鵝在虛擬制造環(huán)境下,應用面向?qū)ο蠓抡娼7椒ń⒅圃煜到y(tǒng)模型,利用仿真技術(shù)對制造系統(tǒng)的運行性能進行分析與評價。無錫小天鵝通過工廠數(shù)字孿生、生產(chǎn)線數(shù)字孿生、設備數(shù)字孿生的建設,已實現(xiàn)仿真建模、生產(chǎn)狀況的同步監(jiān)測及生產(chǎn)節(jié)拍的控制優(yōu)化;通過設備數(shù)字孿生,采集設備關(guān)鍵性能參數(shù),實時監(jiān)控設備運行,并基于運行數(shù)據(jù)進行預測性分析,降低設備非計劃停機率。
4. 開展基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的柔性制造信息系統(tǒng)集成
無錫小天鵝啟動“632”項目,對主要業(yè)務系統(tǒng)進行重建或升級,并大力推動智能制造和大數(shù)據(jù)分析平臺建設。通過 “632”項目實現(xiàn)了流程統(tǒng)一、數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一,達到了全流程拉通、全業(yè)務覆蓋的目標。無錫小天鵝“632”項目集成了六大運營系統(tǒng)、三大管理平臺及兩大技術(shù)平臺。
無錫小天鵝六大運營系統(tǒng)拉通了智能洗衣機制造的市場、研發(fā)、計劃、采購、生產(chǎn)、銷售、服務和財務等業(yè)務流程,上下游企業(yè)(包括供應商、客戶等)可以通過平臺進行信息與資源的即時共享、傳遞與披露,支持無錫小天鵝端到端的核心價值鏈高效運作,形成滿足智能洗衣機高效率、高品質(zhì)、高協(xié)同的柔性生產(chǎn)方式。
5. 打造基于訂單驅(qū)動的“T+3”產(chǎn)供銷新模式
由于客戶對產(chǎn)品的差異化和定制化的需求越來越明顯,傳統(tǒng)的儲備訂單模式無法滿足市場變化需要;成品倉儲面積過大,導致產(chǎn)生大量庫存租金;預測訂單準確性不足,導致庫存呆滯;供應商物料提前期長,產(chǎn)生部分物料呆滯;訂單交付周期長,客戶滿意度不足?;诠拘黍?qū)動的發(fā)展戰(zhàn)略,要實現(xiàn)供貨保障和生產(chǎn)效率的提升,推進客戶訂單制模式勢在必行。因此,無錫小天鵝打造了基于客戶訂單制的 “T+3”產(chǎn)供銷新模式。
“T+3”是一種自客戶下單開始(T周期),經(jīng)過生產(chǎn)物料組織周期(“T+1”周期),洗衣機成品生產(chǎn)周期(“T+2”周期),物流發(fā)貨及到貨周期(“T+3”周期),給予客戶訂單滿足的訂單快速交付模式。“T+3”應用VSM為指導思想,圍繞訂單到工單(自制、外協(xié))拉通的邏輯,固化20個關(guān)鍵的交付業(yè)務節(jié)點。通過“T+3”模式,無錫小天鵝提升了接單環(huán)節(jié)和排產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)效率,減少了無效重復,降低了業(yè)務處理人員的工作強度,實現(xiàn)了工作品質(zhì)的提升。同時,無錫小天鵝構(gòu)建了SRM系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同供應鏈管理,以需求信息拉動供應鏈環(huán)節(jié),提高工廠的生產(chǎn)預測能力、供應商的及時供貨能力,降低庫存,提高在途運輸能力建設。
6. 開展基于互聯(lián)電器數(shù)據(jù)分析的用戶個性化服務
無錫小天鵝地動儀大數(shù)據(jù)分析平臺是基于互聯(lián)電器運行大數(shù)據(jù)建立的,旨在提升小天鵝產(chǎn)品力的智能系統(tǒng),涵蓋電器監(jiān)控、用戶特征、用戶標簽、用戶價值四大模塊,通過互聯(lián)家用電器數(shù)據(jù)采集完成用戶畫像構(gòu)建的工作,能夠清晰地給出用戶的各項特征。該平臺通過用戶標簽特征和應用數(shù)據(jù)建立目標需求和用戶之間的模型,處理形成分析報告,為產(chǎn)品研制優(yōu)化與營銷提供決策參考。
此外,通過深度的數(shù)據(jù)分析和挖掘,無錫小天鵝地動儀大數(shù)據(jù)分析平臺能夠準確定位目標用戶群體,提煉客戶的特征,并以標簽的形式展現(xiàn),通過用戶標簽,企業(yè)可以直觀、快速地了解客戶、熟悉客戶及認知客戶,全方位滿足小天鵝產(chǎn)品內(nèi)銷推廣的需求。
7. 實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的全價值鏈集成優(yōu)化
無錫小天鵝采用數(shù)字主線技術(shù),將各類信息化系統(tǒng)及來自產(chǎn)品的運行數(shù)據(jù)結(jié)合起來,形成全量數(shù)據(jù)模型,支持用戶、供應商、研發(fā)、供應鏈、制造、服務等全生態(tài)的基于需求和角色的應用。同時,通過數(shù)據(jù)建模、算法深化應用,實現(xiàn)“數(shù)據(jù)―信息―知識”的數(shù)據(jù)正向、逆向追溯價值最大化應用,最終實現(xiàn)“一橫一縱”。“一橫”即橫向拉通經(jīng)營全價值鏈數(shù)據(jù),“一縱”即縱向?qū)崿F(xiàn)各級用戶數(shù)據(jù)可視,實現(xiàn)經(jīng)營透視及數(shù)據(jù)驅(qū)動。
同時,無錫小天鵝以經(jīng)營為導向,驅(qū)動系統(tǒng)、崗位、人員對業(yè)務數(shù)據(jù)進行整合提煉,構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)指標實時管理運營體系;通過流程指標事件的告警、跟蹤、監(jiān)督和閉環(huán)管理驅(qū)動過程指標的改善。
在一致性的數(shù)據(jù)口徑來源基礎(chǔ)上,無錫小天鵝通過制造駕駛艙的方式,實現(xiàn)用數(shù)據(jù)指導經(jīng)營,快速響應業(yè)務需求,隨時隨地了解經(jīng)營概況。
總結(jié)
無錫小天鵝通過智能制造工廠項目實施,實現(xiàn)生產(chǎn)效率提高20%以上,運營成本降低20%以上,產(chǎn)品研制周期縮短25%以上,不良品率降低20%以上,能源利用率提升3% 以上。
?。ū疚恼碜匝b備工業(yè)一司)
