1、方案背景與目標

匯中儀表股份有限公司是全球范圍內頗具規模的超聲測流產(chǎn)品及配套系統的研發(fā)生產(chǎn)制造商，擁有大規模的智能生產(chǎn)設備和多個(gè)信息化系統，但系統相互之間協(xié)作效率較低，面對離散制造業(yè)品類(lèi)多、小批量、快交付以及定制化程度高等挑戰，公司亟須進(jìn)行數字化轉型升級，降本增效，增強市場(chǎng)競爭力。

為推進(jìn)公司數字化轉型升級戰略，加強企業(yè)數據治理能力，挖掘數據價(jià)值，匯中通過(guò)不斷學(xué)習探索和實(shí)踐應用，形成了“一個(gè)主題，兩個(gè)目標，三個(gè)原則，四個(gè)舉措”的數字化轉型路線(xiàn)，使企業(yè)可以更好地適應數字化時(shí)代的發(fā)展趨勢和市場(chǎng)變化的需求，實(shí)現可持續發(fā)展和創(chuàng )新能力的提升。

匯中離散制造業(yè)敏捷數字化解決方案，采用“全場(chǎng)景規劃、小場(chǎng)景啟動(dòng)”的敏捷建設思路，采用迭代式開(kāi)發(fā)方式，不斷調整和改進(jìn)工作方案，適應變化的需求和市場(chǎng)。

通過(guò)采集MES等信息化系統以及生產(chǎn)設備產(chǎn)生的各種狀態(tài)與制造參數等數據，結合自建大數據平臺，對采集的各個(gè)環(huán)節的數據進(jìn)行清洗、計算和存儲，對設備、產(chǎn)線(xiàn)、工藝等進(jìn)行數字化建模，生成預測、決策、數據分析等不同的應用，逐步形成統一的工業(yè)數字化平臺，用以幫助生產(chǎn)制造企業(yè)實(shí)現精益管理，實(shí)現降本增效。同時(shí)，還可以實(shí)現業(yè)務(wù)數據整合，打通企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)、銷(xiāo)售、供應鏈等數據，驅動(dòng)企業(yè)向智能制造轉型升級。讓數據應用能力升級為企業(yè)能力，持續提升企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理水平和市場(chǎng)競爭力。

2、方案詳細介紹

2.1 總體設計方案

匯中離散制造敏捷數字化解決方案，通過(guò)搭建MES系統、大數據平臺、數據可視化平臺形成一個(gè)整體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數字化平臺，MES系統可以提供生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數據和監控，大數據平臺則可以為MES系統及智能生產(chǎn)設備產(chǎn)生的數據提供更大規模的數據存儲和處理能力，同時(shí)提供更高級的分析和挖掘功能。而數據可視化平臺則是從整體數據中提取洞察，并將其可視化呈現，幫助決策者更好地理解和利用數據。

2.2詳細設計方案

2.2.1 搭建工業(yè)數據采集系統,提供數據支撐

工業(yè)現場(chǎng)數據逐漸成為智能制造過(guò)程中的一種重要數字資源，既包括智能設備、傳感器等的狀態(tài)、運行數據，也包括人、機、料、法、環(huán)數據。 數據采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎，數據驅動(dòng)數字化轉型的價(jià)值在很大程度上取決于采集數據的數量和質(zhì)量。

在離散制造業(yè)，主要的制造數據包括設備數據、生產(chǎn)過(guò)程數據、質(zhì)量數據等。

a)         設備數據：設備運行狀態(tài)信息、實(shí)時(shí)工藝參數信息、故障信息、維修/維護信息等;

b)         生產(chǎn)過(guò)程數據：生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品加工時(shí)間、加工數量、加工人員、加工參數、計劃達成率等;

c)         質(zhì)量數據：產(chǎn)品質(zhì)量信息、工藝質(zhì)量信息等。

2.2.2 實(shí)施MES系統，管控生產(chǎn)過(guò)程

MES 是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，用于實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的管理和監控，打通了各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節的信息流，采集生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節的數據，實(shí)現了產(chǎn)品全生命周期的信息化基礎管理，從而提高企業(yè)工藝控制水平和生產(chǎn)效率。

2.2.3構建大數據平臺，打通信息孤島

離散行業(yè)的業(yè)務(wù)特征決定了數據高度離散，生產(chǎn)數據多、種類(lèi)多、數據維護困難。大數據平臺主要滿(mǎn)足生產(chǎn)制造對于數據的各種要求，主要通過(guò)對企業(yè)全域數據進(jìn)行數據集成，解決制造業(yè)數據收集能力差的問(wèn)題；并針對數據質(zhì)量差、數據標準混亂，無(wú)法直接賦能生產(chǎn)等問(wèn)題，構建數據治理架構，解決企業(yè)結構化數據、非結構化數據的數據存儲管理問(wèn)題。

2.2.4研發(fā)數據可視化平臺，輔助科學(xué)決策

數據可視化平臺，將業(yè)務(wù)數據化，透過(guò)視覺(jué)化的符號，使數據分析結果在呈現上更加簡(jiǎn)潔明了，提升管理人員對數據的理解能力，為企業(yè)管理者提供可視化的決策依據。

通過(guò)對產(chǎn)線(xiàn)實(shí)時(shí)及歷史數據的監測，同時(shí)應用數字孿生技術(shù)，將實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)與虛擬模型相結合，實(shí)現對生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)時(shí)監測、模擬仿真和優(yōu)化管理，通過(guò)收集和監測生產(chǎn)現場(chǎng)的信息，并對數據進(jìn)行分析和挖掘，從而優(yōu)化產(chǎn)線(xiàn)調度，保證設備的穩定性，保證質(zhì)量控制，優(yōu)化生產(chǎn)進(jìn)度管理。

2.3 方案創(chuàng )新性

2.3.1 思路創(chuàng )新

經(jīng)過(guò)不斷的學(xué)習探索，形成“全場(chǎng)景規劃，小場(chǎng)景啟動(dòng)”的敏捷開(kāi)發(fā)模式。借鑒敏捷開(kāi)發(fā)的原則和方法，采用迭代式開(kāi)發(fā)方式，不斷調整和改進(jìn)工作方案，適應變化的需求和市場(chǎng)。

2.3.2業(yè)務(wù)創(chuàng )新

以往的生產(chǎn)過(guò)程中，一個(gè)完整訂單信息的執行，銷(xiāo)售經(jīng)理需要流轉選型系統 -> CRM -> PLM -> ERP ->MES等多個(gè)系統，最終才能完成一個(gè)新訂單的錄入，而且研發(fā)、生產(chǎn)、制造各個(gè)環(huán)節全靠人工識別與溝通訂單信息，耗費時(shí)間和人力成本。通過(guò)PLM產(chǎn)品配置移動(dòng)端，實(shí)現銷(xiāo)售參數自動(dòng)解析BOM，ERP生產(chǎn)訂單審核時(shí)將訂單參數和產(chǎn)品配置參數分類(lèi)輸送JSON格式數據給MES系統。實(shí)現智能訂單產(chǎn)品配置，銷(xiāo)售-研發(fā)-生產(chǎn)，信息流“一單到底”，無(wú)需人工查閱參數，縮短訂單交期。

2.3.3 技術(shù)創(chuàng )新

采用3D可視化技術(shù)，搭建數字孿生3D產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)時(shí)監控產(chǎn)線(xiàn)運行狀態(tài)、設備健康狀態(tài)、訂單執行進(jìn)度、質(zhì)量異常分布情況，通過(guò)歷史生產(chǎn)大數據統計分析，優(yōu)化產(chǎn)線(xiàn)結構，合理安排生產(chǎn)，減少非計劃停機時(shí)間，提高產(chǎn)線(xiàn)綜合效率。

2.3.4數據安全

數字化解決方案注重數據的安全和隱私保護，采用先進(jìn)的加密和訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù)，確保敏感數據不被非法獲取和濫用。外網(wǎng)登錄采用企業(yè)微信掃碼登錄驗證的方式，安全性高、方便快捷、統一管理。

2.4 方案實(shí)施成果

2.4.1 數字孿生3D產(chǎn)線(xiàn)

首先對整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行可視化管理，包括設備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、產(chǎn)線(xiàn)的運行情況、產(chǎn)品質(zhì)量等信息；其次幫助生產(chǎn)管理人員更好地了解生產(chǎn)狀況，并及時(shí)調整生產(chǎn)計劃，優(yōu)化生產(chǎn)效率。

2.4.2設備綜合效率看板(OEE)

及時(shí)了解生產(chǎn)狀況，最大化提高資源和設備的利用率，挖掘出最大的生產(chǎn)潛力。

2.4.3 歷史生產(chǎn)數據統計

對生產(chǎn)過(guò)程中收集到的歷史數據進(jìn)行分析和挖掘，以獲取有關(guān)生產(chǎn)效率、質(zhì)量控制、資源利用等方面的見(jiàn)解和洞察。并將分析結果轉化為決策和行動(dòng)，以提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和競爭力。

2.4.4 產(chǎn)線(xiàn)暫停數據分析

數據分析提供有關(guān)暫停原因、暫停時(shí)長(cháng)和暫停頻率的信息，并利用數據分析結果來(lái)優(yōu)化產(chǎn)線(xiàn)的運行效率和穩定性。

2.4.5“一單到底”可視化

實(shí)現從訂單到發(fā)貨的“一單到底”可視化監控，提高業(yè)務(wù)流程的透明度和可控性，降低成本和提高效率。

2.4.6 人工效能分析

能夠有效地監測公司經(jīng)營(yíng)狀況，了解每個(gè)員工或者每個(gè)部門(mén)以及公司整體的人力效能情況。

2.5 方案應用價(jià)值

數據驅動(dòng)決策

通過(guò)算法和構建模型，發(fā)現和尋找規律，對未知的數據進(jìn)行分析和預測，可以提供數據服務(wù)和決策的支撐，幫助企業(yè)做出更準確的決策。

生產(chǎn)透明化、精益化

數字孿生3D產(chǎn)線(xiàn)，將生產(chǎn)過(guò)程中的數據可視化呈現，實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)線(xiàn)的運行狀態(tài)、工藝參數、設備效率等關(guān)鍵指標。這使得運營(yíng)人員能夠快速了解生產(chǎn)狀況，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題和異常，并采取相應的措施進(jìn)行調整和優(yōu)化。能夠實(shí)現“兩降低，一提高”，降低成本、縮短訂單周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

提升客戶(hù)滿(mǎn)意度

實(shí)現智能訂單產(chǎn)品配置，銷(xiāo)售-研發(fā)-生產(chǎn)，信息流“一單到底”，客戶(hù)定制化需求得到更好滿(mǎn)足，訂單交付周期極大縮短，客戶(hù)滿(mǎn)意度顯著(zhù)提高。

提高生產(chǎn)效率

通過(guò)統籌大數據平臺建設，堅持自主研發(fā)與成品軟件相融合的實(shí)施策略，ERP系統與匯中股份自主研發(fā)的MES系統及智能產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行對接，實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)用工人數下降30%，每條產(chǎn)線(xiàn)成品生產(chǎn)效率提高75%，年產(chǎn)增至100萬(wàn)臺的目標。在某些關(guān)鍵部件生產(chǎn)環(huán)節，甚至將所需生產(chǎn)員工數量降低至同行業(yè)的1/8。

全生命周期追溯

以SN號/批號為線(xiàn)索，可追溯到產(chǎn)品的銷(xiāo)售選型、作業(yè)指導書(shū)、技術(shù)變更、原材料信息、生產(chǎn)過(guò)程MES數據、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)操作崗、產(chǎn)品改制、檢定數據、發(fā)貨數據、售后安裝維修及返廠(chǎng)數據等全生命周期質(zhì)量信息。以產(chǎn)品數據為基礎，知識庫為核心，提高研發(fā)質(zhì)量和效率。

3、方案代表性和推廣價(jià)值

3.1 推廣意義

（1）推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

通過(guò)數據驅動(dòng)的解決方案，能夠幫助離散型制造企業(yè)實(shí)現更高效、更智能和更靈活的生產(chǎn)和管理方式。這對于整個(gè)離散型制造行業(yè)的升級和發(fā)展具有示范作用，帶動(dòng)行業(yè)向數字化、智能化轉型。

（2）提升競爭力

離散型制造行業(yè)正面臨激烈的競爭和快速變化的市場(chǎng)需求。我們的解決方案能夠幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本，從而提升企業(yè)的競爭力。通過(guò)示范效應，幫助更多的企業(yè)意識到數據驅動(dòng)的重要性，并采取相應的措施提升競爭力。

3.2 推廣可行性

（1）技術(shù)成熟性

基于成熟的大數據分析和數字孿生技術(shù)，已經(jīng)在實(shí)際應用中取得顯著(zhù)成果。這確保了我們的解決方案的可行性和可靠性，使得推廣過(guò)程更加順利。

（2）市場(chǎng)需求

離散型制造行業(yè)中，許多企業(yè)正積極尋求轉型升級解決方案來(lái)提高生產(chǎn)效率和降低成本。我們的解決方案正是滿(mǎn)足了這一市場(chǎng)需求的解決方案，因此具備較高的推廣可行性。

（3）預期推廣范圍

解決方案適用于離散型制造行業(yè)，特別是電子類(lèi)制造行業(yè)中，用以滿(mǎn)足不同企業(yè)的需求和挑戰。