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李西刚 力诺瑞特新能源有限公司 CIO

2025-01-31e-works整理

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本文为“2024年度中国制造业优秀CIO”参评材料。本次将评选出在企业成功规划和实施智能制造项目,带领各方积极推进项目实施并达到预期效果,为企业带来实际效益的制造业企业的优秀CIO。
一、企业简介

       力诺瑞特新能源有限公司(简称“力诺瑞特”)成立于2001年,公司注册资本90,000万元;力诺瑞特积极响应国家“碳中和”计划,围绕绿色综合能源系统应用,综合利用太阳能、空气能、太阳能及空气源热泵光电、热泵蒸汽、地热能、中温热能、BIPV及工业余热等,向客户提供冷、暖、水、电、汽、储等综合解决方案。

       公司专注于工业、农业、乡村振兴、城市综合能源等领域,主持建设了多个国家能源示范项目,荣获国家科技进步奖,被授予行业内唯一一家国家住宅产业化基地、国家装配式建筑产业基地。现有平台:CNAS国家认可实验室,国家企业技术中心(力诺集团,新能源方向),省级企业技术中心,省级工程技术研究中心(太阳能建筑一体化),省级工业设计中心,省级工程实验室(太阳能与热泵智慧采暖),国家级绿色工厂。

       力诺瑞特拥有行业领先的市场营销力,在中国省、市、县、乡四级市场拥有10000余家合作伙伴,并成为北京、雄安新区、天津、河北、山东、山西、陕西、河南等多个地区“煤改电”中标品牌,产品远销德国、意大利、印度、日本、阿根廷等一带一路50多个国家和地区。

二、CIO个人简介

       李西刚,力诺集团工作11年,负责推进力诺瑞特智能制造、信息化建设相关工作。2017、2019、2023、2024年度获集团级先进个人;2023年获得副高级工程师的证书;2024年度获得集团级总裁特别奖;现任山东力诺瑞特新能源有限公司技改总监,山东力诺瑞特新能源有限公司副总经理,主管智能制造中心、信息管理中心。
图1 力诺瑞特新能源有限公司 CIO 李西刚
图1 力诺瑞特新能源有限公司 CIO 李西刚

三、个人信息化从业经历及主要业绩

       力诺瑞特工作11年,副高级工程师,任山东力诺瑞特新能源有限公司副总经理,负责推进力诺瑞特智能制造相关工作,多次获集团级先进个人。

        近三年工作经验:

       (1)2022-2023推进热泵产线智能化改造,推进产线智能化检测及生产过程质量追溯系统,搭建以客户为中心的全过程质量追溯系统,可实现售后、远程运维、异常问题快速追溯生产过程质量信息、售后质量快速反馈,产品质量问题快速技术迭代。

       (2)2024-2025年推进力诺瑞特数字化透明工厂建设,以精益价值流为基础、建设信息化平台及智能化产线,建设以ERP(SAP)为核心的信息化平台,通过5G互联,实现智慧物流全厂智能配送,建设空气源热泵标杆产线、集热器无人装配线、智能承压热水器装配线,实现智能制造转型升级,打造企业核心竞争力。在精益化、标准化、自动化、信息化、数智化、绿色化实施建设在太阳能、空气能方面均名列行业前茅。

四、近2年在企业主要推进的智能制造项目

       力诺瑞特数字化透明工厂以工业互联网(5G)为基础,应用AI智能模型、数字孪生、视觉检测及装配、机器人及高端机床、AGV物流及智能仓储、人机交互设备等技术及智能装备,实现生产过程高效透明作业。同时建设及贯通MES、ERP、WMS、CRM、SRM、PLM、APS等信息化系统,构建企业大数据中心,整合企业数据资源,实现设计、工艺、制造、检验、物流、服务等环节关键信息系统之间的互联互通与集成,打造热泵及太阳能行业5G数字化智能制造标杆工厂。

       项目位于经十东路30766号力诺科技园内,生产车间4.42万平方米,新上设备150余台套,在原有厂房内进行全工厂的智能制造建设及升级。主要建设内容有:项目主要建设热泵智能产线、热水智能产线、高温热泵智能产线、智能工厂数字化系统及其他基础设施。项目建成后将年产热泵10万台套,热水器30万台套,高温热泵500台套,项目建设达产可实现年产值10亿元,经济产出显著。
图2 力诺瑞特数字化透明工厂建设项目
图2 力诺瑞特数字化透明工厂建设项目

       1、项目规划

       精益优先,以精益价值流分析对产品全流程进行精益分析,对整个厂区生产线布局及物流配送进行了重新精益布局。
图3 力诺瑞特数字化透明工厂项目规划
图3 力诺瑞特数字化透明工厂项目规划
图4 产线精益布局图
图4 产线精益布局图

       (1)热泵智能产线

       热泵智能产线采用柔性化设计,应用机器人+2D/3D等实现智能化装备,AI智能化质检,全线数字化采集及质量追溯,AGV物流智能配送机器人工位,自动信号交互,实现热泵冷暖机等多种规格产品柔性加工,处于行业先进水平。同时,产线兼容生产国际多种环保冷媒热泵智能化生产。

       (2)热水智能产线

       产线分为集热器和水箱智能制造两条产线,可以实现系统产品的柔性生产及设计,MOM订单执行,产线一建换型,实现集热器多种外形规格尺寸的阳台板、工程板、出口蛇形版产品柔性无人装配;智能水箱包括60L-200L产品的生产,包括阳台壁挂的80L、100L、120L立式及卧式产品;太阳能及空气源热泵热水器水箱的60L、80L产品;热泵水箱的150L、200L产品等多种产品组合产品的加工能力;处于行业先进水平,同时,产线兼容出口多款产品的生产能力。

       (3)智能物流搭建

       全厂精益化布局,实现全厂物流U型布局。原材料立库分为标准原材料立库,以及小件料箱立库,采购物料自动入库,依据生产计划,通过WMS调度AGV小车实现T-1自动配送至齐套区,确保生产计划及时、准确。产线加工成品,调度AGV自动配送至成品立库,实现成品快速入库。

       (4)智能工厂数字化系统建设

       为深入贯彻落实《“十四五”智能制造发展规划》《山东省“十四五”制造强省建设规划》等文件精神,坚持智能制造为主攻方向加快推动智能制造场景、数字化车间和智能工厂建设,开展多场景、全链条、多层次应用示范,助力制造业数字化、网络化、智能化转型升级实现高质量发展,企业积极开展数字化工厂规划、信息平台建设、网络铺设及实施;同步进行厂务监控系统、网络监控系统、工业互联网等建设,打造数字化车间、智能工厂。

       企业通过智能工厂数字化系统建设,综合运用信息技术、网络技术、智能装备等先进技术手段,实现研发、设计、工艺、生产、检测、物流、销售、服务等环节的集成优化和智能管理决策,具备“设备互联、数字互享、系统互通、业态互融”特征,实现生产效率提高、质量效益提升、资源消耗减少、运营成本降低、环境生态友好的数智化透明工厂。
图5 数字化总体框架图
图5 数字化总体框架图

       智能工厂数字化系统建设:

       实现端到端的全数据流贯通;应用MES+(MOM)实现生产透明化、精细化管理。

       1)5G网络系统建设:建有覆盖工厂的工业通信网络,实现工业信息安全技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。采用5G、工业以太网等技术,实现生产装备、传感器、控制系统与管理系统等的互联,实现数据的采集、流转和处理。在工厂内部建设工业互联网平台,实现数据的集成、分析和挖掘,支撑智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等应用。
图6 5G网络系统建设规划
图6 5G网络系统建设规划

       2)MES生产管理系统建设:聚焦企业生产制造层面,通过对实时生产数据的全面感知,对产品、设备、质量、能源、物流等数据的分析,提升企业运行效率和协同管理水平。建立企业级的统一数据中心和工业信息安全技术防护体系,工厂级制造执行系统(MES),实现生产计划管理、生产过程控制、产品质量管理、车间库存管理、项目看板管理的高度智能化,提高企业制造执行能力。
图7 MES生产管理系统建设
图7 MES生产管理系统建设

       3)WMS仓储管理系统建设:实现自动化包装、码垛、转运;基于智能识别技术实现原料、产成品自动出入库管理,实现工厂内仓储配送与生产计划、制造执行以及企业资源管理等业务的集成;能够基于生产线实际生产情况拉动物料配送,根据客户和产品需求动态优化调整目标库存水平。简单重复性工序90%以上实现自动化。
图8 MES生产管理系统建设
图8 WMS仓储管理系统建设

       4)EAM设备管理系统建设:全面实现设备台账、点检、保养、维修等管理数字化;通过传感器采集设备的相关工艺参数,自动在线监测设备工作状态,实现在线数据处理和分析判断,及时进行设备故障自动报警和预诊断,部分智能设备可自动调试修复;设备综合效率(OEE)自动生成,并能够进行监控分析。
图9 EAM设备管理系统建设
图9 EAM设备管理系统建设

       5)EMS能源管理系统建设:工业废弃物实现集中管控,达标排放,并有应急处理措施;建立工厂级能源综合管控系统,主要耗能设备实现实时监测与控制;建立产耗预测模型,水、电、物料等消耗实现实时监控、自动分析,实现能源资源的优化调度、平衡预测和有效管理,实现绿色制造、低碳环保运行。    

       6)QMS质量管理系统建设:根据生产需要建立可视化系统或数据中心,对生产数据进行实时呈现,包含生产状况(生产数、生产效率、订单总数、完成率)、品质状况(生产数中的不良数、不良率)、设备状况等生产数据;生产加工进度通过各种报表、图表形式展示,直观有效地反映生产状况及品质状况;关键工序点位实现不间断视频监控,保证产品质量。
图10 QMS质量管理系统建设
图10 QMS质量管理系统建设

       7)PLM研发管理系统建设:建立数字化模型,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化。

       8)SRM采购管理系统建设:通过制造执行系统生产采集终端可查询图纸、工艺标准等技术文件及物料清单(BOM)作业信息。关键生产工序数控化率达到80%以上。构建模型实现生产作业数据的在线分析,优化生产工艺参数、设备参数、生产资源配置等内容。

       9)CRM营销售后系统建设:提升客户与产品服务要素,实现面向客户的精细化管理,提供主动式客户服务,建立远程运维服务平台,提供远程监测、故障预警、预测性维护等服务,并对运行参数、维保、用户使用等数据进行分析,与产品管理系统、研发系统集成,实现产品优化创新。

       10)数据中台系统建设:建立生产过程数据采集和分析系统,采集生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据,并实现可视化管理。建立车间制造执行系统,实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程闭环管理。建立企业资源计划系统,实现供应链、物流、成本等企业经营管理的优化。产品信息能够贯穿于设计、制造、质量、物流等环节,实现产品的全生命周期管理。
图11 数据中台系统建设
图11 数据中台系统建设

       数智化工厂投入使用后,劳动强度大幅降低,工作环境明显改善;生产效率明显提升,不良品率显著降低,产品质量明显提升;安全生产水平生产明显提高;万元产值综合能耗显著降低,能源利用效率明显提升;节水节材量显著提高,资源利用效率明显提升。突破一批产业关键核心技术,形成一批核心专利、标准和经验成果,培育一批专业人才队伍,实现良好的社会经济效益。

       项目建设完成后,各条生产线将达到以下目标:

       1)产线现场整体运转情况目视化管理

       产线KPI数据:实时展示生产订单执行进度及物料配送时效,AI质检数据,生产加工质量数据及异常分析,产线能耗,生产设备OEE,设备异常报警及同步MOM系统推送至责任人,生产加工作业人员出勤及人均产能。加工成品下线报工及入库信息。

       2)生产线信息化管理

       应用MOM系统实现全线智能化管理,现场反馈的各种信息都可以在中控台进行显示、报警等信息。产线全覆盖高清摄像头,从中控室可以全覆盖监控:产线每个工位的生产信息可以在中控台实时显示。实现数字化+可视化的透明化生产管理。

       3)生产计划管理应用

       对接公司ERP系统,ERP下达生产指令后自动进行车间计划排产,通过MOM系统细化到产线工位;WMS调度AGV智能物流快速配送物料到作业工位,机器人快速换型、自动上线装配,实现一定尺寸范围内的柔性制造、敏捷制造,装配成品下线报工,AGV转运快速入库。

       4)生产线质量管理

       各工位工艺数据标准信息化,通过AI视觉检测装配,关键部件扫码追溯,实现生产加工作业事前、事中、事后的检测,实时对比、分析在制品的质量加工状态,异常作业报警。人工作业工位,AI视觉绑定,分析人员作业规范,质量保证能力分析。通过信息化智能化技术应用,实现精细化作业,确保生产加工质量精细化管理。

       5)生产线物流管理

       WMS调度AGV实现物料配送实时传递,降低缺料导致的停线概率。提高系统自动化程度。各种信息通过LED大屏幕显示,实现物流可视化。减少巡线人员工作量需求、节省相关成本。便于鉴定是否及时拣选与送料的责任追溯问题。解决重复要货以及盲目要货造成的工作量与线旁空间的浪费问题。将安全库存拉动,变为按实际消耗数量拉动,优化供应链整体效能,实现准时化配送,提高物流运转效率,降低物料库存。

       6)生产线设备管理

       设备基本信息,以及设备检修、保养信息等(检修保养预警、设备备件管理、设备耗材管理、巡检作业指导书)。

       能源管理,对整线整体能源消耗安装智能仪表进行实时监控,对能耗较大设备智能仪表进行实施监控,发现问题及时报警,并保存能耗记录,形成数据记录分析。

       设备监控管理工位可以时时观察详细的运行情况,以及当天的生产情况,包括设备满负荷产量、当天计划产量、实际产量;以及缓存区存储的半成品数量。

       2、项目实施

       为了保证智能制造建设目标分解落地,山东力诺瑞特新能源有限公司清晰定义了战略、战术、策略作为其实施的具体方法论。

       山东力诺瑞特新能源有限公司的先进制造体系紧跟国家智能制造发展政策,面向力诺智能制造转型目标,以提升效益为核心驱动,以智能制造发展趋势与环境为大背景,重点聚焦研发、生产、供应链、销售售后、洞察及管理五大能力域进行建设,融合新一代智能化数字化技术与前沿显示领域技术,通过全领域能力的系统升级,打造赋能山东力诺瑞特新能源有限公司实现技术创新与业务价值创造双高的核心竞争力,为力诺集团提供一套构建智能制造发展解决方案的标准方法论,提出一个智能制造解决方案参照标准,引导研、产、供、销、管五大重点发展方向,提供一套山东力诺瑞特新能源有限公司智能制造解决方案与实践分享。

       力诺瑞特遵循先进性的建设原则,对照并对齐智能制造成熟度三级标准,进行查漏补缺;以先进生产力和生产方式推动生产效率提升。扎实打好基础,认清发展趋势,加快转型升级布局,通过提质增效降成本等方面占据竞争制高点。化,并为下游客户和上游供应商带来了新的核心价值。

       山东力诺瑞特新能源有限公司一直坚持不断突破创新,为客户提供优质的产品体验。在利用智能化解决方案助力自有工厂智能制造建设的同时,山东力诺瑞特新能源有限公司将这些技术和经验赋能给行业,助力企业用户找到适合自己的智能制造转型之路。

       打造自有产品体系,激活山东力诺瑞特新能源有限公司数字化转型活力,把山东力诺瑞特新能源有限公司打造成灯塔工厂,特成立CMMM三级实施小组,组织架构如下:
图12 山东力诺瑞特新能源有限公司组织架构
图12 山东力诺瑞特新能源有限公司组织架构
图13 山东力诺瑞特新能源有限公司产品布局
图13 山东力诺瑞特新能源有限公司产品布局

       3、项目建设及应用效果

       公司将智能制造、数字化转型作为公司的发展战略。通过智能制造三级认证,是对公司在智能化生产、数字化管理、信息化集成等方面的高度认可。

       公司采用先进信息技术与先进太阳能及空气源热泵制造装备融合发展,构建高效、敏捷、柔性、精益、协同的数智运营、卓越制造体系。

       凭借先进的技术装备、高效的生产流程以及智能化的控制系统,实现设备、系统、网络的全连接,达到信息(IT)运营(OT)深度融合;

       公司建立全流程AI质检一体化系统,实现精准检验和智能缺陷定位;在生产环节,引入了自动化生产线和机器人作业,生产效率较以往提升了25%,加工成本降低10%。

       数字化管理平台的搭建,让公司内部的信息流、数据流、物流实现了无缝对接,信息化集成则打破了部门之间的信息壁垒,实现了跨部门、跨系统的协同工作,形成了一个高效协同的有机整体。建立了一套从原材料采购、生产过程、产品检测到产品服务的全链条追溯体系,实现全生命周期的质量追溯。管理人员可以通过大数据分析,及时掌握生产动态,做出科学决策。

       通过智能制造三级认证,公司不仅提升了自身的核心竞争力,还为客户提供了更优质、更高效的产品和服务。未来力诺瑞特将继续秉承创新驱动发展的理念,不断深化智能制造的应用,探索更多的智能化解决方案,为推动行业的发展和进步贡献力量。
图14 项目建设及应用效果
图14 项目建设及应用效果

       1)精益工艺的全流程应用:
1)精益工艺的全流程应用

       2)精益及精益优化 
2)精益及精益优化

       3)标准化体系建设
3)标准化体系建设

       4)智能装备选型应用
4)智能装备选型应用

       5)精益物流规划
5)精益物流规划

       6)数据采集
6)数据采集

       7)数字化、信息化规划建设
 7)数字化、信息化规划建设

       8)产品全生命周期管理
8)产品全生命周期管理

       9)设备管理及预测性维护
9)设备管理及预测性维护

       10)能源管理
10)能源管理

       11)工业安全环保
11)工业安全环保

       12)AI人工智能/数字孪生
12)AI人工智能/数字孪生

       13)绿色工厂
13)绿色工厂

五、个人在智能制造工作中的体会

       (1)智能制造工作感悟与洞察

       在投身智能制造工作的过程中,我收获了丰富且深刻的体会。

       起初,我意识到数据如同智能制造的“血液”。精准、海量且实时的数据采集与分析,是驱动整个智能系统高效运转的核心动力。从生产设备的运行参数到供应链的物流信息,每一个数据节点都相互关联、相互影响,构建起一个复杂而有序的信息网络。只有确保数据的准确性和完整性,才能为后续的智能决策提供坚实基础。

       自动化生产线是智能制造的“骨骼”。引入先进的机器人技术和自动化设备,极大地提升了生产效率和产品质量稳定性。例如,在零部件加工环节,自动化机械臂能够以极高的精度和速度完成重复性操作,不仅减少了人为误差,还将生产周期大幅缩短。这使企业在激烈的市场竞争中赢得了先机,能够更快速地响应客户需求,提供高品质的产品与服务。

       而智能化的管理系统则是智能制造的“大脑”。它统筹规划着生产计划、资源调配、质量监控等各个环节。通过大数据分析与人工智能算法,管理系统能够预测设备故障、优化生产流程、合理安排库存,实现企业运营的全方位精细化管理。这不仅降低了运营成本,还提高了企业整体的应变能力和市场竞争力。

       然而,智能制造并非一蹴而就的变革,它需要企业在技术、人才、文化等多方面进行长期且深入的投入与转型。技术的更新换代要求企业持续关注行业前沿动态,不断引入新的智能制造技术与人才的培养与引进是关键支撑。

       智能制造是公司的一种持续性战略,不仅仅是一把手工程,更需要全公司所有人努力同心,思想解放,不仅仅需要把流程电子化、信息化,更需要的是全流程的变革;运用全链条、全流程的价值流分析,对所有工作流程进行分析,形成更精益、更快接的信息化、透明化办公体系。

       智能制造不仅仅是生产系统、甚至是信息系统的责任,从客户端到服务端,全流程贯通,所有部门所有人员都需要学习、转变观念和习惯,以精益和公司全局的思想去变更、去贯通,才能实现真正的智能制造、更高效快捷的透明化管理。

       (2)智能制造建设经验总结

       规划与战略

       1)明确目标:建设前需结合企业现状与市场趋势,确定智能制造的短期、中期和长期目标,如生产效率提升比例、成本降低幅度和质量改进目标等,确保项目方向清晰。

       2)整体布局:制定涵盖生产、管理、供应链等多环节的全面规划,避免局部优化而整体失衡,保证各系统间协同性与集成性。

       技术应用与整合

       1)合理选型:根据企业需求与预算,挑选适合的硬件设备与软件系统,如工业机器人、MES、ERP 等,并考虑系统间的兼容性与扩展性,以便后续升级。

       2)数据管理:建立统一的数据标准与规范,确保数据准确性、完整性和实时性,利用大数据分析挖掘数据价值,为决策提供有力支持。

       组织与人才

       1)架构调整:构建适应智能制造的扁平化组织架构,减少层级,提高决策效率与沟通速度,增强组织灵活性与响应能力。

       2)人才培养:加强员工在自动化、数字化、智能化等方面的培训,同时引进复合型人才,打造具备跨学科知识与技能的团队,为项目推进提供智力保障。

       项目实施与管理

       1)分步推进:将项目分解为多个可管理的阶段与模块,按重要性与难易程度分步实施,降低风险,及时总结经验并调整策略。

       2)风险管理:识别项目中的技术、市场、人员等风险因素,制定应对措施,建立风险预警机制,确保项目顺利进行。

       持续优化与创新

       1)绩效评估:建立科学合理的指标体系,定期评估智能制造项目成效,依据结果针对性地进行优化改进,持续提升项目效益。

       2)创新文化:鼓励员工提出创新想法与建议,营造勇于创新的企业文化氛围,积极探索新技术、新模式在企业中的应用,保持企业竞争力与活力。
责任编辑:吴婕
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