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航宇科技:打通全业务链,构建高效、透明智能制造协同平台

2025-02-07e-works整理

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本文为“2024年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2024年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介

       贵州航宇科技发展股份有限公司成立于2006年,是一家专门从事先进锻压技术应用研究与工程化应用的研发型专业化锻造企业,是贵州省科技厅批准成立组建的贵州省先进锻压工程技术研究中心,是贵州省国家级高新技术企业之一,是国内第一家为军工提供环形锻件的民营股份制企业。

       公司始终把技术研发视为保持公司活力和创新性的关键,根据自身的产品特点和未来的市场导向,建立了“新材料应用研究平台”、“近净成型技术应用研究平台”、“数字化制造过程控制研究平台”和“民用航空发动机锻件集成制造技术研究平台”四大技术研究平台。公司产品广泛配套于航空、航天、兵器、核工业、电力、船舶、机车、化工及其他专用设备上,全面参与了国内航空、航天发动机、燃气轮机等各型号锻件的研制生产,为航空、航天发动机、燃气轮机等的发展提供了积极的支持。另在国外市场也取得了良好的口碑,部分产品已出口美国、欧洲及东南亚等地,也是GE航空高温合金和钛合金环形锻件的供应商。
贵州航宇科技发展股份有限公司
贵州航宇科技发展股份有限公司
 
二、企业在智能制造方面的现状

       公司建有原材料、产成品智能立库,炉温集控系统,OA系统,智能决策平台,金蝶云星空集成APS、PLM、ERP、MES的一体化系统,其是集研、产、供、销、财务为一体的协同制造平台。

       1、国内首条航空环锻全自动控制生产线:“设备+智能制造”精益智能制造生产线。

       2、高品质、低成本、短流程的精密环锻件系统解决方案:通过航宇智能制造协同平台项目,建立一个统一、高效、柔性、透明的协同化智能制造平台,在企业内部实现信息的互联、互通、互动与共享,并实现以产品全生命周期管理为核心的研、产、供、销、服、财务一体化应用,使得企业经营全程可监督、可控制、可评估。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       1.项目背景介绍

       航宇科技2020年以前主要使用金蝶K3 WISE进行财务管理,仅仅实现了财务的基本管理,没有和实际的企业生产经营直接关联,存在数据不透明,业务财务脱节痛点,公司信息化基础薄弱。

       随着时代的发展,企业的生产模式不再是大规模批量生产,多品种、小批量、个性化的制造模式是越来越多的企业面临的现状。生产模式的多样化,对现代企业的生产组织能力提出了更高的要求,要求企业生产具备更好的柔性化、智能化、透明化。

       随着航宇高速发展和上市工作的推进,现有的管理模式、生产组织、信息化系统、数据分析,已经不能满足航宇发展的要求。企业管理过程中面临着很多问题,比如生产情况不透明;产线异常情况无法及时处理;设备状态、设备绩效不明了;人力成本不断上升、利润空间缩小;信息不贯通、追溯困难等。所以,需要借助新的管理平台,打造航宇智能制造协同平台,为航宇发展保驾护航。

       航宇智能制造协同平台项目,将建立一个统一、高效、柔性、透明的协同化智能制造平台,在企业内部实现信息的互联、互通、互动与共享。建立内外部协同管理,实现以产品全生命周期管理为核心的研、产、供、销、财务一体化应用,使得企业经营全程可监督、可控制、可评估,最终达到提高企业自身竞争力的总体目标。

       通过对产品的整个生产过程采用集中一贯管理,精细管控生产计划,强化物流控制手段,符合精益管理的生产节奏,减少物料在库滞留时间,缩短产品的生产周期。

       通过不同层级的计划管理,保证瓶颈工序产能合理性;通过原料、在制品、成品的物料管理,加强生产调度的力度。

       通过合理安排生产、优化生产调度、加快库存周转,同时对各种材料收发存信息进行动态管理。

       对生产过程进行实时管控,强化各生产环节的应变能力,以保证低成本、高质量、均衡生产,最终产品质量得以持续改进,同时优化合同的生产安排,减少非计划产品、在制品和库存品,提高企业资源利用率、资金周转率。

       通过对销售合同、质量设计、生产计划、实绩收集、质量控制、成品出厂采用集中一贯管理,强化物流控制手段,加快产线上在制品的流动,减少物流在库滞留时间,加快生产节奏,缩短产品的生产、物流周期。

       引入先进的管理思想和改进企业管理手段,通过数字化管理企业的人、机、料、法、环、测因素,管理人员所获取到的数据流(信息流)的及时性、准确性的提高,提高企业管理的科学性、时效性、公正性,为公司管理层提供经营决策的科学依据。

       2.项目实施与应用情况详细介绍

       航宇智能制造协同平台项目,应用情况如下:

       构建统一门户管理平台以金蝶云星空系统为管控平台,统一标准化管理组织、岗位等,分离各子业务系统人员与账号权限管理,业务系统账号统一管理,统一认证,各系统之间实现账号互通,集成登陆,可监控账号访问、使用记录。

       构建统一门户主数据管理平台对系统数据进行统一标准化管理,通过统一门户提供的流程编排,流程引擎能力,实现多个系统的集成与整合,实现跨系统间的消息协同,为业务流程的审批带来便利。 

       构建统一门户平台, 对人员、组织、岗位数据进行统一用户管理,提供统一用户管理、统一应用配置管理、统一认证管理功能。

       将行业内关于原料、半成品、成品的复杂描述,统一到金蝶云星空平台的标准模型,将原有模糊性、描述性的工艺规程、参数等标准化,让所有共有基础资料信息如:物料、BOM、库存等,数出一源,全系统共享,实现行业化锻造工艺+PLM,使原有基础数据规范化、格式化奠定行业数字化基石。

       研、产、供、销一体化流程贯通,全程信息可追溯,实现原材料、产品、辅料等管理对象涉及的质量、成本、操作可追溯到人员、部门、要求、规范等,实现全业务协同,实现业务可控制、可跟踪、可评估。

       行业化APS,解决平料、制卡、排程等行业难点,计划更准确、更快捷。构建锻造行业化MES系统,在业务高效执行与严谨监督中取得平衡,异常可控,质量可控、可追溯。

       成本在系统中可抓取、可分析,实现各业务单元、订单、人员、部门、事务等管理对象成本统计、分析和改进;实现效率可监督、可控制、可评估;自制产品、委外加工产品以及相关联副产品的成本核算。

       全面成本管理:支持期间费用分配到销售订单及产品,满足企业全成本分析及管理,与供应链、制造模块的无缝集成需求:自动获取仓库、物流数据进行成本核算;与智能记账平台的无缝集成,提供灵活的账务处理,细化责任中心,强化成本考核,分类型产品精确成本核算。

       以下是航宇科技智能制造协同平台总体架构设计:
智能制造协同平台系统总体架构
智能制造协同平台系统总体架构

       依据智能制造标准五层架构,规划航宇整体IT平台及功能架构如上图所示。由于系统较多,且业务集成关系复杂,根据双方确认,建设过程应采取整体规划,分步实施的策略。
 ERP、MES、PLM三大主系统工作流程
ERP、MES、PLM三大主系统工作流程

       航宇还打通ERP、MES、PLM三大主系统工作流程,具体包括:
  • 设计订单:销售接收到客户的设计需求,在ERP中创建报价单,传递至技术中心。
  • 工艺分解:技术中心将设计订单进行工艺分解,生成产品BOM和工艺路线。
  • 产品BOM:描述了成品、锻件、毛坯件的重量,参与MRP运算。
  • 工艺设计/CAPP:描述了产品经历的加工过程与要求,即工艺路线/工艺规程。
  • 仿真验证:对工艺路线进行工艺仿真,验证工艺通过性。
  • 销售订单:销售接到客户明确订单/合同,在ERP中创建销售订单。
  • MRP:汇总各类需求计算生产所需物料
  • 采购订单:根据MRP运算的结果采购原材料
  • 供应商管理:维护供应商基础信息及信用评估等
  • 供应商协同:在询/报价、发货、对账等采购过程中与供应商进行信息同步
  • 仓储管理:管理原料、成品进行货位、保质期、批次等信息
  • MPS:汇总各类需求进行运算生成主生产计划
  • 预排产/试平衡:对生产计划依据产能约束条件进行可行性调整
  • 生产订单:计划投放给生产部门,形成生产任务
  • 用料清单:生产订单所对应的物料清单
  • 作业计划:即工序计划,车间根据生产订单将任务分解至工序级
  • 生产派工:车间将工序计划分配给机器或者工人或者工作中心
  • 物料调度:现场调度员根据在制品状况调节物料供应
  • 设备调度:现场调度员根据设备状态调节设备的产能负荷
  • 生产统计分析:系统根据生产汇报状况统计良率、达成率等信息
  • 质量管理:对生产过程进行抽检、巡检、首件件等检验
  • 质量追溯:对生产过程、参数、人机料等进行追随
  • 生产报工:工人对完成的任务量及质量进行汇报
  • 生产监控:依据生产报工情况对工序计划的达成进行监控
  • 异常反馈:通过安灯呼叫对异常情况进行上报并记录处理过程
  • 在制品管理:统计在制品在各工序的数量
  • 设备联网与设备管理:设备信息自动采集,设备保养维护
  • 能耗管理:能耗信息采集与统计呈现
  • 工艺规程:CAPP生成的指导生产所需的标准、文件及参数等
  • 工装模具管理:工装、模具的保养、维护、检修、借用、归还等。

       3.效益分析
 
  • 开创性的单支原材料管理和平料开卡业务

       解决了锻造行业特有的单支原材料管理、原材料最大利用率、销售订单转换为生产订单的难题。解决了锻造行业自动平料开卡难题,缩短生产准备时间15%以上,节约原材料使用5%。
基于APS的平料开卡
基于APS的平料开卡
  • 打造锻造行业MES2.0

       实现专用工装/设备在线管理,一键查询工装领用-检验-归还-返修等情况,实现快捷开具合格证,做到与理化综合报告的关联,支持临时及正式合格证,控制发货校验是否有正式合格证,与锻造、热处理智能产线进行物联,实施航空锻造业的数字化温度管控,让产品质量损失率下降1%。
数字化温度管控
数字化温度管控
  • 实现PLM、工艺设计协同一体化

       通过与CAD集成,实现图纸的无缝导入、工装BOM自动生成、工艺文件自动化编制、技术文档统一管理以及无纸化办公,并实现工程变更事前评估流程审批,事后执行系统关联反馈的全过程管理。通过人为差错的有效防止,产品BOM的自动根据工艺生成,实现工程变更差错率0,缩短研发周期10%。
工艺设计协同一体化
工艺设计协同一体化
工艺设计协同一体化
  • 构建一体化业财平台

       改变“信息孤岛”,实现财务数据来源业务数据,提高业务管控且增加企业竞争力。财务根据凭证信息,可追溯各业务模块业务数据及来源。金蝶云星空财务、供应链、生产、MES一套系统,拉通业务财务,根据各节点生产汇报数据、领料数据、入库数据、财务数据自动核算生产成本,并且满足满足订单成本、产品成本、工序成本多个维度的成本计算与分析,实现财务流、信息流、实物流的统一。
实现业财一体化
业财一体化
  • 实现穿透式决策分析

       通过穿透式、目视化绩效管理,让企业做到基于数据进行决策,对各类管理事项进行预警,公司运营数据的统一和透明,是绩效考核的数据化与绩效评估的有力武器,公司经营结果的显示器,公司管理的有力助力,提升管理效率10%。
实现运营数据的统一和透明
实现运营数据的统一和透明
责任编辑:黄菊锋
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