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MOM助贝特瑞集团实现制造运营一体化管控

2024-01-12e-works整理

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本文为“2023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2023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

       贝特瑞新材料集团股份有限公司(简称“贝特瑞集团”)成立于2000年8月,隶属于上市企业——中国宝安集团股份有限公司,是一家以技术创新为引领,以技术领先、产品及产业链布局完善、国际与国内主流客户并重为特色,以锂离子电池负极材料、正极材料及新型材料为核心产品,行业地位突出的新能源材料研发与制造商。2015年贝特瑞在新三板挂牌交易,2021年11月于北交所上市,证券代码:835185,荣登北交所市值第一名。 2006年,贝特瑞负极材料市场占有率中国第一;2010年,负极材料出货量超过日本成为世界第一。自2013年以来,贝特瑞的负极材料出货量已经连续9年位列全球第一。同时,作为国内最早量产硅基负极材料的企业之一,公司硅基负极材料出货量国内领先。

       成立23年来,贝特瑞集团研发团队达到800人,营收突破256亿元,截至目前已获授权专利权543余项。贝特瑞集团的战略目标是成为新能源材料领域全球领先企业,集团以“创新引领,聚力卓越,绿色和谐,合作共赢”的经营理念,创新引领新能源产业进步,构建美好绿色世界,将为实现这一目标提供有力的保障。
 
贝特瑞新材料集团股份有限公司
图1 贝特瑞新材料集团股份有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

       目前,贝特瑞集团已实施应用了SAP ERP系统,实现了产、供、销、财、人等业务的一体化协同运作。但ERP系统侧重在管理,缺乏生产制造现场过程细节的反馈及控制,同时因公司的业务特点(流程型制造、资产设备投入大、品质过程全追溯、环境安全高要求等),对生产运营提出了更多的挑战和急迫需求。因此,贝特瑞集团以MESA为规划标准,委托北京亚控科技发展有限公司实施了集团级的MOM制造运营管理系统。

       贝特瑞集团的制造运营管理(MOM)平台采取“整体规划,分步实施”的策略,分为三期,由集团+深圳基地+惠州基地初始建设,再延伸到其它地区(包括国内及国外)生产基地。

       项目三期的实施范围为:

       1)项目一期,实现功能有系统管理、基础数据、计划管理、物料管理、生产管理、过程质量 管理(设备数据采集管控)、质量追溯管理、生产资源管理(能耗设备、生产设备、备品 备件等)、集成管理(SAP ERP、产线设备、OA 系统等)、统计报表。

       2)项目二期,实现新工厂的扩展实施、对一期功能深入升华、集团工厂内部协同调度管理、 人员管理、生产运营管理、移动端扩展/优化、外围系统接口、管理需求深化升级。

       3)项目三期,实现 APS 高级排产、柔性化生产、全过程品质规划与监控、实现采、购、产、 销协同一体化。

       制造运营管理(MOM)平台满足和支持贝特瑞的集团化、多业态、多工厂的管理特点。实现公司现有企业计划层和生产车间过程控制层之间的管理,形成制造过程信息集成的纽带,即把业务计划的指令传达到生产现场,同时收集生产过程中大量的实时数据并将生产现场的信息处理和上传。

       1)通过MOM系统的建设,建立了产、供、销上下游一体化控制系统,打通了ERP、PDM、TCM、WMS、MES和SCADA上层计划与下层控制之间的信息流,建设贝特瑞集团(包含子工厂)的数字化系统,提高计划调度及生产现场综合管控能力。

       2)通过灵活的工厂建模能力适应生产业务流程和生产工艺流程的变化调整,使企业可以对生产全过程进行精细化管理。在生产控制过程中,将生产标准信息快速下达到生产现场,通过实时采集的大量过程实时数据,及时发现生产过程中的问题和趋势,记录生产过程中每一环节的信息。

       3)生产监视功能,为车间管理者及企业管理部门提供丰富的车间现场生产信息,提供工艺质量、设备运行情况;

       4)实时掌握生产动态,提高处理生产事件的反应速度。生产调度人员及时了解生产中的细节,监视生产活动,第一时间处理生产中发生的问题,提高生产管理的效率;

       5)通过MOM系统收集实时的生产消耗和产出数据,实现了生产消耗的即时统计,对生产的控制到日、班次、机台的细度,达到提升企业管理水平,提高运作效益,降低成本的目的;

       6)生产统计查询功能,可以按照批次、人员、日期、班次、设备等条件进行组合查询产量、消耗、质量等情况,为生产统计及人员绩效工作提供有利的数据量化支持。

       7)实现了全面生产跟踪,包括物料追踪。为管理人员提供全程的正向生产跟踪和反向生产追溯,建立产品谱系(产品产出和物料消耗间的关系);

       8)SPC的分析功能,提供在线动态分析和离线静态分析两种统计手段,对业务数据进行统计分析管理。特别是在线动态分析,对生产过程中的各个阶段进行监控,监控过程中的各工序参数,科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动,发现过程异常,及时告警,以便生产管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定,从而改进、保证产品的质量;

       9)实现了统一的生产标准和维护标准,集团生产标准的审核与下发,适应未来集团化的管理模式。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       1. 项目背景介绍

       贝特瑞集团作为新能源材料行业全球领军企业,在经历了规模积累和快速增长以后,正在向高质量发展转型,需要主动应对挑战、提升管理水平、提升公司软实力。集团为紧密结合各地工厂生产制造的核心业务,通过异地、集团、多组织、多工厂统一部署,对生产过程和关键要素进行全流程透明化、数字化管理与监控,及时准确地指挥、掌握各个环节的生产情况,有效协同人、机、料、法、环、测等各个生产要素。

       系统主要解决三方面痛点需求:

       1)业务系统和控制系统集成,包含但不限于SAP、OA、CRM、LIMS、PLM、SCADA、PLC、DCS等业务应用系统;具有监控、预警等自动纠错机制。

       2)构建集团级制造运营管理系统(MOM),遵循ISA-95国际标准,具备生产、维护、质量和库存四大之系统管理功能,满足当下业务管控需求。

       3)面向企业业务工程师,通过“平台+App“自主开发模式,帮助企业实现满足未来业务需求不断变化,系统建设持续迭代改进的需求。

       2. 项目实施与应用情况详细介绍

       1)项目目的和任务

       基于亚控科技KingFactory的锂电材料生产管控App解决方案建设满足和支持贝特瑞的集团化、多业态、多工厂的制造运营管理(MOM)平台。实现公司现有企业计划层和生产车间过程控制层之间的管理,形成制造过程信息集成的纽带,即把业务计划的指令传达到生产现场,同时收集生产过程中大量的实时数据并将生产现场的信息处理和上传。
 
闭环管控一体化解决方案
图2 闭环管控一体化解决方案

       本次项目主要以MESA为规划标准,将贝特瑞的生产实践、新材料行业特性、行业知识经验紧密结合,功能范围涵盖工艺配方管理,计划调度管理,生产执行管理,能源管控,协同委外管理,生产订单管理等领域的信息化系统,以达成如下主要目标:

       (1)基于有限产能的订单计划管理,询单到天;

       (2)生产过程透明化、可管控,闭环管控;

       (3)高效的生产物流配合,高效协同;

       (4)生产设备的全员管理,责任到岗;

       (5)产品质量的控制与管理,质量优先;

       (6)能源高效利用与优化,绿色低碳;

       2)项目方案详细介绍
 
项目实施技术路线
图3 项目实施技术路线

       本项目建设分为四个阶段,建设的内容主要包括:

       (1)需求分析阶段:确定系统的业务需求,了解用户原有系统建设情况、各个业务部门需求分工、新业务模块的具体功能需求、接口需求等;

       (2)方案匹配阶段;基于亚控WellinOS和KingFactory自身功能,选择适合锂电行业用户需求的app功能模块进行业务匹配,对于个性化需求,明确确定甲乙双人员联合开发;

       (3)迭代配置阶段:对于匹配后功能模块进行流程配置上线运行,待定制模块通过原子功能修改、业务重新拼装,经过App测试后进行流程化配置和上线调试,上线调试过程出现问题可以重新流程化配置、原子功能修改、业务拼装阶段;

       (4)系统交付阶段:系统稳定运行以后,针对本次项目修改完善的通用App功能会沉淀到KingFactory数字工厂平台,以备后续方案复用。

       3. 效益分析

       此次贝特瑞新材料集团实施闭环管控MOM系统后,实现了如下价值:

       1)集团基于有限产能制定的生产计划,对各工厂生产执行过程全方位管控,订单询期、交期可以精确到天;

       2)提高快速反应能力,促进生产管理由被动指挥型向以预防为主、在线控制的主动实时指挥型管理体系发展;

       3)根据生产计划制定有效的设备检维修计划,为生产提供保障,优化设备运行绩效;

       4)实现从原材料进厂到生产过程中的半成品,再到最终产品出厂的全过程的质量检验;

       5)实现能源实时监控、能耗动态分析、能源平衡与优化、能源结构改进的全能源链管理,促进企业节能降耗。
责任编辑:梁曦
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