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矢田亚季:博格华纳摩斯系统中国的数字化工厂实践

时间: 2019-04-12阅读:

博格华纳是总部位于美国的汽车零部件生产厂商,为全球主要汽车生产商提供内燃机、混合动力和电动车辆驱动系统解决方案。据了解,摩斯系统在博格华纳六大业务单元中历史最为悠久,最早成立于1881年。2006年,正式开启其在中国的发展征程。2007年,博格华纳将世界一流的链条生产工艺和设备引入宁波工厂,主要为合资、自主品牌发动机提供高质量发动机正时链系统。2012年,摩斯系统宁波新工厂成立,把世界一流的发动机正时链条和可变相位器的生产线引入中国。

博格华纳摩斯中国非常关注精益生产和数字化工厂建设,由独立的精益部门来主导这两部分的工作,全面完善的精益管理給数字化工厂的顺利上线打下了扎实的基础,模块齐全的数字化工厂项目提高了现场运营的高效和透明。

打破信息孤岛 打造数字化工厂

作为全球汽车零部件制造商,博格华纳拥有先进的自动化生产装备,同时还拥有非常成熟的PLM和ERP软件以及仓储管理WMS系统和人力资源WORKDAY系统等,但是这些系统之间没有一个统一的平台进行对接。打造数字化工厂的目的就是通过打通这些信息孤岛,深度挖掘数据背后的价值,使得这些重要的数据和信息进行不同维度的汇总、分析,并形成不同层面的可视化图表,通过图表来清晰反映企业目前的运行状况。

另一方面,汽车行业在混动和电动汽车的重大冲击之下,传统的内燃机制造如何突出重围,完成升级改造显得尤为重要。作为升级改造的重要组成部分,数字化生产管理系统的成功运作,能极大地提高生产效率,提升管理品质。在数字化系统上线前,生产现场的管理基本以纸质记录和EXCEL记录为主,数据的延迟性、独立性以及错误都普遍存在,如何收集实时、准确的数据以及如何分析汇总和展示并将部分数据和其他系统做对接,将问题点第一时间展现在管理人员面前显得尤为重要。公司希望有一个系统能将工厂提升至透明工厂,方便相关人员查询所有生产管理的数据,同时也将公司升级打造成智能工厂,以智能的方式管理设备、人员、物流和生产过程。

数字化系统全力支撑智能制造

摩斯系统的数字化工厂总共分为生产中心、技术中心、质量中心等九大功能模块,串联起企业的设计研发、生产制造、质量管控、人事管理、设备管理等各个环节,打通数据通路,实现“信息化管理、数字化管理、智能化生产”,通过优化各个流程,真正实现科学管理,智能制造。

对过程质量进行精准管控和全程追溯。数字化系统含有每个产品的首检、末检、巡检和送检的频率、数量和公差范围值,每道生产过程都会比对系统里的检验要求,实现过程检验的全程监控和实时结果反馈,并通过SPC系统对生产过程的质量进行趋势分析和预警,同时还确保全过程质量追溯的实现。

TPM管理为生产过程和质量保驾护航(AM、PM)。为了确保设备的稳定运行和提高设备利用率,在TPM管理上,强化了两方面的功能:员工的日常开班设备点检和维护人员预防性保养。操作员工根据系统提示的要求完成设备点检,点检值在标准范围内,生产才能正常进行,否则系统就会自动提醒维护人员。维护人员根据系统内各保养项的周期自动产生保养任务安排工作,同时记录实际保养结果,对于异常项,系统还可以做高频分析,方便管理人员提前预判设备故障或合理调整保养周期,从设备角度确保产品的高品质要求。

智能物流。在智能物流的大趋势下,公司在部分生产环节物料配送,通过系统和AGV做数据对接,以AGV无人驾驶的运输车代替人工运输,充分体现其自动性和柔性,实现高效、灵活的无人化作业。同时,通过WMS系统打通了数字化系统和AGV的对接,通过看板显示拆包区库位的物料型号和数量,不仅方便仓管人员的可视化操作,而且大大提高了产品物料配送的准确性和及时性,同时从物理位置上确保了先进先出。

技术标准化。博格华纳全球有非常成熟的PLM和SAP系统,而且由全球总部统一规划实施,数字化系统直接对接SAP和PLM,将已发布的产品和技术标准直接纳入数字化系统,对产品技术的人机料法环测进行数字化应用化管理,确保了产品技术和生产质量标准无缝对接。

车间异常响应系统,实现分级和循环上报,提高用户体验反馈。将生产过程中出现的停机分为质量、设备、物料、工艺和生产五大类,对于每类异常停机,系统会邮件提醒和看板通知到相应的响应人员,并同时记录响应时间和处理时间,对于没有及时响应和关闭的异常问题,系统还会分级上报和循环上报逐级领导。同时,还引入了用户评价功能,在按灯任务关闭后,产线工人可以给相关技师的工作表现给予评价,提高用户体验,增强了响应人员的考评客观性。

精益管理(不良点和精益项目的管控)。通过手机APP端,公司动员全体员工参与挖掘生产现场的不良点,借助于每个员工不同的视角来发现细微的浪费和隐患,并指定专人进行改善和关闭。同时,在APP端还可以全员跟踪每个不良点的进展和完成效率,并对发现和改进不良点的员工进行积分奖励和礼品兑换,大大鼓舞了全员参与的积极性。此外,对于大的专题改善项目,在系统里可以项目管理的方式进行节点管控。

全车间机联交互,实现监控设备状态和设备效率。在“物联化”、“互联化”的前进道路上,通过互联网、物联网技术,软硬件网关紧密地和底层自动化控制层联结,将数字化系统和设备、生产线紧紧的连接,直接采集设备运行参数和实时产量等相关数据,并通过可视化的方式将实时产量展示给现场管理人员,便于他们及时干预低于标准节拍数的生产产线,同时PLC数据还将长久保存在数据库,便于以后的质量追溯和设备维护。

可视化智能生产。基于PLC实时抓取的设备产能,系统会以多种方式来展示各条产线的实时OEE,并和计划做比对,提醒管理人员及时干预产能滞后的产线。同时,对于模具和检具等辅助物资进行可视化管控,确保质量的稳定性和检验的准确性,提高操作的便利性。系统还对过程工艺参数进行可视化的监控,并实时披露异常情况。同时在生产全过程实现二维码扫描上下料跟踪批次,实现无纸化管理。

员工的资质管理。根据体系和HR要求设定各岗位上岗培训内容,系统自动指派培训师和制定培训时间表,系统自动记录每一项的培训时间和结果,并在考题库里随机产生考卷。员工通过笔试和上机考后,系统才认可该员工可以操作相应设备,并对180天未操作设备的上岗证进行冻结,需要一定的恢复实践才能解冻上岗证,从系统上确保了员工的上岗资质匹配性。

针对特殊部门或特殊用途定制开发交互界面。面对一些特殊用户或特殊使用场合,根据实际业务流程开发了定制化的界面交互或客户端。

利用数字化道场开展培训,助力于数字化普及和推广。为了强化数字化系统的培训和普及,特地设计了数字化的培训道场,里面不仅实现了公司级的数据实时动态展示,同时还以动画的形式讲解了数字化的架构原理和模块功能,并实现了对员工的数字化操作培训,也兼顾了向社会普及智能制造理念的培训功能。

和多家咨询公司合作提供数字化系统的孵化和培育。基于博格华纳摩斯中国在数字化系统方面独到的实践,与百仕瑞、健峰等多家顾问咨询公司建立了长期的合作关系,在博格华纳摩斯中国进行实地培训,对学员进行实操讲解。

通过数字化系统的建设,实现了在公司两个独立运营车间两个层面的应用,建成了一体化的企业级MES系统,并全面覆盖了链条车间和相位器车间,极大地促进了制造信息化效能。通过订单高级排产、产能可视、协同呼叫、计划、来料和生产消耗环节信息透明,提高了接单效率,缩短了供货周期,在生产过程品质方面,实现了可视化库位管理、质量首末送巡检系统标准管控,技术上确保了质量稳定。

当前,数字化系统日应用人数近500人,车间员工每天依赖系统进行日常的生产和质量操作,看板向各类人群展示工厂运行情况,实现了制造过程中人财物等重要资料的集约化管理。同时,通过公司建设的数字化道场向咨询公司、政府和内部员工开放,传递数字化和智能制造理念,培育数字化人才。

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