1 公司簡介
艾普工華科技(武漢)有限公司(以下簡稱艾普工華)是國內制造業信息化及工業自動化領域的領先供應商。艾普工華通過在信息集成技術、生產管理理念方面不斷創新并轉化為領先的產品,為客戶提供高效、優質的數字化工廠全面解決方案和服務。艾普工華的產品和服務可廣泛應用于包括航空航天、汽車、船舶、機車等大型裝備制造行業在內的離散制造業。
艾普工華由Epic Data International Inc.和華工制造裝備數字化國家工程中心合資成立,研發中心設在武漢,并在北京、成都、無錫設有分支機構。
Epic Data International Inc.(簡稱:Epic Data)1975年成立于加拿大溫哥華,并于1986年在多倫多證券交易所上市,是一家以提供離散制造運營管理和制造執行系統(MOM/MES)及倉儲管理系統(WMS)軟硬件解決方案為主業的全球性高科技公司。總部設在加拿大溫哥華,并在美國、英國設有分公司。近40年來,Epic Data在全球的客戶超過750家。
華工制造裝備數字化國家工程中心2005年經國家發改委批準,依托華中科技大學而建設,是專業從事制造裝備數字化研究、開發和生產的高科技企業,是國家發改委授予首批百家“國家高技術產業化示范工程”之一、科技部授予首批16家“國家863計劃成果產業化基地”之一,具有雄厚的人才、技術和研發支撐。
借助于Epic Data近40年的國際化管理理念和豐富的行業經驗,以及華工制造裝備數字化國家工程中心對中國制造業現狀和訴求的深刻理解,公司已迅速建立起一個經驗豐富并充滿活力的技術研發和咨詢專家團隊。自成立以來,公司的核心產品已在江淮汽車、一汽海馬、陜西重汽、湖北三環、重慶銀翔等大中型汽車企業成功應用并推廣。公司業務領域還涵蓋航空、重工、軍工等行業,目前已與中航工業、三一重工等多個集團企業開展了項目合作。
作為一家年輕且富有創新精神的成長型公司,艾普工華將結合自身國際化和本土化優勢,為中國制造企業提供先進數字化制造解決方案,將中國制造業帶入一個嶄新的領域。
2 艾普工華數字化工廠解決方案
現代工業經歷了機械化、電氣化和信息化的三次革命,未來的第四次工業革命必然是以機、電、信息相結合的智能化制造。建立數字化工廠是實現智能制造的基石,有助于從數字化裝備、數字化執行與數字化管控三個層面綜合提升企業生產績效水平。
同時,建設數字化工廠有助于打通制造信息流的七經八脈,將制造企業從各自為政的分層生產管控模式轉變為協同生產管控模式,從而實現資源配置的最優化、車間生產透明化、制造響應敏捷化和部門協作實時化。
----艾普工華對數字化工廠的理解
2.1 艾普工華的數字化工廠解決方案
艾普工華提供了一套綜合的數字化工廠解決方案,它涵蓋了對車間制造的生產、質量、物流等環節,在數字化裝備、數字化執行和數字化管控三個層面提供了強大的功能:
2.1.1 數字化制造裝備層
- 支持向現場工業計算機、智能終端及制造設備下發過程控制指令,正確、及時地傳遞設計及工藝意圖;
- 通過對數控設備、工業機器人和現場檢測設備的集成,實時獲取制造裝備狀態、生產過程進度以及質量參數控制的第一手信息,并傳遞給執行層與管控層,實現車間制造透明化,為敏捷決策提供依據;
- 采用了先進的數據采集技術,可以通過各種易于使用的車間設備來收集數據,同時確保系統中生產活動信息傳遞的同步化和有效性
2.1.2 數字化制造執行層
- 通過對車間生產的先進排程和對工作任務的合理分派,使制造資源利用率和人均產能更高,有效降低生產成本;
- 通過對生產狀態的實時掌控,快速處理車間制造過程中的生產過程中常見的延期交貨、物料短缺、設備故障、人員缺勤等各種異常情形,并支持在系統中預設規則對原定計劃進行調整,減少對正常生產的影響,使訂單達成率更高;
- 通過對質量信息的采集、檢測和響應,及時發現并處理質量問題,杜絕因質量缺陷流入下道工序所帶來的風險;
- 通過對生產計劃和物料需求的提前預估,確保在正確的時間將正確的物料送達正確的地點,在降低庫存的同時減少生產中的物料短缺問題
2.1.3 數字化制造管控層
- 具有全面的商業智能/制造智能(BI/MI)功能,可針對質量管理、生產績效、依從性、產品總譜和生命周期管理等提供業務分析報告;
- 通過先進的可定制可縮放矢量圖形技術,使用者可在充分考慮本企業需求及行業特點,輕松創建特定的數據看板、圖形顯示和報表;
- 無論在車間或是公司辦公室、會議室,通過掌上電腦、PC機、大屏幕顯示器和艾普工華的多用途終端,用戶都可以隨時獲得所需的實時、歷史信息以及經過分析處理的決策信息
艾普工華還對人工管理、零件跟蹤、文檔控制、制程管理等環節提供了數字化工廠解決方案,并為ERP和其他企業系統的集成提供了豐富的接口。
艾普工華數字化工廠解決方案能為客戶解決的問題:
- 制造現場:使制造過程透明化,敏捷響應制造過程中的各類異常,保證生產有序進行;
- 生產計劃:合理安排生產,減少瓶頸問題,提高整體生產效率;
- 生產物流:減少物流瓶頸,提高物流配送精準率,減少停工待料問題;
- 生產質量:更準確的預測質量趨勢,更有效的控制質量缺陷;
- 管理決策:使決策依據更詳實,決策過程更直觀,決策結果更合理
艾普工華不僅研制了功能強大的制造運營管理軟件系統,還擁有一批在先進制造領域工作多年的國內外資深行業專家,確保將行業最佳實踐融入企業實際需求,促進制造企業轉型升級,提升企業整體競爭力。
2.2 UniMax MES
UniMax MES是艾普工華針對中國制造離散制造業特點推出的一套MES系統,它結合了Epic Data Integra系列產品的強大功能以及在高性能、高可用、可配置方面的卓越性能,并融合了華工HustMes適合國內制造企業生產模式和管理思想的特色功能與模塊。
2012年,UniMax MES發布了在HustMes、Integra系列產品的基礎上進行集成、改版升級之后的最新版本。新版本完全基于SOA架構,采用了行業領先的元對象建模技術和全新的模塊插件架構,實現了高效率的基于JAVA跨平臺系統。
UniMax MES基于Epic Data IntegraNet高效能系統平臺,由統一的工廠模型和可定制的業務流程建模引擎驅動,既兼顧系統的靈活性以及運行效能,又能有效地降低了用戶的總體擁有成本。
Epic Data Integra 系列產品為北美制造行業服務了近40年,現已升級至第七代產品。其典型客戶包括貝爾直升機、龐巴迪Learjet、CAE、Cobham防務通訊、GE發動機、Contour飛機座椅、小松工機、久益采礦機械、Rolls-Royce、Volvo、本田汽車、B&Q等在內的750多家國際化企業。
華工HustMes產品依托華中科技大學機械學院,典型客戶包括江淮汽車、三一重工、柳工、中國重汽、陜西重汽、十堰東風特種車、海馬汽車、奇瑞發動機、三江航天、一航成飛民用飛機、武昌船舶重工等國內知名企業。
2.2.1 UniMax MES具有以下特點:
開放性與標準化:
- 遵循國際公認標準,符合ISA-95規范;
- 兼容主流ERP系統:SAP/ORACLE/BAAN……
- 豐富的設備連接接口: OPC/PLC/SOCKET/ RFID…
- 先進的多源信息采集、控制方法與裝置。
高性能與可靠性:
- 經數百家客戶應用的IntegraNet高性能平臺;
- 應用與數據庫服務器雙集群策略;
- 支持集團級的分布式部署
- 全新的緩存機制支持大并發操作
功能性與易用性:
- 各種可視化建模工具,快速搭建企業/業務模型;
- 全面支持車間生產、物流、質量管理;
- 靈活的生產優化排程機制;
- 強大的決策分析引擎
2.3 UniMax PCT (Production Control Tower)
艾普工華的PCT技術建立在數字化工廠基礎之上,通過對生產系統中不同層級間數據縮放的支持,對生產運作提供基于Web的全局可視化管理手段,可為管理者提供準確的決策依據,為操作者提供實時的執行指南。
UniMax PCT采用了行業領先的業務智能引擎,結合車間層生產實時狀況與人、機、料、法、環、測等實時數據,發現生產過程趨勢,預測未來的資源利用狀態,并對可能發生的故障和事故進行預警。UniMax PCT提供了豐富的展現、提示和預警手段,無論在車間或是公司辦公室、會議室,通過掌上電腦、PC機、大屏幕顯示器和艾普工華的多用途終端,用戶都可以隨時獲得所需的實時、歷史信息以及經過分析處理的決策信息。
對于全球供應鏈,UniMax PCT還能夠將氣候、環境、地理、政治等風險納入信息漏斗,以支撐全局決策并提前預警。
借助于艾普工華UniMax PCT產品,生產管理者可以做到:
- 整體掌控車間生產狀態,及時修正業務偏離;
- 敏捷化調整生產部署,以達成生產績效指標;
- 準確了解當前質量水平及質量趨勢,提前響應以規避潛在風險;
- 基于正確實時的生產狀態數據,提高溝通效率,降低溝通成本;
- 根據制造數據關聯分析,作出合理的管理決策。
2.4 IntegraNet平臺
IntegraNet平臺采用了跨平臺的J2EE技術框架,基于艾普工華企業基礎應用平臺(FPP)、業務組件(BPP)和模塊化插件(Plug-Ins)的多層架構,引入了可擴展的元對象建模技術、全新的模塊插件架構和可視化的業務流程建模引擎,既能兼顧系統的安全性以及運行效能,又能支持未來的系統擴展和業務變更,有效地降低用戶的總體擁有成本。
IntegraNet通過七層技術解決制造企業信息系統中個性化強、通用性差的難題:
- 通過基于SOA的分布式應用支持跨區域管理;
- 通過可定義的工廠模型和業務流程適應生產模式變更;
- 通過易于插拔和可擴展的功能模塊支持新功能納入;
- 通過模塊化和松散耦合的系統功能設計,便于功能選擇和分步實施;
- 通過用戶自定義開發模板,增加配置選項并減少硬編碼,降低維護成本;
- 通過與操作系統和硬件無關的平臺適應企業不同的軟硬件環境;
- 通過業務和數據集群機制支持海量數據存儲和大并發請求接入。
2.5 UniMaxXplanner
UniMaxXplanner是業界領先的交互式智能高級計劃與排程(APS)解決方案。Xplanner以約束理論基礎,可在數秒最多5分鐘之內制定合理優化的詳細生產計劃,為制造型企業制定高級生產排程、計劃調整、插單處理等提供平臺級解決方案。
UniMaxXPlanner包括通用工藝流程建模、開放算法框架、交互式甘特圖三大核心組件,支持對主資源、副資源、工裝夾具、刀具、人力資源、外協資源等制造資源的有限能力約束運算,能夠精確預測訂單交期、產能負荷和資源占用。
UniMaxXplanner還可以將實績與計劃結合,接收Unimax MES或者其他系統的工序完工反饋信息,從而建立計劃與執行反饋的閉環,保證計劃順利執行。
UniMaxXPlanner主要技術特色:
- 支持一鍵式全自動智能排程,也支持人工介入的分步排程;
- 支持多種計劃策略的排程結果對比;
- 支持多工廠、多車間的多層詳細計劃排程;
- 內建啟發式算法、遺傳算法、神經網絡、粒子群算法等多種智能高效算法;
- 支持多種TOC約束規則與OPT優化;
- 強大的用戶自定義支持;
- 排程結果可精確到機臺、工裝夾具、產線,時間精確至秒級;
- 可與ERP、MES無縫整合,且不需要修改原有系統的程序
2.6 UniMax MMS
UniMax MMS面向車間物料管理需求,通過追蹤物料并按現場實時需求動態響應,協同控制物料流向,從而保證將正確的物料在正確的時間送達正確的地點。通過實施UniMax MMS,可以保證倉管人員和計劃調度員準確獲取物料狀態數據,從而支持他們從容應對企業內外部物料需求。
UniMax MMS支持生產物流中大多數的JIT物料同步配送方式,包括看板、Andon拉動,按生產順序的臺套和序列配送等,同時支持標準庫內作業和物料分揀。借助于開放式和前瞻性設計,UniMax MMS 同時也支持供應鏈及配送中心的物料及物流管理業務。
通過實施UniMax MMS,可以為制造企業帶來如下效益:
- 更低的安全庫存水平;
- 更低的庫存成本;
- 更高的物料周轉率;
- 更少的物料浪費;
- 基本消除物料短缺問題;
- 更快的響應速度
2.7 Uniview
迄今為止,面向車間數據采集需求,Epic Data已推出了共十代Uniview智能終端產品。最新的智能終端產品所采用的開放式架構和模塊化設計,可以支持任何基于瀏覽器的應用。面向車間現場復雜的數據來源,新一代終端支持智能卡、一維/二維條碼、RFID標簽的數據采集,通過硬件接口擴展,可實現與更多設備的連接。同時終端內建了完善的安全機制,可以最大限度的保證現場業務數據的安全。
Uniview主要技術特色:
- 觸摸屏設計,方便現場操作;
- 支持任何基于瀏覽器的應用,包括MES/ERP/SCM/CRM/WMS和SCADA等;
- 支持從服務器啟動和遠程管理,提高系統和數據安全;
- 支持云應用,降低部署和管理成本;
- 支持本地緩存,消除斷網后的數據丟失風險;
- 內建對多源數據及異構設備的接口;
- 高防護等級無風扇設計,提供設備使用壽命;
- 支持桌面、工作站以及壁掛式安裝。
2.8 IntegraUID&IntegraTLC
2.8.1 IntegraUID
IntegraUID助力于制造商物料及產品追溯,通過每個產品生命周期內的UID提供準確的產品交付及維保信息。簡化了生產追蹤有關的數據管理任務,追蹤生產過程中特定的環節及零部件,提供實時坐標信息,并通過生產和庫房配置追蹤零部件狀態
- 嚴格控制分部裝配和分包合約的按期交付;
- 高效且精確地零部件安裝—迅速提高產能;
- 精確庫存,減少缺陷;縮減安全庫存,減少冗余庫存;
- 對產品質量、維保、后勤性能支援及生產管理周期,提供精準的交付和維保信息——且終生可見;
- 縮短檢修周期;
- 精確備件訂單;
- 提高維保透明度,預測檢修準確率。
2.8.2 IntegraTLC
IntegraTLC能夠讓您獲取并分析車間,生產線和廠房的實時生產信息,對需求的改變做出及時的反應,準確核算工資及勞動力成本。
IntegraTLC能夠獲取和掌控員工的實時工作狀況。除工時和出勤率,管理人員能夠可視化地降低人力成本,提高產能,生產反應速度及生產利用率。
IntegraTLC可滿足獲取實時員工信息的如下需求:
- 績效管理:通過了解車間、產線及廠房的勞動力分配和產量信息,快速定義成功的生產模型及困難點;
- 工作訂單和合同管理:通過客戶訂單,工單及項目進度情況評估員工績效;
- 勞動力的實施平衡及重新分配:對客戶需求變化、勞動力和零部件供應短缺、設備故障等做出快速反應。
- 實時掌握工作計劃、工資、勞動力成本信息:自動反饋生產調度、人力資源、工資和財務/會計應用的實時數據。
3 成功案例
3.1 三一重工數字化工廠
3.1.1 應用需求
三一重工物流項目是針對三一物流配送的管控項目。主要有以下幾個方面的需求:
- 降低配送停線率:因配送不及時引起的停線率不超過1%;
- 提高配送執行率:配送經理按配送計劃的時序、工位、訂單等信息配送,保證物料按時、按量配送至生產現場,配送執行率達到100%;
- 降低現場缺件率:因揀配錯漏造成現場裝配缺件率小于1‰
3.1.2 解決方案
項目覆蓋泵送三大產品——車載泵、泵車、托泵,配送范圍從大件庫、支腿庫、中心倉庫、南北立庫等14個倉庫地點配送到4條總裝線和13條部裝線的過程。
- 物流建模
- 基礎數據管理
- 物流計劃管理
- 配送執行管理
- 物流監控查詢
- 統計分析
- 系統維護管理
3.1.3 應用效果
通過項目實施,制定物流執行規范,開發與實施集團級的跨平臺、跨部門的物流執行信息平臺,以支撐配送調度人員、物流作業人員、生產作業人員、管理人員進行信息溝通、協調與共享,實現從倉庫管理到配送計劃、物流執行、物流配送的全過程管理。
- 生產線物料需求實時采集
- 自動化倉儲作業
- AGV小車自動化運輸等的自動化配送
- 倉儲物料的集成化管理
- 與企業ERP的庫存管理子系統的集成
- 物料的精細化管理(數字化與批次跟蹤)
3.2 美國一家全球知名國防設備制造商MES項目
3.2.1 項目背景
此國防設備制造商是一家軍用飛機制造商,總部在美國。在噴氣式戰斗機的設計、研發和制造方面,處于世界領先水平。在過去的近30年里,我們一直緊密合作。
3.2.2 解決方案
此次方案的部署核心是IntegraNet平臺。IntegraNet是一個強大的現場數據采集管理系統,可以不斷地通過數據采集設備收集信息,并實時發送到企業應用系統中。
創建了超過15個應用程序接口傳輸數據到現場,或從現場傳輸數據。現場信息實時地傳輸至企業級應用程序中,包括:
- SAP人工管理
- 工作成本
- 物料追蹤
- 工具追蹤
- 訪問控制
- 監管報告
- 危險材料的可追溯性
3.2.3 實施效果
現場工人可得到以下相關信息:
- 生產工作指示
- 完成訂單的相關流程
- 該軍用飛機制造商還不斷更新其自動數據采集網絡,使其與MES系統和其他制造商的最新技術相結合。他們是最早使用多種數據采集技術的公司,包括條碼,磁條和RFID。
3.2.4 實施效果
- 連接16個企業應用程序的通用數據采集平臺
- 一次錄入,數據可用、同步、有效
- 通用用戶界面的再利用,帶來投資回報率(ROI)的增加和再培訓成本最低化
- 支持未來的安全需求
3.3 安徽合肥江淮汽車有限公司MES項目
3.3.1 應用需求
安徽江淮汽車股份有限公司是一家集商用車、乘用車及動力總成研發、制造、銷售和服務于一體的綜合型汽車廠商,包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝4大工藝,生產工藝復雜,生產準備條件多。主要包含以下需求:
- 與AVI,PMC,ANDON系統進行相關數據的集成與數據展示
- 在制品情況跟蹤管理
- 生產數據及時采集
- 多車間關聯生產與物流配送優化
3.3.2 解決方案
艾普工華為江淮商務車、轎車、多功能商用車三個生產基地提供MES服務,提供一系列軟硬件解決方案,該項目覆蓋了整車沖壓、焊裝、涂裝和總裝四大工藝,實現了多車間關聯生產與物流配送優化。通過工藝排產優化、物料精確配送和生產一致性等技術滿足江淮需求。
- 訂單管理
- 高級排程與PBS監控
- 配置清單管理
- 在制品跟蹤
- 安全件管理
- 物流配送
- 產品ID管理
- 報表管理
3.3.3 應用效果
通過實施UniMax MES,輔助江淮汽車在整車沖壓、焊裝、涂裝和總裝車間實現了精益生產以及訂單管理、物流配送等主要業務功能的改善。
生產效率大幅度提升:生產效率比實施該系統前提高了20%
庫存降低:其中沖壓在制品庫存降低30%以上
涂裝生產中換色次數平均減少30%以上,總裝關鍵件裝配切換次數減少20%以上,生產數據準確率提高到99.97%。
4 典型客戶
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本文標題:MES數字化工廠解決方案