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海能达智能制造的落地缩影:「精工智坊」入驻厂房,发生了这些 | 最佳实践案例

作者:郭仁贤
2019/10/30 16:39

海能达通信股份有限公司(简称:海能达)是业内知名的专业通信及解决方案提供商,致力于为全球客户提供通信安全保障。前不久我国举行70周年国庆大典时,他们曾为现场工作人员提供了通信安全保障。

据了解,海能达主要产品为无线通信终端(即对讲机)、专网基站以及指挥调度系统,其全球制造基地位于深圳市龙岗区。

海能达于1993年成立,接下来的20年里,工厂一直以“精益制造”为核心理念,经历了从手动、半自动到离散工序的全自动演进过程,并在这一阶段的后期逐步采用信息化手段管理关键工序。2013年,公司最高管理层提出了「精工智坊」发展战略,工厂逐步向智能制造转型。

比如,通过全集成的自动化代替单工序的自动化,把人从简单重复的体力劳动中解放出来;通过信息化软件管理系统将人从脑力劳动中解放出来,使得自动化与信息化高度互补、协同、融合,从而实现“自主组织”的智能生产系统。

何为「精工智坊」战略?据了解,主要包含以下几个层面:

在近日深圳举行的工业发展论坛上,海能达副总经理兼智能制造厂长车固勇作了题为「海能达智能制造探索与实践」的报告,从行业发展现状、海能达的探索与实践,以及实战经验等维度进行了主题分享。

海能达智能制造的落地缩影:「精工智坊」入驻厂房,发生了这些 | 最佳实践案例

会前,雷锋网采访了车固勇,了解到海能达智能制造软硬件部署的情况,以及如何看待5G、VR在工业场景中的应用。

车固勇表示,海能达的数字化工厂所应用到的软硬件,采用的是内部自主研发与外部引进相结合的方式。

自主研发的部分,比如海能达的制造执行系统,也就是MES系统,是他们长达十年自主研发的成果,现如今公司已形成专门针对这个MES系统开发和维护的专业团队;而ERP软件系统的部分,海能达通过对Oracle的ERP软件系统进行二次开发最终形成了现在的版本;然后是PLM,海能达是和西门子合作开发的。

工业场景是复杂的,单独的厂商很难覆盖全部的场景和环节,而海能达的做法是,在力争自主开发的基础上,通过外部合作与引进的方式赋能到数字化工厂的全场景。

当谈到智能制造和5G、VR等技术的结合,车固勇透露,现在我们工厂的信息交互是通过工业3.0时代的通信方式,比如RFID或网线,而当智能制造越来越复杂的时候,它对于传递的效率、时延等要求可能会更高,那么5G会在这方面助力智能制造的发展。同时,海能达的工厂也在探索VR技术的应用,比如在生产线布局、员工培训等,未来可能会引入VR技术。

现在的员工培训,我们必须要给他准备生产线、工位、工具、产品、物料等,让他去进行操作,这样的话就比较费时费力,采用VR技术可能会使这种情况大大改观。

而生产线方面,比如我们要去设计厂房、设计产线的时候,往往是先做2D、3D的图纸,然后等设备来了之后再去架设以及调整,那么这个过程会比较漫长。当检测零件组装有无干涉,如果我们用了VR,就可以在虚拟的场景中用原始的3D模型去检查是否存在干涉。如果确实存在干涉,我们会马上修改设计或改变原材料的公差,这样就可以大大缩短我们产线布局的时间,提高一次性成功率,并且降低产品和工艺开发的成本。

此外,雷锋网了解到,从2013年开始,海能达的第一条智能生产线就已经投入使用了,目前为止,他们已有超过十条的智能生产线服务于海能达的全球制造基地。通过对工厂的升级改造,现如今工厂的良品率、生产效率已大大提高,在保质保量完成自家对讲机、基站设备的生产任务之外,还承接其他电子通信类企业的生产任务。

以下为车固勇的现场演讲内容,雷锋网(公众号:雷锋网)作了不改变原意的编辑与整理:

为什么要探索智能制造?

大家好!我们知道,智能制造不是新的事物,甚至它的很多基础技术、基本原理是我们从早年开始一直沿用至今的。现如今,德国、美国、日本和中国都提出了对应的战略,那么,我们如何让中国的制造业再次强大?

作为一个在智能制造行业摸爬滚打多年的人,在实践中不断历练的先行者,我今天要分享的是「海能达智能制造探索与实践」,我的主题分享分为三部分,分别是智能制造发展现状、海能达智能制造探索与实践,以及经验分享与探讨。

海能达作为全球的专网通信解决方案及设备提供商,跟华为、中兴不一样的是,我们只做专网层面的无线通信设备、基站集成解决方案。比如大型的安保、应急事件等场合,其背后都有我们海能达的身影。

海能达是于1993年在深圳成立的,现如今已经是一个全球化的企业,旗下最主要的生产基地位于深圳市龙岗区,现有员工大约为2700人。早在2013年,海能达就意识到智能制造是制造业的必由之路,并提出「精工智坊」这个智能制造的概念,所以到今天为止,我们已经在智能制造的路上探索了六年,并且未来我们还要坚定地走下去。

海能达为什么要探索智能制造?

对于专网的产品来说,其在定制化、交付周期、可靠性方面的要求非常高;然而,近些年很多工厂面临招工难、艰难维持的窘境;再加上国家政策引导,海能达开始向智能制造转型。同时,我希望有更多的企业和行业人士参与到智能制造,使得我们的制造过程不再是一身汗,可以很高端、很高效、很安全。

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探索、发展和突破

海能达智能制造发展历程分为三个阶段,探索、发展和突破,我们也是一步一个脚印地摸着石头过河。

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智能制造系统是一个完备的、完整的系统化工程,而不是简简单单地加上一个机械手或MES系统,然后就成了自动化。

当我们最早提出精工智坊时,先是从MES系统的开发开始着手的,开发了很多模块助力于我们整个制造过程的追溯,以此提升工厂的信息化水平;然后,我们制定了海能达工厂发展的蓝图,从1.0时代一直到4.0时代,从传统的离散制造到集成初步智能化。

2016~2019年,主要任务是将我们的工厂打造为数字化工厂;

2020年~2025年,主要是将我们的数字化工厂打造为智能化工厂。

海能达智能制造:信息化+自动化

在对我们的工厂进行改造时,我们先是参观了西门子和宝马汽车的工厂,了解了他们先进的地方是什么,最终,我们确定海能达的智能制造是信息化+自动化。

自动化就是用机械手臂代替人的体力劳动,把人从简单重复的体力劳动中解放出来;

而信息化,是指用PLM、ERP、MES、POM、WMS、SCADA等,这就像人类的大脑、小脑、脑垂体、脑干等一起形成一个完备的系统,用信息化来代替人的脑力劳动,这样就可以把从事简单重复工作的员工数量大大减少。

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此外,要对工厂工作人员的结构作调整,在人员数量降低的情况下,提升他们的专业素质。让更多的人去设计智能制造生产系统,去维护生产系统,去升级生产系统,总之,让他们做更高端的事情,或直接引入更多高校的人才。

对标西门子

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在和西门子进行对标时,我们从头到尾在自动化和信息化两个维度进行详细比对,寻找差距。西门子咨询业务部的专业人员给我们制定的业务流程蓝图中,包括了ERP、MES、POM、WMS、SCADA等。在这些系统中,有一些是海能达自主研发的,还有一些是海能达与西门子合作开发的,此外,也有通过其他渠道引进的。

现在我们做的还不完备,这没有关系,我们可以慢慢弥补;但很关键的一点是,我们不能做重复建设,因此在一开始就要有顶层设计,系统地规划和思考。

海能达智能制造的落地缩影:「精工智坊」入驻厂房,发生了这些 | 最佳实践案例

企业在信息化领域的投资力度,决定了将来在智能制造行业的企业排名。在我看来,不能很直观看见的部分才是智能制造工厂最值得投入的。

我们知道,我国的硬件实力不算很强,而软件实力更弱,因此我们更要在信息化方面投入;而自动化的部分,控制、管理和决策,当把整个系统连接起来,就能真正地实现智能制造的升级。

研发、制造的协同:软硬件如何部署?

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现在海能达在全世界有10个研发中心,比如国内有深圳、哈尔滨和南京,国外有西班牙、加拿大等,我们要如何实现研发和制造的协同?

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在软件、硬件等,比如PLM,怎样让所有的研发人员内部协同,研发进度和制造流程协同,这就需要用系统来进行同步,把一些标准化的东西尽量用数据库,用标准化、模块化的方案来设计,实现平台化、协同化、实时化、标准化和数字化。

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比如海能达自主开发QMS系统,拉通了制造全过程数据分析与应用。做质检的人经常会面临一个难题:比如当接到客户投诉后,他们需要马上了解工厂有多少库存,多少半成品,多少原材料,那么这种情况下,质量总监一般会让所有的人员到生产一线查寻数据,这时候会发现这个过程是很慢的,能可能导致客户更加不满。

而如果工厂能把MES系统用起来,把质量数据采集出来,从原材料到成品,再到出货,把整个制造全过程形成质量管控平台,质量数据就可以做到实时采集,而且是同根同源的。现如今,我们自主开发的MES解决方案,具备整体解决方案输出能力,并且这套解决方案已经可以与行业人士进行分享。

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重构制造执行系统

海能达在重构制造执行系统时,主要分为五个层级:

海能达很重要的一个专网通信产品是对讲机,那么,对讲机的制造过程是怎样的?

这里,海能达的MES系统将其分为四个Level进行追溯,包括原材料、半成品、电子零部件的来源等,从不同的层级通过MES系统进行追溯。

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此外,海能达的产品制造过程是可视化的,在相应的终端都可以查看,全面展示来料检验、SMT & 组装 & 测试、包装发货等全流程的工作情况。

其中,海能达开发的订单可视化履行系统OVM,是包含销售、订单、生产、仓储、物流等的协同平台,能对运营管理驾驶舱数据实现实时汇总,并对园区车辆进行管理和引导。当然,OVM也可以通过集成到手机中进行远程的监测。从自动化测试设备、工厂智慧物流及仓储系统,再到智能仓储物流解决方案,以及APP等,海能达都能自主研发。

海能达智能制造的落地缩影:「精工智坊」入驻厂房,发生了这些 | 最佳实践案例

柔性生产线,作为制造系统的基层单位,生产对象按照一定的工艺路线、顺序地通过各个工作站,并按一定的生产速度,重复连续的完成作业,实现原材料到产品的物理转换。

目前,海能达的柔性生产线已有:手持机自动化装配测试生产线、座充自动化装配测试生产线、系统单元自动化装配测试生产线、PCBA自动化测试生产线以及手持机自动化测试包装生产线等。

海能达智能制造的落地缩影:「精工智坊」入驻厂房,发生了这些 | 最佳实践案例

而对于自动化装配设备来讲,其用于将产品的若干零部件通过装配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起,得到符合预定的尺寸精度及功能的成品或半成品。

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经验分享

在探索智能制造时,我们也会遇到很多挑战,比如系统工程较复杂,并非简单的自动化升级;再者,原本的精益根基不牢;或者是整体规划不足,需求描述不清楚;以及通过产学研的结合、孵化器等模式协同创新推进后,而场景应用尚未真正地落地或者实践;最后是复合人才缺乏,需要企业长期持续准备等。

面对这一系列的挑战,海能达在实践中慢慢总结出了破解方法,分别是:

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