经典案例 | 抟微MES助力某能源公司数字化升级

-这是抟微陪伴你的第25篇文章-

一、 项目背景

某能源公司是某大型央企下属单位，主要业务为油气输送管道的防腐、保温、配重涂敷等。出于公司发展考虑，同时为提升产品品质、稳定设备状态、加快订单交付、实现产品制造过程管控的信息化、透明化，满足产品质量追溯的要求，故公司决策建设实施一套生产制造执行系统对公司全生产及涉及生产过程的管理过程进行管理，同时本次将对其中一个生产车间（配重车间）进行自动化及数字化改造，总体形成一个数字化示范工厂。

该能源公司最早一条产线在1998年建成，自动化水平低，控制系统分散，完全人为管理等，面临的情况与传统工厂面对问题基本完全一致，需要通过控制和信息化升级提升工厂整体自动化、数字化水平。从而实现生产业务的转型，包括生产管理方式的转变、生产效率的提升至公司管理模式的升级。现场具体问题如下。

1、仓库材料管理：

● 物料质检等记录信息采用传统的纸质存档，容易混乱。

● 物料信息化管理不足。

● 出入库手工操作导致信息不一致，作业效率低。

2、条码管理体系：

● 工厂内原材料/半成品/成品/包装等，没有很好的实现条码化全过程管理。

● 最终产品难以进行质量追溯。

3、生产计划管控：

● 批次/单件管理缺失。

● 生产计划排程依赖于人工，作业效率低下，不能及时反馈现场状态和有效跟踪管理。

● 可视化手段比较少，信息传递不能实时化。

4、生产过程管理：

● 设备不联网，设备状态、生产过程工艺参数无法采集，如抛料信息、异常报警等。

● 质量数据无法录入系统。

● 决策者无法做到生产状态的实时监控及管制。

5、设备管理：

● 设备、工装、治具的管理及使用记录、维保记录等依靠手工操作。

● 设备、工装、治具等没有有效的管控，无法进行有效的查询或潜在原因分析。

6、绩效管理：

● 事后手工记录生产实绩，导致数据容易发生异常。

● 设备绩效，利用率、稼动率等不能实时统计和管控。

● 生产KPI，计划完工率、合格率/一次通过率、返修率、废品率管理相对滞后。

● 人员绩效，包括工时和有效工作时间、产出等绩效管理相对滞后。

7、品质管理：

● 产品质量数据分散，无法整合分析。

● 首件检、工序检情况不能有效监管。

● 数据不准确，没有可靠的质量分析工具。

● 半成品、返修品、产品、废品的实时状态难以掌握。

8、追溯体系：

● 生产过程无法追溯。

● 无法实现产品对原材料、设备、加工程序、加工人员等相关信息的各项追溯。

9、防呆防错：

● 工艺文件与研发数据实时对接或推送无法实现。

● 工艺与生产订单产品不能有效对接。

10、现场工艺管理：

● 原材料、设备、工具等误投入、使用错误等方面管理不足。

● 工艺文件与研发数据实时对接或推送无法实现。

● 工艺与生产订单产品的各生产工序不能有效对接。

以上这些问题，反映出该公司需要进行相关数字化升级，通过解决其中部分甚至全部的生产相关问题,实现生产情况实时掌握，生产、质量、物料信息全程追溯，提高生产效率，改善生产过程。以便在面对全国市场、技术竞争激烈的形势下，迅速响应客户特殊化、多样化需求，保证产品品质及快速交付的竞争力。

二、 网络架构

平台部署于私有云，生产现场部署无线APP，用于连接现场设备及操作终端，本项目控制网、视频网及办公网三网分开，保证了企业信息化的安全。

三、 系统架构

本项目整体软件架构分为三层，分别为IaaS、PaaS及SaaS，IaaS基于用户提供，PaaS层搭建关系库及时序库，以及整个数字化管控平台的基础服务，在SaaS层根据企业的需要，搭建不同的软件应用。本项目包含两个不同分厂，平台提供软件应用向不同分厂进行扩展。

四、 功能实例

硬件部分：通过对配重涂敷进出管系统、混凝土喷射系统自动化升级改造;同时配备配重涂敷在线测径装置和其他设备类配套传感器、监视器等，建设一套覆盖全车间配重涂敷数字化控制系统；增加涂敷生产闭环控制模型与算法;实现整个车间的高度自动化生产与闭环生产控制。

软件部分：建设涵盖项目管理、生产计划与调度管理、生产执行与现场管理、生产物料管理、数据跟踪管理、质量管理、设备管理、生产过程监控、能源管理、劳务人员管理、报表统计、工艺及文档管理、公共资源及信息管理、安全管理、数据智能分析、LIMS管理、权限管理、闭环管理等功能为一体的管控平台，提高生产效率、提高产品质量、降低生产成本，提高企业竞争力。

1、产线设备改造

对配重涂覆进出管系统的上管线、进管线、出管线、横向输送线等传动、缠膜机和检测设备进行升级改造，对混凝土喷射系统搅拌站系统进行整体升级改造，实现产线设备的自动化升级改造，实现配重车间的生产自动化。

2、车间控制改造

建设各车间的统一自动化控制平台，连接现有系统，实现统一远程控制及数据上传。

3、电气控制改造

配套产线设备及控制系统等的改造，对电气部分全部改造更新，配备相应的电气设备。

4、其他系统改造

以全覆盖，无死角为原则，建设生产线视频监控系统，保障所有人员、设备安全。

建设全车间步话机通讯系统，采用双向通信方式，实现控制中心与各个关键岗位之间互动、及时沟通。

5、项目管理

以项目管理为主线，进行生产执行的数字化管理，提供项目的创建，资料上传、任务的下发、审核及项目资料的移交等，按照项目实时掌握生产进度，实现生产过程的综合管理。

6、生产执行管理

提供不同工艺路线的配置，不同产品可设定不同工艺路线，并实时记录整个生产过程，包含人员投入、物料消耗等生产实绩，生产执行的过程记录通过现场配置的PDA和平板进行作业。

7、LIMS管理

实现实验室实验的全流程管理，实验进度查询、实验数据自动归档、实验报告自动生成、实验结果自动判定、实验室设备管理、测试过程远程见证等功能。

8、质量管理

提供统一的质量标准建模， 并提供标准的质量管理体系，对生产过程质量问题进行及时上报，及时处理，支持文件、图片等资料的上传。

9、设备管理

提供设备的全生命周期管理，并兼顾设备资料、备品备件的管理，对设备保养、运维、检维修等相关业务进行综合管理，现场作业配备PDA，扫码进行现场运维作业，提供智能巡检APP。

10、劳务人员管理

建立劳务人员台账，并对劳务人员资质进行管理，提供劳务人员考勤及调用等管理功能，并对劳务公司进行综合管理。

11、场地管理

提供RFID识别技术，场地堆垛通过扫码方式进行作业，对场地的入场及出场作业过程进行管理，并形成场地堆垛图，实时进行场地的实物查询。

12、生产过程监控

通过与下层PLC等系统进行对接，利用时序数据库，实时采集生产数据，通过流程图的方式对生产过程进行实时监控，支持趋势查询，提供报警管理功能。

13、用户及权限管理

企业可自定义用户并分配权限，使不同人员使用不同功能，查看不同数据，进行不同操作。

14、流程管理

提供工作流引擎，用户针对不同的业务流，自由在系统里进行配置，便于不同业务流程的管理。

15、公共资源管理

对企业的加班、用车、用餐、会议室、文件等进行综合管理，并提供消息通知管理，调度人员可在系统里下达不同消息给相关人员。

16、物资管理

对企业库房原料物资进行管理，出入库过程利用条码识别技术，通过扫码方式实现。提供物资的借用、调拨、退库、盘点等库存管理功能，最终形成物资台账。

17、能源管理

利用时序数据库，对水、电、油等能耗数据进行采集与存储，对企业能耗情况进行在线监控，并配置能源计量功能进行能耗计量，实现企业能源的统计与分析。

18、安全管理

基于GIS地图，实现企业安全的风险分区管理，并提供风险区及风险点的安全巡查功能，对存在安全问题，生成隐患，并配置隐患处理功能，保证企业安全生产。

19、领导驾驶舱

利用数据抽取技术，对数据进行整合，提供不同管理层级的驾驶舱，对人、机、料、法、环进行综合评价，方便企业领导进行决策。

（公司驾驶舱）

（车间级驾驶舱）

五、 项目成果

该数字化生产线集成了MES系统、集中控制系统等多项成果，依托自动化控制系统闭环算法建模技术，生产控制精度提升了23%，生产效率提升了5.7%，原材料用量降低了3.5%。通过数据采集系统，实现生产过程信息100%自动采集，钢管信息错报风险降低70%。生产线全部生产环节管理实现了从人工手动到数字化、智能化的转变，达到了释放产能、提升效率、降低成本的根本目标。

六、 项目意义

该配重车间产线数字化改造升级示范项目顺利上线后，不仅为企业达成了优化管理、提质增效的经营目标，更实现了该企业在国内领域数字化产线升级从零到一的突破，为后续数字工厂奠定了基础。

此外，数字化产线的顺利上线也充分证明了抟微科技在企业数字化升级方面的实施能力和创新能力。未来，抟微科技将再接再厉，为企业数字化转型升级贡献更大力量。

最后，如果大家有数字化升级方面的需求和问题，欢迎联系抟微科技，公司以“贴身定制方案，终生伴随服务”为特点，解决中小工业企业数字化升级过程中高费用、低效果、难抉择、不落地的实际问题，真诚、扎实的与客户一起在实现数字化道路上共同发展成长。