海能達通信股份有限公司(簡稱:海能達)是業(yè)內(nèi)知名的專業(yè)通信及解決方案提供商,致力于為全球客戶提供通信安全保障。前不久我國舉行70周年國慶大典時,他們曾為現(xiàn)場工作人員提供了通信安全保障。
據(jù)了解,海能達主要產(chǎn)品為無線通信終端(即對講機)、專網(wǎng)基站以及指揮調(diào)度系統(tǒng),其全球制造基地位于深圳市龍崗區(qū)。
海能達于1993年成立,接下來的20年里,工廠一直以“精益制造”為核心理念,經(jīng)歷了從手動、半自動到離散工序的全自動演進過程,并在這一階段的后期逐步采用信息化手段管理關(guān)鍵工序。2013年,公司最高管理層提出了「精工智坊」發(fā)展戰(zhàn)略,工廠逐步向智能制造轉(zhuǎn)型。
比如,通過全集成的自動化代替單工序的自動化,把人從簡單重復(fù)的體力勞動中解放出來;通過信息化軟件管理系統(tǒng)將人從腦力勞動中解放出來,使得自動化與信息化高度互補、協(xié)同、融合,從而實現(xiàn)“自主組織”的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。
何為「精工智坊」戰(zhàn)略?據(jù)了解,主要包含以下幾個層面:
“精”,是指精益生產(chǎn)&物流、精品質(zhì)量、精湛工藝和精良設(shè)備;
“工”,指的是“工匠精神”,具備專業(yè)地服務(wù)好客戶的能力;
“智”,是指智能制造,它包括產(chǎn)品智能化和生產(chǎn)過程智能化兩個方面;
“坊”,則是指優(yōu)良的工廠基礎(chǔ)設(shè)施。
在近日深圳舉行的工業(yè)發(fā)展論壇上,海能達副總經(jīng)理兼智能制造廠長車固勇作了題為「海能達智能制造探索與實踐」的報告,從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、海能達的探索與實踐,以及實戰(zhàn)經(jīng)驗等維度進行了主題分享。
會前,雷鋒網(wǎng)采訪了車固勇,了解到海能達智能制造軟硬件部署的情況,以及如何看待5G、VR在工業(yè)場景中的應(yīng)用。
車固勇表示,海能達的數(shù)字化工廠所應(yīng)用到的軟硬件,采用的是內(nèi)部自主研發(fā)與外部引進相結(jié)合的方式。
自主研發(fā)的部分,比如海能達的制造執(zhí)行系統(tǒng),也就是MES系統(tǒng),是他們長達十年自主研發(fā)的成果,現(xiàn)如今公司已形成專門針對這個MES系統(tǒng)開發(fā)和維護的專業(yè)團隊;而ERP軟件系統(tǒng)的部分,海能達通過對Oracle的ERP軟件系統(tǒng)進行二次開發(fā)最終形成了現(xiàn)在的版本;然后是PLM,海能達是和西門子合作開發(fā)的。
工業(yè)場景是復(fù)雜的,單獨的廠商很難覆蓋全部的場景和環(huán)節(jié),而海能達的做法是,在力爭自主開發(fā)的基礎(chǔ)上,通過外部合作與引進的方式賦能到數(shù)字化工廠的全場景。
當談到智能制造和5G、VR等技術(shù)的結(jié)合,車固勇透露,現(xiàn)在我們工廠的信息交互是通過工業(yè)3.0時代的通信方式,比如RFID或網(wǎng)線,而當智能制造越來越復(fù)雜的時候,它對于傳遞的效率、時延等要求可能會更高,那么5G會在這方面助力智能制造的發(fā)展。同時,海能達的工廠也在探索VR技術(shù)的應(yīng)用,比如在生產(chǎn)線布局、員工培訓(xùn)等,未來可能會引入VR技術(shù)。
現(xiàn)在的員工培訓(xùn),我們必須要給他準備生產(chǎn)線、工位、工具、產(chǎn)品、物料等,讓他去進行操作,這樣的話就比較費時費力,采用VR技術(shù)可能會使這種情況大大改觀。
而生產(chǎn)線方面,比如我們要去設(shè)計廠房、設(shè)計產(chǎn)線的時候,往往是先做2D、3D的圖紙,然后等設(shè)備來了之后再去架設(shè)以及調(diào)整,那么這個過程會比較漫長。當檢測零件組裝有無干涉,如果我們用了VR,就可以在虛擬的場景中用原始的3D模型去檢查是否存在干涉。如果確實存在干涉,我們會馬上修改設(shè)計或改變原材料的公差,這樣就可以大大縮短我們產(chǎn)線布局的時間,提高一次性成功率,并且降低產(chǎn)品和工藝開發(fā)的成本。
此外,雷鋒網(wǎng)了解到,從2013年開始,海能達的第一條智能生產(chǎn)線就已經(jīng)投入使用了,目前為止,他們已有超過十條的智能生產(chǎn)線服務(wù)于海能達的全球制造基地。通過對工廠的升級改造,現(xiàn)如今工廠的良品率、生產(chǎn)效率已大大提高,在保質(zhì)保量完成自家對講機、基站設(shè)備的生產(chǎn)任務(wù)之外,還承接其他電子通信類企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)。
以下為車固勇的現(xiàn)場演講內(nèi)容,雷鋒網(wǎng)作了不改變原意的編輯與整理:
為什么要探索智能制造?
大家好!我們知道,智能制造不是新的事物,甚至它的很多基礎(chǔ)技術(shù)、基本原理是我們從早年開始一直沿用至今的?,F(xiàn)如今,德國、美國、日本和中國都提出了對應(yīng)的戰(zhàn)略,那么,我們?nèi)绾巫屩袊闹圃鞓I(yè)再次強大?
作為一個在智能制造行業(yè)摸爬滾打多年的人,在實踐中不斷歷練的先行者,我今天要分享的是「海能達智能制造探索與實踐」,我的主題分享分為三部分,分別是智能制造發(fā)展現(xiàn)狀、海能達智能制造探索與實踐,以及經(jīng)驗分享與探討。
海能達作為全球的專網(wǎng)通信解決方案及設(shè)備提供商,跟華為、中興不一樣的是,我們只做專網(wǎng)層面的無線通信設(shè)備、基站集成解決方案。比如大型的安保、應(yīng)急事件等場合,其背后都有我們海能達的身影。
海能達是于1993年在深圳成立的,現(xiàn)如今已經(jīng)是一個全球化的企業(yè),旗下最主要的生產(chǎn)基地位于深圳市龍崗區(qū),現(xiàn)有員工大約為2700人。早在2013年,海能達就意識到智能制造是制造業(yè)的必由之路,并提出「精工智坊」這個智能制造的概念,所以到今天為止,我們已經(jīng)在智能制造的路上探索了六年,并且未來我們還要堅定地走下去。
海能達為什么要探索智能制造?
對于專網(wǎng)的產(chǎn)品來說,其在定制化、交付周期、可靠性方面的要求非常高;然而,近些年很多工廠面臨招工難、艱難維持的窘境;再加上國家政策引導(dǎo),海能達開始向智能制造轉(zhuǎn)型。同時,我希望有更多的企業(yè)和行業(yè)人士參與到智能制造,使得我們的制造過程不再是一身汗,可以很高端、很高效、很安全。
探索、發(fā)展和突破
海能達智能制造發(fā)展歷程分為三個階段,探索、發(fā)展和突破,我們也是一步一個腳印地摸著石頭過河。
第一階段:2013~2015年,公司提出「精工智坊」戰(zhàn)略,形成智能制造“雛形”;由單工位自動化向自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)發(fā)展,比如全自動焊錫、全自動點膠、座充自動化生產(chǎn)線等;逐步構(gòu)建MES功能模塊。
第二階段:2016~2018年,重構(gòu)智能制造藍圖,進入發(fā)展“快車道”;與西門子強強聯(lián)手,打造「海能達數(shù)字化工廠」;導(dǎo)入PLM系統(tǒng),提升制造研發(fā)協(xié)同;重構(gòu)ERP,助力全球化;持續(xù)升級MES系統(tǒng),初步形成整體解決方案;
第三階段:2019年~至今,具備整體解決方案輸出能力,實現(xiàn)自身“突破”,打造海能達智能制造品牌,勇敢“走出去”;主辦或參加智能制造行業(yè)峰會,逐步形成影響力。
智能制造系統(tǒng)是一個完備的、完整的系統(tǒng)化工程,而不是簡簡單單地加上一個機械手或MES系統(tǒng),然后就成了自動化。
當我們最早提出精工智坊時,先是從MES系統(tǒng)的開發(fā)開始著手的,開發(fā)了很多模塊助力于我們整個制造過程的追溯,以此提升工廠的信息化水平;然后,我們制定了海能達工廠發(fā)展的藍圖,從1.0時代一直到4.0時代,從傳統(tǒng)的離散制造到集成初步智能化。
2016~2019年,主要任務(wù)是將我們的工廠打造為數(shù)字化工廠;
2020年~2025年,主要是將我們的數(shù)字化工廠打造為智能化工廠。
海能達智能制造:信息化+自動化
在對我們的工廠進行改造時,我們先是參觀了西門子和寶馬汽車的工廠,了解了他們先進的地方是什么,最終,我們確定海能達的智能制造是信息化+自動化。
自動化就是用機械手臂代替人的體力勞動,把人從簡單重復(fù)的體力勞動中解放出來;
而信息化,是指用PLM、ERP、MES、POM、WMS、SCADA等,這就像人類的大腦、小腦、腦垂體、腦干等一起形成一個完備的系統(tǒng),用信息化來代替人的腦力勞動,這樣就可以把從事簡單重復(fù)工作的員工數(shù)量大大減少。
此外,要對工廠工作人員的結(jié)構(gòu)作調(diào)整,在人員數(shù)量降低的情況下,提升他們的專業(yè)素質(zhì)。讓更多的人去設(shè)計智能制造生產(chǎn)系統(tǒng),去維護生產(chǎn)系統(tǒng),去升級生產(chǎn)系統(tǒng),總之,讓他們做更高端的事情,或直接引入更多高校的人才。
對標西門子
在和西門子進行對標時,我們從頭到尾在自動化和信息化兩個維度進行詳細比對,尋找差距。西門子咨詢業(yè)務(wù)部的專業(yè)人員給我們制定的業(yè)務(wù)流程藍圖中,包括了ERP、MES、POM、WMS、SCADA等。在這些系統(tǒng)中,有一些是海能達自主研發(fā)的,還有一些是海能達與西門子合作開發(fā)的,此外,也有通過其他渠道引進的。
現(xiàn)在我們做的還不完備,這沒有關(guān)系,我們可以慢慢彌補;但很關(guān)鍵的一點是,我們不能做重復(fù)建設(shè),因此在一開始就要有頂層設(shè)計,系統(tǒng)地規(guī)劃和思考。
企業(yè)在信息化領(lǐng)域的投資力度,決定了將來在智能制造行業(yè)的企業(yè)排名。在我看來,不能很直觀看見的部分才是智能制造工廠最值得投入的。
我們知道,我國的硬件實力不算很強,而軟件實力更弱,因此我們更要在信息化方面投入;而自動化的部分,控制、管理和決策,當把整個系統(tǒng)連接起來,就能真正地實現(xiàn)智能制造的升級。
研發(fā)、制造的協(xié)同:軟硬件如何部署?
現(xiàn)在海能達在全世界有10個研發(fā)中心,比如國內(nèi)有深圳、哈爾濱和南京,國外有西班牙、加拿大等,我們要如何實現(xiàn)研發(fā)和制造的協(xié)同?
在軟件、硬件等,比如PLM,怎樣讓所有的研發(fā)人員內(nèi)部協(xié)同,研發(fā)進度和制造流程協(xié)同,這就需要用系統(tǒng)來進行同步,把一些標準化的東西盡量用數(shù)據(jù)庫,用標準化、模塊化的方案來設(shè)計,實現(xiàn)平臺化、協(xié)同化、實時化、標準化和數(shù)字化。
比如海能達自主開發(fā)QMS系統(tǒng),拉通了制造全過程數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。做質(zhì)檢的人經(jīng)常會面臨一個難題:比如當接到客戶投訴后,他們需要馬上了解工廠有多少庫存,多少半成品,多少原材料,那么這種情況下,質(zhì)量總監(jiān)一般會讓所有的人員到生產(chǎn)一線查尋數(shù)據(jù),這時候會發(fā)現(xiàn)這個過程是很慢的,能可能導(dǎo)致客戶更加不滿。
而如果工廠能把MES系統(tǒng)用起來,把質(zhì)量數(shù)據(jù)采集出來,從原材料到成品,再到出貨,把整個制造全過程形成質(zhì)量管控平臺,質(zhì)量數(shù)據(jù)就可以做到實時采集,而且是同根同源的?,F(xiàn)如今,我們自主開發(fā)的MES解決方案,具備整體解決方案輸出能力,并且這套解決方案已經(jīng)可以與行業(yè)人士進行分享。
重構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)
海能達在重構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)時,主要分為五個層級:
L 1-單元控制,主要是對設(shè)備與電氣,會涉及條碼機、RFID、機械手臂和電氣系統(tǒng)等;
L 2-產(chǎn)線控制,是指對產(chǎn)線進行邏輯控制與數(shù)據(jù)收集,涉及SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)等;
L 3-工廠管理,包括追溯、品質(zhì)、控制、倉儲等環(huán)節(jié),這里會用到MES制造執(zhí)行系統(tǒng);
L 4-公司管理,包括研發(fā)、產(chǎn)品、人力資源、客戶等方面,會用到ERP/PLM;
L 5-集團管理,是指公司的戰(zhàn)略管理、分析決策,最終進行決策。
海能達很重要的一個專網(wǎng)通信產(chǎn)品是對講機,那么,對講機的制造過程是怎樣的?
這里,海能達的MES系統(tǒng)將其分為四個Level進行追溯,包括原材料、半成品、電子零部件的來源等,從不同的層級通過MES系統(tǒng)進行追溯。
此外,海能達的產(chǎn)品制造過程是可視化的,在相應(yīng)的終端都可以查看,全面展示來料檢驗、SMT & 組裝 & 測試、包裝發(fā)貨等全流程的工作情況。
其中,海能達開發(fā)的訂單可視化履行系統(tǒng)OVM,是包含銷售、訂單、生產(chǎn)、倉儲、物流等的協(xié)同平臺,能對運營管理駕駛艙數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時匯總,并對園區(qū)車輛進行管理和引導(dǎo)。當然,OVM也可以通過集成到手機中進行遠程的監(jiān)測。從自動化測試設(shè)備、工廠智慧物流及倉儲系統(tǒng),再到智能倉儲物流解決方案,以及APP等,海能達都能自主研發(fā)。
柔性生產(chǎn)線,作為制造系統(tǒng)的基層單位,生產(chǎn)對象按照一定的工藝路線、順序地通過各個工作站,并按一定的生產(chǎn)速度,重復(fù)連續(xù)的完成作業(yè),實現(xiàn)原材料到產(chǎn)品的物理轉(zhuǎn)換。
目前,海能達的柔性生產(chǎn)線已有:手持機自動化裝配測試生產(chǎn)線、座充自動化裝配測試生產(chǎn)線、系統(tǒng)單元自動化裝配測試生產(chǎn)線、PCBA自動化測試生產(chǎn)線以及手持機自動化測試包裝生產(chǎn)線等。
而對于自動化裝配設(shè)備來講,其用于將產(chǎn)品的若干零部件通過裝配、卡扣、螺紋連接、粘合、鉚合、焊接等方式組合到一起,得到符合預(yù)定的尺寸精度及功能的成品或半成品。
經(jīng)驗分享
在探索智能制造時,我們也會遇到很多挑戰(zhàn),比如系統(tǒng)工程較復(fù)雜,并非簡單的自動化升級;再者,原本的精益根基不牢;或者是整體規(guī)劃不足,需求描述不清楚;以及通過產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合、孵化器等模式協(xié)同創(chuàng)新推進后,而場景應(yīng)用尚未真正地落地或者實踐;最后是復(fù)合人才缺乏,需要企業(yè)長期持續(xù)準備等。
面對這一系列的挑戰(zhàn),海能達在實踐中慢慢總結(jié)出了破解方法,分別是:
第一,人才是關(guān)鍵,智能制造要靠我們自己,我們要培養(yǎng)專業(yè)化的人才,這個可以與院校進行合作,培養(yǎng)智能制造方向的人才;
第二,投入一定要算產(chǎn)出。智能制造不是一個概念,不是花拳繡腿的東西,一定要評估投入產(chǎn)出、財務(wù)收益;
第三,要有頂層設(shè)計,并且分步實施,減少重復(fù)建設(shè);
第四,精益是智能制造的靈魂,用最少的人、最少的資源做最大的產(chǎn)出;自動化是骨骼,最重要的是信息化是經(jīng)絡(luò),而經(jīng)絡(luò)是看不見的,但往往這些是最重要的。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)(公眾號:雷鋒網(wǎng))