一、案例简介

科力尔电机集团股份有限公司建立了基于工业物联的硬件协同服务平台、基于数据融合的智能制造软件协同服务平台、基于大数据的制造物流协同服务平台等。通过构建此协同平台，探索“生产制造数据化服务协同”，全面提升罩极电机产业升级，有利于调整、优化罩极电机产业结构，提升罩极电机生产能力与生产效率，实现产业升级和技术进步。

二、总体规划

总体目标为共享制造与服务资源，开拓电机业分享经济。主要包括资源集成与共享服务、技术合作与咨询服务、成果转化与推广服务和人才培训与交流服务四大服务体系。具体体现为利用集成的软件、硬件、物流、供应链协同服务平台。

三、具体举措

（一）成立项目实施小组，加强顶层规划

公司于2018年6月成立项目实施小组，项目组成员覆盖了各职能部门，是公司技术、管理精英团队，项目组成员稳定，为项目的实施提供了有力的保障。与从事信息化集成多年的长沙三岩信息技术有限公司签订了从精益改善、流程梳理及信息软件开发于一体的战略合同，信息中心组织建设平台架构组、应用设计组、系统应用开发组、移动应用开发组。本项目由公司副总经理负责项目的整体控制与管理，协调项目资源及进度追踪。信息中心的平台架构组负责系统支撑平台的设计及底层架构框架设计。应用设计组负责系统架构、关建构件、对外接口和数据库结构设计。应用开发组负责应用开发，编制与项目相关的技术文档。

（二）搭建软硬件协同平台，逐步实现数字化转型

1.硬件协同平台

基于工业物联的硬件协同是在制造过程的数控机床、工业机器人和其他自动化设备在OPC、OPC-UA的采集标准和MODBUS、RS232通信协议的支撑下，实现设备物联和数据通信，在硬件层下达和反馈制造信息，形成硬件互联互通的协同平台，实现硬件层的协同效率倍增效应。

协同平台的硬件控制系统包括PLC、驱动器、机器人、电机、传感器、网关、通信服务器等，采集标准包括OPC、OPC-UA等，通信标准包括MODBUS、TCP等。该平台框架按对象化、层次化的结构设计，关键技术包含设备接入与数据交互、数据管理与基础服务、设备间协同控制、可视化展示和与第三方软件数据接口等五个方面。

（1）设备接入与数据交互

框架底层部分为弹性的接口框架，可以开发插件式驱动程序，以适配不同的接口协议和数据格式，从而与不同类型的设备进行数据交互。数据交互的内容包括设备自身信息、生产统计类信息、生产工艺参数实际值、质量类信息、生产设备状态、报警类信息、可视化信息、维保类信息、核心部件类信息、能耗类信息、生产工单、换型指令、生产工艺参数、设备工作模式、对时信息、信息安全、设备专用的数据信息等。

（2）设备间协同控制

在单体设备管控的基础上，对由多台相关设备、传感器、仪器仪表、识别设备等组成的单一或多条相关生产线，以及分属不同系统的相关仪表和设备进行联动控制等。

（3）可视化展示

在设备数据统一管理的基础上，根据需求对各个层次的对象进行统一的可视化展示。包括工厂、产线、设备、人员、工业视频。除了常规的大屏、操作终端电脑屏幕、语音/广播等方式外，也可以通过邮件、短信息、Web服务等支持移动端设备。

（4）与第三方软件数据接口

软件平台要与第三方MES、ERP、PDM、APS之间存在数据接口，数据集成的方式主要有两种：中间数据库和基于SOA的服务集成，从而使设备相关数据能及时与其他系统进行交互。

（5）硬件协同构造模式

硬件协同构造通过虚拟化技术，完成对计算资源、存储资源、网络资源等系统资源的部署与管控。为供应链协同和生产协同等提供基础支撑。

硬件协同架构模式中包括硬件协同平台、数据服务器、客户端等部分。罩极电机硬件协同平台应用服务器是整个系统的核心，在计划调度系统的测试环境与生产环境中接收数据请求、数据处理、数据返回的重要使命。数据库服务器通过安装Oracle数据库，保存计划调度系统涉及的计划，生产管理和物流等的所有基础和交易数据。客户端将提供基于不同角色的计划调度系统客户端，领导及管理层客户端用户浏览和查看计划调度系统管理数据和报表，部门生产管理和车间操作客户端将负责完成车间层的各项计划调度系统功能，如计划、车间等，其中车间操作客户端为手持终端(PDA)。

2.软件协同平台架构

软件协同平台系统架构如下图所示，主要包括应用层、车间调度应用层和数据采集层。

（1）集成应用层

主要为公司已有的PDM系统、ERP系统、MES系统、SAP系统以及通用的OA办公系统等。

（2）协同生产集成层

该层集成车间MES系统、生产调度系统SAP系统等，其中包括集成齐套预判、考核计划、催货计划、物料管理、过程登记各软件具有各自的专长。

（3）数据采集层

公司现有生产设备、终端电脑、扫描枪、PDA等硬件设备，预留未来生产设备集成接口，通过建立有效的通讯接口与计划调度系统业务层实现通讯。

四、工作成效

（一）管理效益

一是客户满意度高质、透明，通过平台建立设计、采购、生产、销售以及服务全过程高效协同的组织形态，并且供应商关系得以加强，能够快速响应有效解决客户反馈问题，现场问题也能现场解决，降低风险；

二是存货管理水平得到大幅提升，产品资金占用降低，原材料库存大大的释放，物料信息透明化，实时化，提升配送精准度，监控生产上下游，确保及时生产运送，提高效率；同时通过平台计算物料齐套性，能够完全按需采购，对采购过程有效控制；优化生产计划，提升生产效率，实现主计划，部件和采购计划紧密连接，增强计划的应变能力。

三是营运成本降低，通过严格控制生产过程浪费，降低直接生产成本，资源得到更有效充分利用，生产过程完全透明化，规范作业流程，实现企业内部最佳协同，减少生产等待时间，生产执行更加及时、精准、高效。通过协助分析流程瓶颈，有效推进生产协调，降低执行出错率，提升部门的协作效率，为企业提供降低成本、提高效能、专业运维等多项功能。

四是产品质量提升，建立产品检验标准模型，完善的QA管控，对产品品质数据进行SPC分析，以及对产品品质超限进行实时报警，提高质检信息化水平，提升效率，降低不合格品率，建立完整的质量追溯体系，从原材料采购来料检，生产过程检，入库检，出库检，从而根本上解决产品质量追溯问题，提高客户满意度。

五是降低创新成本，平台提供了全面的工业技术知识体系，为各种知识建立了从设计、制造、质量、物流等各方面全面的档案。产品的大部分设计制造等活动都可以在此知识体系中寻找到“最佳答案”，而新产品一般只有/只能有少量的技术需要创新，因此通过网络化的知识体系和专家体系的辅助，企业将很容易获得技术突破，从而降低创新技术的成本。

（二）经济效益

通过对罩极电机产品的生产过程及产品质量的管控，生产信息传递从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。平台能对工厂实时事件做出迅速反应，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理,有效地指导工厂的生产运作过程，提高工厂及时交货能力和生产回报。产品生产周期减少25%，生产效率提升20%，产品合格率提升20%，计划达成率提高22%，库存周期降低18%，库存准确率提高32%，物料需求运算准确率提升33%。

（三）示范效益

解决智能制造转型升级及高端智能制造装备产业培育过程中存在的信息化、自动化、智能化难题，对带动本地制造业技术革新，行业产品供需平衡，地方经济结构调整，推动区域发展具有重要意义。