中小企业数字化转型案例14 浙江鼎业机械设备有限公司基于5G+工业互联网技术推动包装设备加工车间实现可视化、智能化

时间:2022-03-29

一、案例简介

浙江鼎业机械设备有限公司的数字化车间改造不局限于实现车间数字化能力,更注重为实现智能化生产做铺垫,其实现的基础是+工业互联网,利用低延时的的特点和工业互联网平台的思维进行改造。通过硬件改造和软件技术更新的集成,结合当前先进的管理手段,在实现装备自动化的同时,整条制造单元采用可视化管理模式,对设备状态、生产线产量、报警信息等数据进行实时采集,并可对设备运行状态、设备停机原因、设备历史状态、设备产量等进行统计分析。

二、总体规划


图1 鼎业数字化车间集成方案    

浙江鼎业依托自身技术研发实力和丰富的工业自动化工程应用经验,以+工业互联网为基础,整合从设备端感测、控制驱动、数据传输到信息分析管理等相关技术,将产品与生产过程的全部数据进行有效串联,形成从数字化设备、数字化产线到数字化车间的全方位整合解决方案,如图1所示,形成了典型的离散型数字化车间。车间以其产品全生命周期为主线,企业资源管理系统(ERP)为核心,整合了生产过程执行管理系统(MES)、产品数据管理系统(PDM)、基于产品的各设计软件及自动化生产线等软硬件系统,达到了内部互联,内外互联,虚实互联。


图2 车间信息系统架构

图2是车间的信息系统架构。通过建立面向数字化车间的一体化信息系统,使各系统有机融合在生产各个关键环节,保证产品在生产过程中的信息可追溯、物料可查询、进度可保证。最终将实现产品设计信息系统、管理信息系统和自动化生产线的集成,形成产品设计数字化、制造过程数字化、管理数字化的集成平台,系统间数据完全共享、自动交互;实现企业内部产品开发和车间生产制造的数字化、集成化,实现产品开发及制造作业的协同,从而有力地支撑企业的经营战略和目标。

三、具体举措

(一)联合中国移动进行网络部署

随着网络的覆盖和技术的场景实现,2018年10月鼎业与中国移动合作打造了温州首例基于的机械制造应用场景,依据移动的部署经验、结合鼎业的场地及设施的特殊性进行了网络部署。

(二)将产品按照模块化、标准化进行整合

公司利用在关键控制技术和关键装备技术上的优势,在组合二次包装、装箱输送等多项业务中,按照模块化、标准化方式将产品调整为九大类:生产封切机系列、袖口式包装机系列、热收缩机系列、标签收缩机系列、开箱机系列、封箱机系列、捆扎机系列、真空机系列、封口机系列等多种单机或配套联线产品。

(三)对关键核心装备进行自动化、智能化改造

生产装备是数字化车间的核心,鼎业整合了包括自动化压铸岛单元、自动化精密加工单元在内的核心装备。通过对生产装备的集成应用,实现数字化车间自动化生产线建设,打造以MES为核心,基于DNC、物联网、大数据技术的数字化车间,实现利用信息技术对车间、生产线物流、生产及设备运行和数控设备的集中监控管理,对所有生产现场进行监控、设备的程序传输、数控程序编辑与仿真、机床监控与数据采集,实时管控生产线的生产进度、运行效率和产品质量率,从而对生产进行全面、有效的管理。同时,通过长期的数据汇总分析,优化生产线的运行过程,从而提高生产现场的产线综合OEE指标,实现高效生产。

(四)提升设计、验证、研发能力

基于产品的各项设计是公司建设数字化车间的基础,目前公司已应用CAD、SolidWorks等二维三维造型软件,实现了核心模块、核心装备、整机成套装备的数字化设计与展示。同时,公司建立了3级数字化设计体系,分别为部件级、单机设备级和成套装备级。

(五)实现系统的数字化车间集成服务能力

鼎业依托自身技术研发实力和丰富的工业自动化工程应用经验,整合从设备端感测、控制驱动、数据传输到信息分析管理等相关技术,将产品与生产过程的全部数据进行有效串联,形成从数字化设备、数字化产线到数字化车间的全方位整合解决方案。

四、工作成效

随着鼎业数字化车间的建设和改进,以及企业运营中研发、采购、物流、生产、财务等信息系统与自动化的制造装备的高度集成,形成了从研发管理、运营管理、生产管理一体化的可复制的同行业解决方案。

自2018年进行数字化改造至今,实现了企业销售额的翻倍增长:其中2018年0.9亿,2019年1.3亿,2020年1.9亿,预计2021年将实现销售收入2.3亿。同时,实现了车间管理水平的提升和管理成本的降低。以同等规模的自动包装流水线为例:在岗人数数量降低了30%以上,车间关键设备数控化率达到90%,设备联网率达到97%,关键数据采集率达到90%,生产效率提升了30%以上,计划达成率提升了10%,产品不良品降低了10%。