e-works数字化企业网» 文章频道» 管理信息化» 管理信息化综合

博格华纳摩斯中国的数字化工厂实践

2019/1/18    来源:e-works    作者: e-works整理
关键字: 数字化工厂案例 e-works年度盘点 智能制造 博格华纳摩斯中国
本文为"2018年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖"参评案例。本次活动将评选出2018年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

博格华纳是总部位于美国的汽车零部件生产厂商,为全球主要汽车生产商提供内燃机、混合动力和电动车辆驱动系统解决方案。截止2017年全球销售额达到98亿美金,在17个国家拥有67个生产基地。

博格华纳摩斯系统中国主要设计和制造正时驱动系统、可变凸轮正时系统、电子相位器&可切换凸轮轴相位器和Hy-Vo链传动系统等产品,博格华纳摩斯系统是正时链传动系统全球领导者,为内燃机和混合动力车辆提供超过一百多种全世界范围的应用产品。摩斯系统中国员工总人数超过七百人。公司曾荣获国家高新技术企业、省级企业技术中心、省高新技术企业百强、省"机器换人"示范企业、市两化融合示范企业等荣誉。

博格华纳摩斯中国非常关注精益生产和数字化工厂建设,由独立的精益部门来主导这两部分的工作,全面完善的精益管理给数字化工厂的顺利上线打下了扎实的基础,模块齐全的数字化工厂项目提高了现场运营的高效和透明。同时,作为标杆企业,它成熟的精益和数字化管理也向咨询公司和社会开放,为""中国制造2025"培育管理人才,为"中国智造"打造社会氛围。

博格华纳汽车零部件(宁波)有限公司

图1 博格华纳汽车零部件(宁波)有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

公司目前使用的信息系统有PLM(Teamcenter)、ERP(SAP)等。PLM应用于工程新产品开发和设计,关联产品相关的所有技术数据,包括组成零件、设计图纸、工程图纸、工艺文件、产品文件、材料、APQP等,并通过打通CAD、ERP等信息管理系统,实现产品全生命周期数据的管理。SAP主要实现了会计核算、财务管理、生产成本管理采购管理、分销管理和库存控制等功能。这两套系统都是全球总部在主导和管控,实现了全球统一的产品研发设计管理和严格合规的财务进销存的管控。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1.项目背景介绍

作为全球领先的汽车零部件制造商,博格华纳拥有先进的自动化生产装备,同时还拥有非常成熟的PLM和ERP软件,以及仓储管理WMS系统,人力资源WORKDAY系统等,但是这些系统之间没有一个统一的平台进行对接。数字化工厂项目的目的就是通过打通这些信息孤岛,深度挖掘数据背后的价值,使得这些重要的数据和信息进行不同维度的汇总、分析,并形成不同层面的可视化图表,通过图表来清晰反映企业目前的运行状况。

另一方面,汽车行业在混动和电动汽车的重大冲击之下,传统的内燃机制造如何突出重围,完成升级改造显得尤为重要。作为升级改造的重要组成部分,数字化生产管理系统的成功运作,能极大得提高生产效率,提升管理品质。在数字化系统上线之前,生产现场的管理都基本以纸质记录和EXCEL记录为主,数据的延迟性、独立性以及错误都普遍存在,如何收集实时、准确的数据,以及如何分析汇总和展示这些数据,并将部分数据和其他系统做对接,同时将问题点第一时间暴露在管理人员面前显得尤为重要。公司希望有一个系统能将工厂提升至透明工厂,方便相关人员查询所有生产管理的数据,同时也将公司升级打造成智能工厂,以智能的方式管理设备、人员、物流和生产过程。收集精确的数据,挖掘数据背后的价值,提升管理效率。

2.项目实施与应用情况详细介绍

●对过程质量进行精准管控和全程追溯

在数字化系统含有每个产品的首检、末检、巡检和送检的频率、数量和公差范围值,每道生产过程都会比对系统里的检验要求,实现过程检验的全程监控和实时结果反馈,并通过SPC系统对生产过程的质量进行趋势分析和预警,同时还确保全过程质量追溯的实现。

SPC展示界面

图2 SPC展示界面

●TPM管理为生产过程和质量保驾护航(AM、PM)

为了确保设备的稳定运行和提高设备利用率,在TPM管理上,强化了两方面的功能:员工的日常开班设备点检和维护人员预防性保养。操作员工根据系统提示的要求完成设备点检,同时点检值在标准范围内,生产才能正常进行,否则系统就会自动提醒维护人员;维护人员根据系统内各保养项的周期自动产生保养任务安排工作,同时记录实际保养结果,对于异常项,系统还可以做高频分析,方便管理人员提前预判设备故障或合理调整保养周期,从设备角度确保产品的高品质要求。

员工在一体机上输入设备的日常保养记录

图3 员工在一体机上输入设备的日常保养记录

设备技师在PAD端记录常规保养结果

图4 设备技师在PAD端记录常规保养结果

●智能物流

在智能物流的大趋势下,公司在部分生产环节物流配送,通过系统和AGV做数据对接,以AGV无人驾驶的运输车代替人工运输,充分体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化作业。同时,通过WMS系统打通了数字化系统和AGV的对接,通过看板显示拆包区库位的物料型号和数量,不仅方便仓管人员的可视化操作,而且大大提高了产品物料配送的准确性和及时性,同时从物理位置上确保了先进先出。

在卸货区显示的各票来料到货计划和实际情况

图5 在来料仓库显示的各票来料到货计划和实际情况

仓管员在扫取二维码获取线边库的库存信息

图6 仓管员在扫取二维码获取拆包区的库存信息

●技术标准化

博格华纳全球有非常成熟的PLM和SAP系统,而且由全球总部统一规划实施,数字化系统直接对接SAP和PLM,将已发布的产品和技术标准直接纳入数字化系统,对产品技术的人机料法环测进行数字化应用化管理,确保了产品技术和生产质量标准无缝对接。

在DSC软件里设计产品

图7 在DSC软件里设计产品

通过CIDEON进行数据转换
图8 通过CIDEON进行数据转换

●车间异常响应系统,实现分级和循环上报,提高用户体验反馈

将生产过程中出现的停机分为质量、设备、物料、工艺和生产五大类,对于每类异常停机,系统会邮件提醒和看板通知到相应的响应人员,并同时记录响应时间和处理时间,对于没有及时响应和关闭的异常问题,系统还会分级上报和循环上报逐级领导,直到总经理。同时,还引入了用户评价功能,在按灯任务关闭后,产线工人可以给相关技师的工作表现给予好评或差评,提高了用户体验,增强了响应人员的考评客观性。

电脑端的按灯统计分析表

图9 电脑端的按灯统计分析表

●精益管理(不良点和精益项目的管控)

得益于手机APP端,公司动员全体员工参与挖掘生产现场的不良点,借助于每个员工不同的视角来发现细微的浪费和隐患,并且指定专人进行改善和关闭,同时,在APP端还可以全员跟踪每个不良点的进展和完成效率,并对发现和改进不良点的员工进行积分奖励和礼品兑换,大大鼓舞了全员参与的积极性。此外,对于大的专题改善项目,在系统里可以项目管理的方式进行节点管控,使公司上下所有员工都怀揣精益改善的理念,并通过不同渠道得以实施,改善无大小,精益得收益。

手机端显示的不良点流水清单
图10 手机端显示的不良点流水清单

手机端显示需要该员工参与的不良点任务

图11 手机端显示需要该员工参与的不良点任务

●全车间机联交互,实现监控设备状态和设备效率

在"物联化"、"互联化"的前进道路上,通过互联网、物联网技术,软硬件网关,紧密的和底层自动化控制(PLC)层联结,将数字化系统和设备、生产线紧紧的连接,直接采集设备运行参数和实时产量等相关数据,并通过可视化的方式将实时产量展示给现场管理人员,便于他们及时干预低于标准节拍数的生产产线,同时PLC数据还将长久保存在数据库,便于以后的质量追溯和设备维护。

追溯查询质量界面

图12 追溯查询质量界面

●可视化智能生产

基于PLC实时抓取的设备产能,系统会以多种方式来展示各条产线的实时OEE,并和计划做比对,提醒管理人员及时干预产能滞后的产线。同时,对于模具和检具等辅助物资进行冲次、使用时间和使用寿命、校验等可视化管控,确保质量的稳定性和检验的准确性,提高操作的便利性。系统同时还对过程工艺参数进行可视化的监控,并实时披露异常情况。并且在生产全过程实现二维码扫描上下料跟踪批次,实现无纸化管理

电视看板实时反馈OEE和甘特图

图13 电视看板实时反馈OEE和甘特图

●员工的资质管理

根据体系和HR要求设定的各岗位上岗培训内容,系统自动指派培训师和制定培训时间表,系统自动记录每一项的培训时间和结果,并在考题库里随机产生考卷,员工通过笔试和上机考后,系统才认可该员工可以操作相应设备,并对180天未操作设备的上岗证进行冻结,需要一定的恢复实践才能解冻上岗证,从系统上确保了员工的上岗资质匹配性。

●针对特殊部门或特殊用途定制开发交互界面

面对一些特殊用户或特殊使用场合,根据实际业务流程开发了定制化的界面交互或客户端,比如,模具技师需要一边拆解模具,一边使用键盘鼠标记录模具子件,针对他们使用情况非常不方便的问题,定制开发了专供模具技师的交换界面,只需扫码二维码和点击屏幕就可以完成操作。又比如,为了实现员工资质培训的可移动性,定制开发了PAD端,提高了培训效果。随着数字化的深入开展,客户化定制将是公司以后工作的重点。

用二维码扫描获取模具子件信息

图14 用二维码扫描获取模具子件信息

●利用数字化道场开展培训,助力于数字化普及和推广

为了强化数字化系统的培训和普及,我们特地设计了数字化的培训道场,里面不仅实现了公司级的数据实时动态展示,同时还以动画的形式讲解了数字化的架构原理和模块功能,并实现了对员工的数字化操作培训,也兼顾了向社会普及智能制造理念的培训功能。

数字化工厂道场

图15 数字化工厂道场

●和多家咨询公司合作提供数字化系统的孵化和培育

基于博格华纳摩斯中国在数字化系统方面独到的实践,百仕瑞、健峰等多家顾问咨询公司和我们建立了长期的合作关系,在博格华纳摩斯中国进行实地培训,由我们对学员进行实操讲解,抛砖引玉,不仅为学员提供了理论结合实际的学习机会,也促进了中国智能制造的培育和发展。

3.效益分析

通过数字化系统的建设,实现了在公司、两个独立运营车间两个层面的应用,建成了一体化的企业级MES系统,并全面覆盖了链条车间和相位器车间,近两百台设备和产线,极大的促进了制造信息化效能;通过订单高级排产,产能可视,协同呼叫,计划、来料和生产消耗环节信息透明,提高了接单效率,缩短了供货周期;在生产过程品质方面,实现了可视化库位管理、质量首末送巡检系统标准管控,技术上确保了质量稳定。

当前,数字化系统日应用人数近5百人,车间员工每天依赖系统进行日常的生产和质量操作;看板向各类人群展示工厂运行情况,实现了制造过程中人财物等重要资料的集约化管理。同时,通过公司建设的数字化道场向咨询公司、政府和内部员工开放,传递数字化和智能制造理念,培育数字化人才。数字化工厂道场落成半年以来,已经接待了六十多批八百多人次的参观学习,促进了当地的智能制造水平。

责任编辑: 程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐