艾普工华创造高绩效数字化工厂 -行业资讯

2015年4月16日，由山东省经济和信息化委员会指导，e-works数字化企业网主办，山东省**信息官联盟及山东省信息化与工业化融合评测中心协办的2015第十届中国制造业MES应用年会在济南成功召开。会上艾普工华科技(武汉)有限公司副总经理杜俊志以《创新制造运营管理构建高绩效数字化工厂》为题进行演讲，本文根据其演讲内容整理而成。

艾普工华科技(武汉)有限公司副总经理杜俊志

一、数字化工厂与智能制造的现状与趋势

1、信息化和工业化的融合

在信息化和工业化融合的大背景下，两者之间结合主要包含四个方面：

*产品本身：信息技术（IT，Information Technology）的应用使机械产品本身向数字化转变，深刻改变了机械产品的内涵。

*生产活动：计算机辅助设计、工艺、制造、测试、管理等先进技术手段使企业生产的自动化、柔性化、智能化程度大大提高，**提升了企业的能力。

*制造模式：信息技术向制造业的**渗透，还产生了许多新的工业化理念，如“协同生产”、“敏捷制造”、 “大规模客户化定制”等。

*未来发展：信息技术新的发展，如下一代互联网、云计算、无线传感、物联网等，将更加广泛而深刻地引起机械工业的变革。

2、数字化工厂建设

艾普工华科技有限公司（以下简称艾普工华）将数字化工厂分为四个层次，即数字化设计、数字化管理、数字化制造、数字化控制。

图1 数字化工厂架构

其中，数字化制造分为三个层级。**是数字化制造的决策与管控层，第二是数字化执行层，第三是数字化的装备层。在这三个层面上对工厂的日数据进行分析并形成报告，从信息指令底层化以及生产加工、物料配送、质量检测自动化柔性化两个不同的维度推进智能制造。

1）数字化制造决策与管控层

*商业智能/制造智能（BI/MI）：可针对质量管理、生产绩效、依从性、产品总谱和生命周期管理等提供业务分析报告。

*无缝缩放和信息钻取：通过先进的可定制可缩放矢量图形技术，使用者可充分考虑企业需求及行业特点，轻松创建特定的数据看板、图形显示和报表，可快速钻取至所需要的信息。

同时，无论在车间或是公司办公室、会议室，通过掌上电脑、PC机、大屏幕显示器，用户都可以随时获得所需的实时信息。从而实现实时制造信息展示：无论在车间或是公司办公室、会议室，通过掌上电脑、PC机、大屏幕显示器，用户都可以随时获得所需的实时信息。

2）数字化制造执行层

*先进排程与任务分派：通过对车间生产的先进排程和对工作任务的合理分派，使制造资源利用率和人均产能更高，**降低生产成本。

*质量控制：通过对质量信息的采集、检测和响应，及时发现并处理质量问题，杜绝因质量缺陷流入下道工序所带来的风险。

*准时化物料配送：通过对生产计划和物料需求的提前预估，确保在正确的时间将正确的物料送达正确的地点，在降低库存的同时减少生产中的物料短缺问题。

通过对生产状态的实时掌控，快速处理车间制造过程中的生产过程中常见的延期交货、物料短缺、设备故障、人员缺勤等各种异常情形，及时响应生产现场异常。

3）数字化制造装备层（工位层）

*实时硬件装备集成：通过对数控设备、工业机器人和现场检测设备的集成，实时获取制造装备状态、生产过程进度以及质量参数控制的**手信息，并传递给执行层与管控层，实现车间制造透明化，为敏捷决策提供依据。

*多源异构数据采集：采用了先进的数据采集技术，可以通过各种易于使用的车间设备来收集数据，同时确保系统中生产活动信息传递的同步化和**性。

*生产指令传递与反馈：支持向现场工业计算机、智能终端及制造设备下发过程控制指令，正确、及时地传递设计及工艺意图。

二、艾普工华数字化工厂应用案例

1、数字化工厂应用场景

离散型制造企业的生产现场典型的生产场景通常包含如下环节：

图2 数字化工厂应用场景

2、纳威斯达应用案例
美国纳威司达公司成立于1902年，是北美**的商用车和柴油发动机制造商、**的校车生产商，名列全球500强企业中第202位。目前，纳威司达在美国、加拿大、印度、墨西哥、巴西以及阿根廷都设有制造工厂，全球员工17200人，在北美地区有900多家经销商和10000多名服务技术人员。

在纳威司达公司的项目中，根据发动机生产的特点将整个项目从价值层面进行了分解。**是生产计划的协同，主要包含轮番加工型与混流装配型模式的生产计划协同；第二是多模式的物流配送，要求支持面向安全库存和下游装配的综合多种物流配送模式；第三是全过程质量控制，特别是关键零部件加工和装配生产全过程质量信息采集与质量控制；第四是**、自动化、严密的生产防错功能建设；第五是紧密的设备集成，即与生产设备的***集成（生产、质量信息）以及自动化控制。

图3 纳威司达公司业务模块

3、其他客户实践

*成飞民用飞机有限公司

2009-2011年，艾普工华与成飞民机公司合作实施MES项目。该系统于2011年6月在ARJ21机头装配线上线使用，并已推广应用到波音787方向舵、达索猎鹰F7X装配、波音747部件、A320登机门、波音737登机门等部件装配。2012年，基于MES平台，双方继续合作开发质量管理系统（QMS），目前系统大部分模块已上线应用，已经实现了MBOM架次绑定、AO架次实例化、三维作业指导、工艺进度跟踪等核心功能。

*江淮汽车

艾普工华帮助江淮汽车实现了多基地、多工厂，多车间，多产品类型的管理需求。实现了多个工厂多车间协同、大批量混流生产、精益生产。

图4 实施前后部分数据对比

*三一集团

三一集团，主导产品为建筑机械、路面机械、挖掘机械、桩工机械、起重机械、非开挖施工设备、港口机械、风电设备等全系列产品，全球工程机械制造商50强、全球**的混凝土机械制造商、工程机械行业综合效益和竞争力最强企业。在数字化工厂建设中，艾普工华帮助三一集团实现了APS的控制以及材料检验等多环节的信息化建设。

三、艾普工华制造运营管理解决方案

图5 艾普工华的产品体系

1、Mestar

Mestar平台采用了跨平台的J2EE技术框架，基于艾普工华企业基础应用平台（FPP）、业务组件（BPP）和模块化插件（Plug-Ins）的多层架构，引入了可扩展的元对象建模技术、全新的模块插件架构和可视化的业务流程建模引擎，具备高稳定、高性能、可扩展、易管理的特点。

2、UniMax Xplanner

UniMax Xplanner是交互式智能**计划与排程（APS）解决方案。UniMax Xplanner包括通用工艺流程建模、开放算法框架、交互式甘特图三大核心组件，支持对主资源、副资源、工装夹具、刀具、人力资源、外协资源等制造资源的有限能力约束运算，能够精确预测订单交期、产能负荷和资源占用。UniMax Xplanner还可以将实绩与计划结合，接收Unimax MES或者其他系统的工序完工反馈信息，从而建立计划与执行反馈的闭环，保证计划顺利执行。

3、UniMax MES

UniMax MES是针对中国离散制造业特点推出的一套MES系统，基于北美IntegraNet**能系统平台，由统一的工厂模型和可定制的业务流程建模引擎驱动， UniMax MES融合了国际国内厂商的**实践，形成了**、易用、灵活、透明、一体的MES系统。

除此之外，艾普工华的制造运营管理解决还包括Unimax RPC、Unimax MDI、UniMax MCC、UniMax PCT等。总体来说这一解决方案就是帮助企业实现设计与制造的一体化，实现柔性的车间计划排程协同，实现实时车间生产线的管理调度，实现**的生产执行过程跟踪和控制，实现设备数据集成与监控，建立完整的质量记录与在线控制机制，实现生产协同的物料拉动配送，实现全局生产指挥与实时的单元成本控制。

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