1. 大批量制造的特点

大批量制造又被称作重复制造,是生产大批量标准化产品的生产类型。大批量制造明显优势是“规模效应”。大批量制造会显著降低采购成本,通过简单的削减供应商数量,赢得更大的采购量,就可以让一个企业降低成本。同时,质量迭代也是需要过程的,大批量生产中产品质量出现的问题被统计出来,明确改善的方向,材料、加工工艺、流程都可以被优化。大批量制造基于产品或零件的互换性,标准化和系列化的应用,刚性生产线大大提高了生产效率,降低了生产成本,其显著的特点是产品结构稳定、自动化程度高。大批量制造带来的产品质量的提高和成本的降低,其经济效益是显而易见的,大批量生产模式在刚引入生产时,制造业就发生了一场重大变革,极大的推动了工业化进程和经济的高速发展。无可否认,即便在市场瞬息万变的今天,大批量制造仍是一个重要的生产模式,对于具有长期的稳定性,对市场变化反映较慢的,生命周期较长的产品,比如大件的生产资料,批量生产仍然是能产生经济效益的模式。但是缺点也相当明显,大批量生产以牺牲产品的多样性为代价,生产线的初始投入大,建设周期长,刚性,无法适应变化愈来愈快的市场需求和激烈的竞争。大批量定制主要通过建立大量的生产线来实现,很多大量生产的工厂多采用组合机床自动化生产线和专用机床自动化生产线,在这种生产方式中,整个生产线的工作都自动进行。在自动化生产线的基础上,建立自动化车间和全盘自动化工厂是大批量制造的较高层次。
因此大批量制造典型案例主要面向汽车、电器等领域,构建以生产规模、生产质量以及生产效率为核心属性的典型案例,实现对其生产车间构建、工序安排以及生产节拍等重要生产特性的直观展示。


2. 典型案例背景

随着空调市场的日臻成熟,用户消费观念的日趋理性,功能单一的空调产品同质化严重,越来越难以满足市场要求,消费者对空调产品的创新能力要求愈来愈高,新品竞争也进入更高的境界,朝着健康、节能、轻便、智能的方向发展。
空调行业传统的生产销售模式越来越难以适应变化的市场环境,在新的互联网经济、智能制造浪潮下,企业的生产、管理、营销、模式等都需要做出改变,进行产业升级。


3. 典型案例详情

长沙格力暖通制冷设备有限公司从规划开始,结合自身生产制造情况,打造高端智能制造工厂,不断投入大量精力对工业网络分步实施建设,实现园区内关键设备100%实现互联互通,将人、数据及智能设备运用专业工厂管理软件通过集团网络互联,在确保信息安全的前提下,实现效率提升、降低成本、减小资源使用等目标。
工厂网络架构有如下特点:
(1)全面性:园区内5大车间,3大库房有线网络和无线网络无死角全覆盖,为设备联网提供了保障; 
(2)高效性:系统网络主干万兆,千兆到桌面,实现虚拟化、桌面化;长沙格力到珠海格力电器总部由电信专线与联通专线组成,保证了集团内的互联互通。
(3)灵活性:系统采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计,所有通道都是通用的,所有设备的开通及更改均不需改变布线线路,并可灵活多变组网。 
(4)可靠性:系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道,应用系统应采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,从而保证整个系统的可靠运行。
(5)安全性:内部网络物理隔离,采用加密这种主动的防卫手段保障内部网络系统安全 。
工厂在设备规划初期广泛选取了数字化、自动化设备,设备是可感知的且具备一定数据处理能力,能够实时采集设备动态的运行数据,并根据预置的模型自主选择要回传到远程地点进行分析和存储的数据。另一方面,机器是数控可编程的,能够根据自身传感的反馈或远程发送的数字指令执行相应动作。
 面对不同厂商的设备PLC接口、协议不同,提前约定了标准,最大程度上统一了通讯接口、类型、协议,为设备互联互通奠定了基础。
工厂广泛应用各类标识技术,通过条码、RFID信息化技术实现了原材料来料批次化管理,生产订单定额领料,生产流水线的每个工序的生产状况以及在生产过程中数据操作的准确化和系统化,建立产品生产控制跟踪;实现从成品到半成品到部件、零件、原材料的可监控可追溯性;从而完成产品生产的内部流程追溯管理及外部进出的源头追溯和质量数据管理。
信息化方面,将ERP和MES系统深度融合,计划与资源管理以ERP为核心,制造现场以MES业务架构为核心,围绕两大平台的融合应用,格力电器自主研发了以ERP下达生产计划为依托,MES现场采集数据做拉动的制造信息协同管理平台,实现了工厂软件之间的横向互联、数据流动、转换和互认,两大系统数据同步率达到100%,实物流和信息流的高度一致。
 
平台的主要功能模块分为以下三个:
(1)通过齐套排产管理系统实现了生产计划与物流协同;
(2)通过电子拣选系统(SAM)实现了配送计划与线边需求协同;
(3)通过落地反冲系统实现了执行过程与账务管理协同。
通过数字化、信息化、智能化建设,不断提高生产车间各种设备的利用率,优化生产工序的合理安排,缩短生产节拍和生产周期,提高生产能力。
通过管理数据平台的整合,将公司的数据存储集中在公司层面的平台中,并且实现数据存储位置的互通,建立起公司生产制造管理的大数据库,通过云计算、数据挖掘等手段,实现关键指标和过程控制异常的自动分析提醒、集控管理。从而提高公司运作的信息融合度,达到以下效果:
(1)建立起了集中管理的公司级生产过程大数据平台。
(2)构建设备现场的虚拟模型,实现工厂数字化远程管理功能。
(3)建立了可靠性高、毫秒级读取速度的数据库,保证工具系统的快速应用。
(4)实现生产数据的自动分析,形成公司级生产决策平台。


4. 典型案例应用意义

通过本案例,学生可以学习到以下内容:

  • 长沙格力工厂采用现代化设备,通过网络技术、信息技术将工厂内的软件、硬件整合,实现互联互通,为生产制造打下基础。
  • 生产过程广泛应用各类标识技术,对原材料、产品等进行精确管理,实现全生命周期可追溯。
  • 以ERP和MES为核心,实现精益生产,确保计划与执行准确一致。