1. 流程化生产的特点
精益生产方式的核心思想之一就是要尽量使工序间在制品数量接近甚至等于零。根据产品的类别将机器设备依工序加工顺序依次排列,即按产品原则进行布置,每个工序被紧密地衔接在一起,可以形成一个不间断的流程就是流程化生产。此种流程化生产是实现精益生产的一个基本原理。流程化生产强调生产应该是一个迅速流动的过程,当顾客下订单时,便会指示流程取得完成顾客订单所需要的原材料,而且只提供这个订单所需要的原材料。接着,这些原材料将立即被输送到工厂,在工厂内物料无间断地流经各个工序,期间的等候时间减至最少,流程距离最短,迅速而顺畅的流程能减少总生产时间。流程化生产使得零部件的运动就像是水流过一根管子一样顺畅而无间隔。流程化生产要改变按工序单位进行生产的传统思想,采用流水线方式来生产产品,把生产流程看作是“河流”,消除各道工序内部、各道工序之间的物料停滞,改善混乱的流程。
因此流程化生产典型案例主要面向电子、电器等领域。构建以流水线设计合理性、加工质量、加工效率为核心属性的典型案例,实现对其在制品周转数量、生产周期、良品率、流水线设计等重要生产特性的直观展示。
2. 典型案例背景
热水器作为提供生活热水的产品,是家庭必备的家电用品之一,技术发展也已经比较成熟,从市场竞争格局来看,热水器市场品牌集中度呈现逐年上涨趋势,头部品牌集中度上升对于中小品牌挤出效应明显,尤其是近年来,头部品牌已经占据了国内市场超过50%的市场份额。随着市场竞争形式越来越激烈,解决用户痛点,降低能耗,提升产品优势成为各品牌要面临的挑战与新机遇。
3. 典型案例详情
海尔依托30余年的制造业经验探索打造热水器互联工厂,应用5G、仿真、大数据等工业4.0技术与先进制造技术深度融合,实现了关键设备的100%互联,通过智能设备、大数据、物联网等先进技术的应用,构建出互联工厂的系统架构,实现数据采集、数据集成可视、数据分析和优化的全流程数据链集成和互联,基于5G+MEC的高速运算,首创行业技术融合应用63项,大幅优化工厂质量管理、生产效率及生产成本等,在智能制造水平实现行业引领。
热水器互联工厂不仅实现了数字化改造,而且通过数字化手段面向用户开放全流程,使其参与研发、设计、制造,实现产业链的链接形式随用户需求灵活变化,实现个性化定制、平台化设计、智能化制造、网络化协同、服务化延伸、数字化管理。
通过以智能制造执行iMES为核心的五大系统集成,实现物联网、互联网和务联网三网融合,以及人机互联、机物互联、机机互联、人人互联,最终让整个工厂变成一个类似人脑一样的智能系统,自动响应用户个性化订单。
通过iMES驱动ERP、WMS、PLM(包含CAD/CAPP/设计仿真、制造仿真)、SCADA(设备监视、控制)五大系统集成,业务上通过数字化互联,实现制造、研发、物流等全流程紧密的互联互通。通过智能制造执行系统和现场智能化硬件的连接,构建了一个高度灵活的个性化和数字化制造模式,实现从管理、研发、生产、物流的数字化管理,提升企业的智能化水平。
5G应用方面,为高质量、高精度布局5G基础设施,在信息化互联、精益生产、质量检测、智慧物流等7大维度开展5G应用创新,实现5G对工厂的全流程赋能。利用5G网络高可靠低时延的优势,满足应用算法上云、集中化部署、数据不出厂、安全可靠等需求,为具体5G应用场景的落地提供保障。
工厂拥有全面的数据感知能力与强大的边缘计算能力,根据实时运行情况,调整生产流程中的各工序的节拍,减少中间等待时间,以最优的路径、最短的时间完成产品生产制造过程。
通过数字化供应商管理平台,对接供应商产能、库存等数据,快速调整供应商配额,实现从供应商到工厂端到端数据透明及数字化协同调度。在此基础上,互联工厂不仅达成高精度、零缺陷的端到端智能制造,更实现商业模式、产品研发模式、质量管理模式和消费者服务等全方位变革,让产业链的链接形式随着消费者需求灵活变化。
面对热水器行业的激烈竞争和用户对产品质量、体验的要求提升,海尔热水器互联工厂利用大数据、5G边缘计算和超宽带解决方案,与供应商、工厂和客户建立了更加紧密的联系,并进一步实现了从产品开发设计到用户多能源智慧用水的转型升级,将订单响应速度提高了25%,生产效率提高了31%,产品质量提高了26%,整机成本降低了4.8%,不良率下降56%,能源消耗降低20%。
通过互联工厂实现企业互联网转型,应对互联网技术对传统业务的冲击,提升企业的竞争力和创新能力,并解决企业面临的人工成本上升、招工难用工难,以及行业内的低成本价格战等问题。
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:
- 以智能制造执行系统iMES为核心,实现物联网、互联网和务联网三网融合,赋能智慧工厂,根据订单自动规划生产路径,确保整个生产过程连续、高效,以最优路径、最快速度完成生产任务。
- 应用5G技术,建立基础设施,为信息化互联、精益生产、质量检测、智慧物流等方面的应用落地提供支撑,提升工厂智能水平。
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