中小企業數字化轉型案例33 中山市基信鎖芯有限公司基于數字化精益生產 推動生產效率升級改造
時間：2022-03-29
一、案例簡介
項目以自動化生產設備為基礎，先后投入易飛ERP管理系統、攜客云互聯網+供應鏈協同系統、語禎工業互聯網系統，以生產現場加工設備、機器人為數據采集對象，以訂單排產狀態、設備運作狀態、倉庫存儲狀態為核心數據，通過數字化生產現場實現生產的實時數字化管理，同時借助管理工具實現了訂單的跟蹤管理、柔性化生產執行等功能，達到精益生產的管理目標。
二、總體規劃
圖1 中山市基信鎖芯有限公司數字化精益生產系統發展路徑
中山市基信鎖芯有限公司數字化精益生產系統，以公司總經辦為主導部門，連同公司管理部門、IT部門、設備部門、生產部門、研發部門等多個部門合作，以公司管理信息化--供銷存一體智能化--生產管理執行數字化為三階段目標，自2015年開始實施，至2021年初步完成數字化改造目標。
項目先后投入近800萬元，購置自動化、智能化加工設備，引入易飛ERP管理系統、攜客云互聯網+供應鏈協同系統、語禎工業互聯網系統等軟件，最終實現了公司由傳統加工轉型至數字化管理企業。
三、具體措施
（一）生產數據化管理系統
圖2 生產管理系統實時狀態顯示圖
基信鎖芯實施的以精益化為目標的改造項目，其主要實施手段是將生產現場、生產流程、生產管理數據化，實現生產的實時管理以及生產的統計分析從而實現精益生產的目標。
項目基于離散型制造企業實現生產車間自動控制設備和MES的互聯，對生產過程人、機、物料，生產計劃及任務執行情況和在制品質量信息等數據進行實時采集，并與企業管理信息系統進行交互，實現信息數據的協同應用，面向車間制造資源和產品質量信息的數據采集和協同應用，構建基于制造物聯的車間級生產過程數據管理體系。
方案為設計一套智能化金屬加工領域的智能制造生產系統，系統覆蓋：供應端來料、自動排產、加工工位分配、生產進度、測試、成品、入倉，并傳送信息到智能平臺系統，系統通知客戶，完成物流配送。
在硬件的實施上，公司采用了“數控系統+機器人+PLC+傳感器+網關”方式，從生產設備直接采集數據；在聯網方式上，針對機加行業設備聯網難點，項目采用了“部署分布式采集，集中化數據管理”的模式，實時采集設備多種運行數據，通過局域網絡、/網絡無線上傳云端的邊緣設備，將數據傳輸至生產管理系統作進一步處理。
在軟件的實施上，生產管理系統包含了設備狀態監控、DNC、生產執行、ANDON、刀具管理、設備維保等子模塊，結合數據采集終端進行設備聯網與數據采集，結合精益生產的理論基礎，在平臺上進行數據建模、統計與分析，形成科學的生產制造數據分析報表，輔助生產管理者及時處置生產異常，輔助企業管理者快速進行管理決策，助力企業提高制造效率與品質，降低制造成本。
數據化方案幫助設備管理部門更精準管理現場設備，提升設備使用率，減少設備故障停機時間，提高生產效率，降低維修成本。與機床出廠配置的二維碼結合使用，可實現掃碼一件報修。設備維修履歷功能，積累設備歷史數據，為后續設備大數據分析夯實數據基礎。
（二）柔性化生產執行方案
本項目應用了生產執行模塊，其主要功能包括產品數據管理、生產計劃管理、任務調度、實時報工、質量檢驗、底層數據集成分析、上層數據集成分解等。公司依托生產執行模塊，能夠與產品設計軟件實現數據互聯，通過工廠整體的數據化管理能力，實現彈性生產以及較高的靈活性和應變能力。可以依據客戶需求，進行產品的個性化定制，或者根據不同品牌產品間的細微差異，針對生產制造參數進行調節，實現差異化生產。
（三）數據化管理及訂單跟蹤功能
本項目集成智能加工中心、數控加工設備、智能機器人、智能監控設備等硬件設備，并配備智能配置軟件系統，具備網絡通信功能以及標準開放的數據接口，能夠實現與廠商、用戶之間的數據傳送；夠感知裝備自身、作業對象和作業工況的狀態，具備故障自診斷能力，能夠識別、定位甚至隔離故障。實現生產設備數據化智能化、加工過程智能化、管理智能化。
四、工作成效
一是降本、提效、降耗效果顯著。項目在購置完善生產條件、提高管理智能化、數字化水平的同時，對現有生產工藝進行改進完善，使產品質量符合產品質量標準要求，主要改進鑰匙坯生產工藝流程、鎖殼生產工藝流程、鎖膽生產工藝流程。經過項目整合后原鎖芯加工63道工序大幅度降低至50道，生產工時將縮減至原耗時的70%，同時提高了鎖芯產品約30%產能，從改造前月產能4.5萬套提升至5.8萬套。另外公司還采用了振光工藝代替現行鎖芯表面處理工藝，從而減少拋光、抹水、除蠟等高噪音、高污染工序的使用，并降低表面處理工序的能耗，項目改造完成后，能耗較改造前降低約12%，材料報廢成本下降2%。
二是通過技術改造實現工藝升級發展。中心通過技術改造項目，針對產品的加工精度、自動化程度進行提升，項目主要采取合作研發設備，購置引入設備的方式，通過改善生產硬件條件，并在此基礎上帶動工藝的升級發展，經過本項目的開展，近三年共形成工藝文件22份，成功將鎖殼、鎖膽的公差控制由±0.05提高至±0.02，鎖殼鎖膽配合間隙由0.1-0.2提高至0.05-0.15。