中小企業數字化轉型案例14 浙江鼎業機械設備有限公司基于5G+工業互聯網技術推動包裝設備加工車間實現可視化、智能化
時間：2022-03-29
一、案例簡介
浙江鼎業機械設備有限公司的數字化車間改造不局限于實現車間數字化能力，更注重為實現智能化生產做鋪墊，其實現的基礎是+工業互聯網，利用低延時的的特點和工業互聯網平臺的思維進行改造。通過硬件改造和軟件技術更新的集成，結合當前先進的管理手段，在實現裝備自動化的同時，整條制造單元采用可視化管理模式，對設備狀態、生產線產量、報警信息等數據進行實時采集，并可對設備運行狀態、設備停機原因、設備歷史狀態、設備產量等進行統計分析。
二、總體規劃
圖1 鼎業數字化車間集成方案
浙江鼎業依托自身技術研發實力和豐富的工業自動化工程應用經驗，以+工業互聯網為基礎，整合從設備端感測、控制驅動、數據傳輸到信息分析管理等相關技術，將產品與生產過程的全部數據進行有效串聯，形成從數字化設備、數字化產線到數字化車間的全方位整合解決方案，如圖1所示，形成了典型的離散型數字化車間。車間以其產品全生命周期為主線，企業資源管理系統（ERP）為核心，整合了生產過程執行管理系統（MES）、產品數據管理系統（PDM）、基于產品的各設計軟件及自動化生產線等軟硬件系統，達到了內部互聯，內外互聯，虛實互聯。
圖2 車間信息系統架構
圖2是車間的信息系統架構。通過建立面向數字化車間的一體化信息系統，使各系統有機融合在生產各個關鍵環節，保證產品在生產過程中的信息可追溯、物料可查詢、進度可保證。最終將實現產品設計信息系統、管理信息系統和自動化生產線的集成，形成產品設計數字化、制造過程數字化、管理數字化的集成平臺，系統間數據完全共享、自動交互；實現企業內部產品開發和車間生產制造的數字化、集成化，實現產品開發及制造作業的協同，從而有力地支撐企業的經營戰略和目標。
三、具體舉措
（一）聯合中國移動進行網絡部署
隨著網絡的覆蓋和技術的場景實現，2018年10月鼎業與中國移動合作打造了溫州首例基于的機械制造應用場景，依據移動的部署經驗、結合鼎業的場地及設施的特殊性進行了網絡部署。
（二）將產品按照模塊化、標準化進行整合
公司利用在關鍵控制技術和關鍵裝備技術上的優勢，在組合二次包裝、裝箱輸送等多項業務中，按照模塊化、標準化方式將產品調整為九大類：生產封切機系列、袖口式包裝機系列、熱收縮機系列、標簽收縮機系列、開箱機系列、封箱機系列、捆扎機系列、真空機系列、封口機系列等多種單機或配套聯線產品。
（三）對關鍵核心裝備進行自動化、智能化改造
生產裝備是數字化車間的核心，鼎業整合了包括自動化壓鑄島單元、自動化精密加工單元在內的核心裝備。通過對生產裝備的集成應用，實現數字化車間自動化生產線建設，打造以MES為核心，基于DNC、物聯網、大數據技術的數字化車間，實現利用信息技術對車間、生產線物流、生產及設備運行和數控設備的集中監控管理，對所有生產現場進行監控、設備的程序傳輸、數控程序編輯與仿真、機床監控與數據采集，實時管控生產線的生產進度、運行效率和產品質量率，從而對生產進行全面、有效的管理。同時，通過長期的數據匯總分析，優化生產線的運行過程，從而提高生產現場的產線綜合OEE指標，實現高效生產。
（四）提升設計、驗證、研發能力
基于產品的各項設計是公司建設數字化車間的基礎，目前公司已應用CAD、SolidWorks等二維三維造型軟件，實現了核心模塊、核心裝備、整機成套裝備的數字化設計與展示。同時，公司建立了3級數字化設計體系，分別為部件級、單機設備級和成套裝備級。
（五）實現系統的數字化車間集成服務能力
鼎業依托自身技術研發實力和豐富的工業自動化工程應用經驗，整合從設備端感測、控制驅動、數據傳輸到信息分析管理等相關技術，將產品與生產過程的全部數據進行有效串聯，形成從數字化設備、數字化產線到數字化車間的全方位整合解決方案。
四、工作成效
隨著鼎業數字化車間的建設和改進，以及企業運營中研發、采購、物流、生產、財務等信息系統與自動化的制造裝備的高度集成，形成了從研發管理、運營管理、生產管理一體化的可復制的同行業解決方案。
自2018年進行數字化改造至今，實現了企業銷售額的翻倍增長：其中2018年0.9億，2019年1.3億，2020年1.9億，預計2021年將實現銷售收入2.3億。同時，實現了車間管理水平的提升和管理成本的降低。以同等規模的自動包裝流水線為例：在崗人數數量降低了30%以上，車間關鍵設備數控化率達到90%，設備聯網率達到97%，關鍵數據采集率達到90%，生產效率提升了30%以上，計劃達成率提升了10%，產品不良品降低了10%。