中小企業數字化轉型案例25 山東經典重工集團股份有限公司建設多、高層建筑鋼結構數字化車間推動裝配式建筑行業智能制造發展
時間：2022-03-29
一、案例簡介
山東經典重工集團股份有限公司（以下簡稱“經典集團”）為推動企業數字化轉型，通過購置智能焊接機器人等關鍵設備，ERP、MES等生產管理系統，建設箱型梁柱生產線、地軌單機焊接工作站生產線、H/T型鋼全自動生產線等7條智能化、自動化、數字化生產線，實施精益化管理，建設經典多、高層建筑鋼結構數字化車間，取得很好的成效，極大的推動了裝配式建筑行業智能制造發展。
圖 山東經典重工集團股份有限公司數字化生產車間
二、總體規劃
自動化、信息化、智能化是未來發展的大趨勢，經典集團制定數字化轉型總體規劃，通過3-5年建設，打造2-3個數字化車間，結合智慧規劃、自動化生產、裝配化施工、數字化管理等技術優勢，圍繞全生命周期提升管理水平，最大程度地提高效率，實現降本增效，推動企業流程再造，提升企業核心競爭力，促進裝配式建筑產業轉型升級和高質量發展。
首先，引進設施。引進智能焊接機器人、機床等自動化設備與相關設施，建設多條柔性智能化、自動化、數字化生產線，實現生產過程的精確化執行，這是數字化車間的物理基礎。通過工藝優化、組織優化、流程優化、管理優化等工作，為數字化車間建設提供堅實基礎。
其次，引進系統。引進ERP、MES、BIM等智能管理系統，實現對計劃調度、生產物流、工藝執行、過程質量、設備管理等生產過程各環節及要素的精細化管控。
再次，實現融合。在互聯互通的設備物聯網基礎上，并以之作為橋梁，連接起信息化系統與機床等物理空間的自動化設備，實現兩個世界的相互作用、深度融合。
最后，精益管理。在數字車間建設中，大力推進精益管理。精益生產也是數字化車間建設的重要組成部分，精益思想要貫穿數字化建設的始終。
三、具體舉措
經典集團堅持“整體規劃、分步實施、試點先行、逐步推廣”的方針，在公司內部逐步實施ERP、云平臺、MES、研發管理系統、智能倉儲等先進智能管理系統，建設數字化車間，借助信息化改造推動工業現代化、智能化，增強市場競爭力、降低成本，不斷提升集團化運營管理能力和決策水平。
（一）打造數字化工廠，引進智能化設備、建設生產線
根據企業數字化戰略規劃，自2019年1月建設經典多、高層建筑鋼結構數字化車間，購置焊接機器人、數控相貫切割機、等離子切割機、矯正機、多功能埋弧焊機、數控鉆床等智能化、自動化、數字化生產設備，建設箱型梁柱生產線、地軌單機焊接工作站生產線、H/T型鋼全自動生產線、數控相貫線切割機生產線、數控火焰/等離子切割機生產線、焊接H型材異型生產線、型材三維數控生產線7條智能化、自動化、數字化生產線。
（二）引進生產管理系統，實現精細化管理
引進三維智能BIM軟件、ERP生產管理系統、MES系統、Sigma NEST軟件、服務器等設備，實現生產計劃自動對接，結合設備可用性和工單進度在線一鍵排產。車間購置的智能化生產設備具有自動化、數字化、智能化特點，具有數控系統、操控系統，可實現運行狀態實時監控、故障自動報警和診斷分析，同時，以視覺相機、掃碼器、條碼、傳感器等組件，即時進行高頻數據采集，通過聯網程序管理，實時監控設備運行狀態。可自動進行設備切片分析，綜合效率分析、人員工時統計等，生產現場自動報工，實時統計生產進度，通過EPR生產管理系統等中樞管理系統，進行排產報工管理和看板監控管理等。生產管理系統通過異常報警，對生產過程中異常情況及時反饋，比如生產缺料、異常停工、設備維修報警等等，并形成系統日志，為問題追溯提供數據依據。高度可視化智能看板，配備手機APP，滿足移動化辦公需求，隨時隨地掌控車間生產狀態。
通過Sigma NEST軟件實現設計與生產下料信息協同。通過BIM系統和ERP生產管理系統實現項目管理、車間生產管理等，使項目進度、生產物料、生產進度、產品發貨情況等在系統平臺做到了可視化管理和進度跟蹤，相關管理人員可以通過大屏幕調度中心進行集中的計劃訂單進度查詢、物流配送狀態跟蹤、現場問題跟蹤處理、緊急任務調度、質量問題跟蹤分析、設備及產線監控等操作。人、機、料、法、環實時看板，拉動生產要素，實現無縫配合，通過對計劃、工藝、工序、質量等方面的管理，真正實現精細化生產管理。
（三）工業互聯網建設
集團利用互聯網建立數字化智能管理平臺，從軟件驅動方面進行數字智能化建設。實現工廠用網絡覆蓋，指令自動下達和設備產線信息的自動采集，解決各種設備、機器人、傳感器和工控之間的聯網問題。
一方面購置焊接機器人、數控相貫切割機、鉆床等全自動化數控設備，同時與設備供應商及數控系統服務商等單位，聯合對公司部分數控設備進行信息化升級改造，購置相關驅動程序，并依托公司自建服務器，開發適用的管理系統，在圖紙傳輸及生產現場狀態實時反饋方面進行了信息化操作，有效的提升數據傳輸效率，保障圖紙傳送及生產質量控制，同時實現了設備現場監控，極大的提升了生產工作效率，實現設備上云。
另一方面建設智能化、自動化、數字化生產線，通過工業以太網將各工位互聯互通，通過開放式協議進行數據交互，完成上位機與控制系統的實時通訊，完成設備的數據采集，將所有采集的數據通過生產線管理系統終端存儲。數字化系統可以連接到上層管理系統—ERP、MES生產管理系統、三維智能BIM軟件、Sigma NEST軟件等中樞管理系統，以視覺相機、掃碼器、條碼、傳感器等組件，以PLC等為控制單位，以現場總線、工業以太網等通信技術為傳輸網絡，借助完善的系統獲取狀態信息、傳遞控制指令，以此實現科學決策、智能設計、合理排產、監控設備狀態，提升設備使用率，指導生產運行，讓自動化生產智能設備高效運轉。同時，通過綠盟硬件防火墻、SSL等保障數據傳輸中的數據安全，建立了工業信息安全技術防護體系，具有網絡防護、應急響應等功能，保證了設備與網絡數據的安全可靠。
四、工作成效
一是真正實現精細化生產管理。經典多、高層建筑鋼結構數字化車間主要生產多、高層建筑鋼結構部品構件，通過建設箱型梁柱生產線、地軌單機焊接工作站生產線、H/T型鋼全自動生產線、數控相貫線切割機生產線、數控火焰/等離子切割機生產線、焊接H型材異型生產線、型材三維數控生產線等7條智能化、自動化、數字化生產線，購置自動化、數字化、智能化關鍵設備，生產管理系統及智能化軟件等，建設數字化車間。通過對車間設備實行信息化管理，實現設備上云。利用互聯網建立數字化智能管理平臺，從軟件驅動方面進行數字智能化建設。通過生產管理系統實現項目管理、車間生產管理等，使項目進度、生產物料、生產進度、產品發貨情況等在系統平臺做到了可視化管理和進度跟蹤，相關管理人員可以通過大屏幕調度中心進行集中的計劃訂單進度查詢、物流配送狀態跟蹤、現場問題跟蹤處理、緊急任務調度、質量問題跟蹤分析、設備及產線監控等操作。人、機、料、法、環實時看板，拉動生產要素，實現無縫配合，通過對計劃、工藝、工序、質量等方面的管理，真正實現精細化生產管理。
二是在降本增效創收方面取得姣好成效。通過數字化車間建設，工作效率及管理效率提升了30%以上，車間生產效率提升35%，能源利用率提高21%，生產成本降低了32%，產量質量由原來的98%提升到99.8%，產品不良品率降低33%。在綠色制造方面構建綠色制造體系，同時，通過自動化、數字化、智能化設備的在線監測、異常報警等，極大的提高了車間生產安全。公司目前實現年生產能力36萬噸，成為山東省鋼結構制造加工行業規模、產能排名第一的龍頭示范企業。目前，公司智能化和數字化發展水平在同行業中處于領先水平，公司鋼結構產品在《中鋼協產品市場占有率》排名為國內行業企業第五名,山東省行業排名為第一名。通過數字化車間的建設，新增銷售收入7000萬元，利潤620萬元，稅金300萬元。