以工業互聯網為智能物流基礎創新應用
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摘要：基于課題項目的實施，闡述中壓開關柜和中壓斷路器的自動化加工技術，中壓斷路器自動流水線裝配和智能倉儲系統的實踐，從而實現精益生產、智能物流的創新應用。
0引言
隨著企業產品品種的不斷增加，規模迅速擴大和市場競爭環境的日趨激烈，企業傳統的管理手段、信息反饋機制、相關設備已明顯不能適應市場競爭的需要。智能制造技術引領新一輪的企業技術革新[1-4]，上海西門子開關有限公司對產線全面智能化改造，通過技術創新，為企業帶來新的增長點及競爭力。為提高公司生產現場管理信息化水平，響應客戶要求，通過信息化系統實現信息流/資金流/物流的結合統一。實現制造要素和資源的相互識別，數據實時交互，信息集成，為公司管理層決策提供信息/數據支持。并建立基于工業大數據和“互聯網”的離散型智能制造工廠。
1項目建設目標
上海西門子的信息化建設目標以數據為中心，自動化控制、生產調度優化、資源計劃管理三位融合的智能制造過程控制管理，實現生產設備網絡化、生產數據可視化、生產文檔無紙化、生產過程透明化、生產現場無人化，生產計劃協同化，生產過程實時化物流配送準時化，質量管理追溯化，資源管理全面化等先進技術應用，做到縱向、橫向和端到端的集成，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，以“三集五大”（實施人、財、物集約化管理，構建大規劃、大建設、大運行、大生產、大營銷管理體系）作為信息系統架構設計原則。結合上海西門子開關現有的實際情況來設計符合自身業務特點的運營管理系統，業務主要涵蓋生產計劃、生產調度、生產執行、現場管理、物流執行、線邊管理、質量管控、設備管理、資源管理等業務功能。通過實現MES系統數據與WMS系統，ERP系統無縫對接，加強生產、采購、品質、財務、銷售、倉庫等各方面的溝通和協調，提高了各部門協調效率，增加了溝通效果。
2解決方案
構建新的MES(企業制造執行系統）——解決生產現存問題。MES系統可以實現系統管理、工廠建模、物料管理、計劃排程、供應鏈、報表查詢、需求管理、品保、基礎設置、車間執行、倉儲物流、供應商門戶等主要業務，構建起了車間制造管理的整體框架，實現了車間制造的數字化、透明化。可以幫助企業提升設備使用率及產品質量。實現車間生產的智能化，將設計和工藝文檔傳遞到工位。車間操作人員在流水線上即可實時查看信息，從而提高工廠整體工作效率。引進新一代大型無人化柔性自動化工業倉儲系統——優化倉儲物流的效率和成本。本項目旨在打造新一代工業無人倉儲系統及應用落地，具備柔性高、擴展性強、適應性強等特點。從全鏈路的角度優化整個工業倉儲物流的效率和成本。智能化柔性無人倉系統的打造，攻克基于多傳感器感知的自主移動機器人和操作機器人技術和云端調度技術。在此基礎上，以系統化的方式將這些科學研究成果與實際業務場景的應用有機地結合起來。相對于傳統流水線式倉儲物流自動化系統，柔性無人倉占地面積更小，成本更低，且機器人之間采取并聯作業模式，可極大提高倉庫自動化體系應對異常的能力。引進QMS數字化檢測與質量大數據系統——提高數據分析的效率。從數據收集的源頭著手進行數字化檢測，對質量數據進行格式化收集和管理，建立一整套涵蓋抽樣/取樣計劃、質量控制計劃、檢驗計劃、質量監控、變異源分析、質量報表、風險跟進和反饋的系統和機制。按照相關的質量標準和最佳實踐慣例，將那些常用而有效的質量分析方法進行整合，降低門檻，變成絕大多數工作人員都能在日常工作中輕松使用的工具，配合統計學方法研究的六西格質量控制技術的實施。通過系統的實施，將質量數據和有價值的信息及時共享給管理人員，幫助他們即時了解公司的實時質量狀況，將質量控制“透明化”，以便能幫助他們更好地進行決策。綜上，實施該項目可以有效解決業務問題、實現業務目標。
3項目的效益
本項目完成后，不僅上海西門子有限公司生產制造現狀大有改善，并且具有良好的經濟和設備效益，項目驗收后第一年（即2020年）將新增年營業收入為500萬元，利潤增加150萬元(稅前)，新增稅收50萬元。項目實施對行業的影響和帶動作用。
（1）本項目符合閔行經濟開發區的產業定位及規劃。閔行經濟開發區的主導定位是以裝備制造、機械及汽車零部件等為主，對公司的項目發展起引導作用，產業政策在今后都是支持本項目發展的強有力保證。項目建設能給企業帶來良好的經濟效益，為企業發展壯大奠定了堅實的基礎，同時還可以增加就業崗位，促進和帶動當地經濟的發展，為財政增收，符合各方利益要求，社會效益明顯。
（2）通過本項目的實施，本企業的運營可以實現諸多提升，在自動化的基礎上生產現場的狀態信息采集、處理、傳遞實現了數字化，創建生產大數據，結合生產計劃管理系統信息，實現生產數據透明化、各種信息無縫交流。結合先進的智能倉儲系統，將大大提高我們產品的性價比，更快速響應客戶需求，在激烈競爭的市場環境中贏得主動，在極大地提升了企業的經濟效益的同時，引領并促進了整個中壓產品設備智能制造的水平。
（3）本項目的實施將進一步降低企業生產所用能耗，響應國家“十三五”期間環境保護的計劃目標，為節能減排、改善環境做出貢獻。
（4）為社會提供更多的就業機會，培養更多的優秀人才，為全國乃至全世界的人力資源轉換與流動做出貢獻。
（5）提升中國制造企業的生產技術水平，助力我國十三五規劃中“制造大國”轉向“制造強國”的目標，彰顯國人的技術力量與智慧。
4結語
通過本項目的實施，企業利用現代制造技術和傳統的制造方式相比，該項目從智能制造角度出發，運用機器人（手）、視覺、傳感器等先進技術，實現生產的自動化、智能化和高精度化，同時在生產系統的管理上也進行了大量技術創新。基于對產品特性的理解，完成項目的定制化、模塊化和兼容化開發，既保證了自動化線的特殊性，又保留了其通用性。項目的完成既提高了自身生產自動化水平，也會為未來新產品的提供更高的平臺，生產工藝不斷提升接近甚至超越國際水平，市場前景良好。本項目“基于工業互聯網的中壓開關產品生產及物流智能化創新綜合應用和改造”，既體現了項目的前瞻性，又為企業下一步的發展打下技術基礎，可適應市場的廣泛需求，具有較高的經濟和社會效益。且本項目建成后能極大地提升企業經營質量和運營效率，減少庫存，加快庫存周轉、縮短產品生產周期，提高產品質量和客戶滿意度，從管理角度達到降低消耗、提高效率的目的。依靠此次成功改造，積累中壓開關柜和中壓斷路器的零件自動化鈑金加工和智能倉儲經驗，結合精益生產（Lean）的持續推進，促進技術的發展，為以后實現數字化工廠打下堅實的基礎，本項目將使本企業的自動化和倉儲系統水平達到業內國內領先，為本公司的持續發展提供支撐，另外，其諸多功能也具有單獨使用的市場價值，給本土從事相關產品開發的企業提供可供借鑒的技術參考。通過本項目的實施，本企業的運營可以實現諸多提升，在自動化的基礎上生產現場的狀態信息采集、處理、傳遞實現了數字化，創建生產大數據，結合生產計劃管理系統信息，實現生產數據透明化、各種信息無縫交流。結合先進的智能倉儲系統，將大大提高我們產品的性價比，更快速響應客戶需求，在激烈競爭的市場環境中贏得主動，帶來更大的經濟效益，該項目前景良好。
參考文獻
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[4]馮淑貞.物流中心作業系統仿真建模及資源優化配置研究[D].吉林：吉林大學,2007.
作者：錢煒華 單位：上海西門子開關有限公司
