互聯(lián)網(wǎng)+智能制造：海立數(shù)字化工廠

文‖上海國資記者 陳怡璇

互聯(lián)網(wǎng)+智能制造：海立數(shù)字化工廠

文‖上海國資記者 陳怡璇

通過網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)，打通設(shè)備之間、生產(chǎn)裝備系統(tǒng)和物流系統(tǒng)之間的加工參數(shù)、信息整合以及大數(shù)據(jù)挖掘

對(duì)于空調(diào)整機(jī)的國際市場來說,各國制造業(yè)回歸的趨勢(shì)愈加明顯。美國開始自主制造熱泵空調(diào)壓縮機(jī),德國米勒、GE、伊萊克斯等也投身自主制造干衣機(jī)等,國內(nèi)壓縮機(jī)制造業(yè)發(fā)展模式出現(xiàn)變化轉(zhuǎn)型,打造高端制造業(yè)態(tài)的呼聲越來越高

為打破人力資本高漲的制造業(yè)瓶頸,以空調(diào)壓縮機(jī)為主營業(yè)務(wù)的海立集團(tuán),旗下上海日立電器有限公司打造了一支以互聯(lián)網(wǎng)加機(jī)器人的數(shù)字化工廠團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)了上海工廠西區(qū)鈑金工廠的完全無人化生產(chǎn)

“機(jī)器人”人力資源部

2007年用工荒出現(xiàn),第三代農(nóng)民工的從業(yè)人員結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,以及噪音等惡劣的工作環(huán)境,使上海日立電器開始引入兩臺(tái)鈑金車間沖孔機(jī)器人,來代替簡單重復(fù)的人工勞動(dòng)。

上海日立電器有限公司董事、副總裁李海濱對(duì)《上海國資》表示,2014年上海人工費(fèi)已達(dá)到9.2萬,機(jī)器人折舊費(fèi)用為5.6萬元,約3年時(shí)間可收回投資。李海濱表示,去年開始考慮使用國產(chǎn)化機(jī)器人,成本相當(dāng)于進(jìn)口機(jī)器人成本的一半,約18-19萬元一臺(tái),兩年內(nèi)將收回投資。

2013年IFR（國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)）統(tǒng)計(jì)世界各國工業(yè)機(jī)器人密度,最高為韓國396臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,其次為日本332臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,第三名德國273臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,而世界平均水平為58臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,中國僅20臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,在世界平均數(shù)以下。

李海濱表示,2014年海立集團(tuán)達(dá)到387臺(tái)/萬名產(chǎn)業(yè)工人,比韓國稍低,今年將實(shí)現(xiàn)超越。

目前海立上海工廠生產(chǎn)管理科下設(shè)自動(dòng)化部門,承擔(dān)機(jī)器人的人力資源管理工作。一方面,通過對(duì)180臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行編號(hào),統(tǒng)計(jì)每一臺(tái)機(jī)器人對(duì)替代人工費(fèi)用的貢獻(xiàn)程度。目前一臺(tái)機(jī)器通過三班工作時(shí)間,相當(dāng)于三名生產(chǎn)員工的產(chǎn)出。180臺(tái)機(jī)器人已節(jié)省了700個(gè)人工,全部生產(chǎn)線還剩2800個(gè)生產(chǎn)人員。

另一方面,人力資源部根據(jù)工位的調(diào)整,負(fù)責(zé)機(jī)器人的“轉(zhuǎn)崗”工作,可通過改變機(jī)器人的機(jī)械手配置輕易實(shí)現(xiàn),降低了人員轉(zhuǎn)崗的難度和人力成本,通用性極高。

此外,通過機(jī)器人節(jié)約的人工費(fèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部再投入。例如經(jīng)過三年折舊收回投資后,通過機(jī)器人繼續(xù)工作而節(jié)省下的人工費(fèi),形成一個(gè)資金池,通過再投資實(shí)現(xiàn)自循環(huán)。

2014年,鈑金工場的三條生產(chǎn)線已基本實(shí)現(xiàn)無人化生產(chǎn),自動(dòng)化機(jī)器人14臺(tái),僅需3名人員用于設(shè)備維護(hù),而無人車間產(chǎn)能可達(dá)到400萬/年臺(tái)殼體。

智能工廠信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

除了設(shè)備的自動(dòng)化機(jī)器人生產(chǎn)外,上海日立的鈑金車間、裝配車間、電機(jī)車間、機(jī)加工車間已形成全部或局部數(shù)字化工場,搭建了MES“制造執(zhí)行系統(tǒng)”、HCM“生產(chǎn)計(jì)劃排程系統(tǒng)”和單機(jī)設(shè)備SCADA系統(tǒng),即“遠(yuǎn)程采集監(jiān)視控制系統(tǒng)”的集合,致力于通過信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、裝配、物流的智能一體化。

MES“制造執(zhí)行系統(tǒng)”跟蹤材料,通過掃描條形碼的方式,完成材料毛坯供應(yīng)、部品生產(chǎn)入庫、立庫出庫掃描、裝配捆包后成品掃描入庫等全過程,實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的監(jiān)控。

此外,目前數(shù)字化工場也搭載了HCM“生產(chǎn)計(jì)劃排程系統(tǒng)”,按照客戶需求編制生產(chǎn)排序表,發(fā)布給制造和采購部門,并通過信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與采購供應(yīng)商的互聯(lián)互通,供應(yīng)商通過查看生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)顯示的生產(chǎn)送貨通知,及時(shí)送貨；系統(tǒng)可檢測各條生產(chǎn)線流速、在制品數(shù)量和交庫數(shù)量等。

單機(jī)設(shè)備SCADA系統(tǒng),即“遠(yuǎn)程采集監(jiān)視控制系統(tǒng)”,通過PLC收集設(shè)備加工信息、人機(jī)界面顯示,作業(yè)人員可直接讀取HMI中的相關(guān)數(shù)據(jù),掌控現(xiàn)場設(shè)備情況,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)至后臺(tái)維修或管理人員,或通過無線傳輸技術(shù)直接推送至管理人員電子設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)范圍內(nèi)的互聯(lián)互通。

此外,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的互通,MES與SCADA、自動(dòng)設(shè)備的交聯(lián),實(shí)現(xiàn)出荷線無人化、機(jī)器人視覺檢測等應(yīng)用。

目前生產(chǎn)設(shè)備的單機(jī)數(shù)據(jù)尚積累在MES數(shù)據(jù)庫中,打通設(shè)備之間、生產(chǎn)裝備系統(tǒng)和物流系統(tǒng)之間的加工參數(shù)、信息整合以及大數(shù)據(jù)挖掘,是海立下一步智能工廠的發(fā)展側(cè)重點(diǎn),目前鈑金工場的物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃今年將落地。

基于互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步開拓應(yīng)用,李海濱表示,首先,可通過APP實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)通知和管理工作,并應(yīng)用于移動(dòng)端；其次,實(shí)現(xiàn)與下游智能家居的合作。不同于整機(jī)生產(chǎn)企業(yè),壓縮機(jī)全生命周期管理尚需進(jìn)一步探索,例如可植入相關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)的全生命周期管理。