新海科技集團有限公司是一家主要研制、生產、銷售各類精密塑料制品及醫療器械的科技創新型國家高新技術企業。集團下轄9個全資子公司,擁有4個生產基地。
新海連續二十年蟬聯中國打火機行業銷售收入第一位,產品遠銷80多個國家和地區,綜合實力排名全球第二,擁有國家級企業技術中心、浙江省省級企業研究院,是首屆中國標準創新貢獻獎獲得者,首批國家知識產權示范企業,“XINHAI”商標被認定為中國馳名商標、浙江省著名商標。通過二十多年的發展積累,新海已成為中國精密塑料行業,特別是打火機行業領軍企業,是目前亞洲最大的打火機研發制造基地,先后擁有1100余項國內外專利,是國內唯一參與制定打火機和點火槍ISO國際標準的企業,主持制定了打火機和點火槍兩項強制性國家標準和浙江制造團體標準。新海醫療器械版塊經過多年的經營,已形成了呼吸麻醉、微創外科、生命監控、康養護理等四大版塊,設計研發能力和產品競爭力處于國內先進水平。
近年來,隨著國際化浪潮席卷全球,我國作為世界工廠的勞動力成本優勢逐漸減弱,在全球工業制造業逐漸向自動化、高端化、智能化邁進的當下國際環境中,在越南等東南亞國家開始效仿中國走廉價勞動力推動制造業發展、與我國爭奪世界工廠地位的趨勢下,我國傳統制造業亟需尋找到一條適合自身產業特點的道路以邁向現代化、工業化、智能化的現代工業模式。國家“十三五”規劃提出了“中國制造2025”的戰略目標,為把國內傳統制造業由勞動密集型產業向資金技術密集型產業改造,變“Made in China”為“Created in China”,推動制造業產業升級,向高端化、智能化、國際化邁進,提出了宏大而具體的戰略規劃。
在這樣的國際趨勢和國內政策指導下,新海集團根據自身實際,制定了用高新技術改造傳統產業的戰略目標,為實現新海從傳統制造型企業向智能化工廠轉變這一重要目標,執行集團“長期建設、分步實施”的戰略規劃,通過數字化、智能化高新技術改造傳統產業,針對國內噴霧器行業產品精度低,工藝技術水平落后,勞動生產效率極為低下,產品質量穩定性差,以中低檔為主,很難進入高端市場的問題,結合本公司噴霧器產品現狀,為提高塑料噴霧器勞動生產效率、提升產品檔次和質量,以及提升公司整體信息化、智能化水平,現階段實施建設噴霧器數字化車間項目,為未來打造新海精密塑料和生命健康智能工廠打下良好的基礎。
本項目建設地點為浙江省慈溪市高新經濟技術開發區濱江路188號新海生命健康產業園內,建設期自2018年10月起至2020年12月止,共計27個月,項目實際總投資7949.25萬元,其中智能化數字化生產設備投入6493.12萬元,關鍵智能控制軟件系統投入920.92萬元,技術投入35.21萬元,其余為鋪底流動資金。
新海集團以生產制造自動化、生產過程控制閉環化、物流控制精準化、生產指揮可視化、設計運營制造一體化為目標,以精益化貫穿運營管理全過程,建設物流、生產、檢測數字化,實現裝備的數字化;采用AGV、智能電動叉車和立體倉庫進行物流工程數字化建設;實施ERP、MES等業務系統,實現制造過程數字化、運營管理數字化。通過企業級工業互聯網IoT實現內部互聯互通,軟硬互聯,硬硬互聯,通過數據采集模塊采集設備數據,建立技術創新、精益管理、數字化制造的集成化平臺,打造數字化車間,助力新海集團的轉型升級,提升公司的管控和運營能力。
主要表現在以下幾方面:
1) 經營管理數字化
以ERP為載體,堅持以客戶為中心,以市場為主線,以效率倍增為目標,推進產、供、銷的企業價值鏈智能化,賦能企業經營核心流程,充分應用物聯網、云計算、大數據等信息技術、先進制造技術及必要的智能化手段,推動合作伙伴、供應商、員工提高生產效率。
2) 制造過程數字化
工業互聯網IoT建設,有效提取設備工藝、狀態信息、產量信息,實現內部互聯;圍繞關鍵工藝環節的需求,推進自動化生產線、工業機器人、智能傳感器、自動控制系統、在線檢測設備等深層次應用,集成了工藝分析、在線檢測和人工智能等技術。
依托MES系統,對生產過程進行數字化、透明化管控,實時對制造過程進行監控,并實現產品的數據動態管理,實現生產過程的實時監控、異常預警、設備生命周期管理、維修換件管理、自動排產、過程質量管控、及時物耗跟蹤等管控功能的可視化。
3) 質量管理的數字化
建設覆蓋產品全生命周期和全業務鏈的質量大數據分析系統,對生產全過程成品及零件的質量進行采集、跟蹤、預警、防呆、分析、統計和追溯,并結合質量管理體系進行制造管理,為所生產的產品都建立完整的質量檔案,確保生產合規。同時為售后質量追溯提供精確數據。
4) 物流控制精準化
引入AGV、全自動碼垛系統、立體倉庫等技術,對生產現場物流進行智能化升級,提升物流輸送的效率,減少人員干預,實現生產過程的自動化、智能化。
物流設施、設備的自動化、智能化和數字化水平大幅度提高,推動物流追蹤與物資管理、智能調度與儲存運輸、無人搬運與智能碼垛等新技術應用。建立全過程物料流轉管控和全過程產品質量追溯體系。
本項目實施以數據規劃、數據分析、數據驅動為主線的車間數字化提升改造,通過對設備、管理、流程、產品等各方面的數據再利用,打造出有別于普通流水線的全新制造模式,建成企業級集中集成平臺,實現數據、服務、應用的集成共享;根據生產層面的預測、預警、分析三大需求,建立工業分析服務單元;提供可靠基礎設施環境,包括高速、智能、全面覆蓋的網絡和支持虛擬化的數據中心,保證生產網絡和應用服務單元的運行安全。為企業提供統一的、規范的、標準的數據編碼,實現數據編碼管理和應用的標準化;形成數字化建設的標準化實施模板、實施方法論和運維模板。
通過自主研發的新海小新AI大腦(Xinhai XiaoXin AI)系統由新海工業大數據平臺、Xinhai IIOT平臺等構成,實現了實時監控和過程可視化,并通過通過Xinhai IIoT平臺,對設備運行情況、倉儲物流和半成品周轉情況等進行自動化采集,采用VUE和Anguar引擎完成數據呈現。
項目建設過程中,實現了工藝流程設計數字化、車間布局設計數字化、產品數字化三維設計、產品全生命周期管理系統(PLM)整體架構、生產過程數據采集與分析系統整體架構、基于工業物聯網XinhaiIIOT云平臺的工業大數據平臺架構和應用等智能化、數字化應用場景。實現了包括ABB工業機器人、智能傳感與控制裝備、三坐標測量儀、3D噴嘴檢測儀和自動裝配檢測機等智能檢測與裝配裝備、AGV智能小車等智能物流裝備、恩格爾注塑機的智能加工單元在內的關鍵智能制造裝備的創新應用、數據自動采集、實時監控、工藝過程優化。實現了由智能立體倉庫和WMS系統集成的智能倉儲物流系統,完成執行流程規劃、關鍵技術構建、AGV配送系統架構、物流過程智能化等過程。
通過建設智能工廠制造執行管理系統(MES)與企業資源計劃系統(ERP),并與WMS、PLM系統進行有機集成,實現軟硬件之間的互聯互通,本著“實時現場、移動采集、友好交互、高效記錄”的理念,重點解決了離散行業車間現場管理中有關進度采集與監控、品質管理、現場物流配套、生產過程防錯等業務需求,實現車間管理中計劃和執行閉環管理及與之配套的“人、機、料、法、環、測”等諸多方面的有機整合,在移動化和工業物聯技術支撐下,建成全面覆蓋工廠現場的實時數據采集體系,實現數據的實時自流動,解決工廠智能化中最基礎的數據采集訴求,通過“人—物料—設備—信息系統”的互聯互通,實現數字化轉型。
通過本項目的建設,將ERP、MES、WMS,物聯網技術,以及先進的自動化制造技術充分融合。新海噴霧器數字化車間實現了從接收訂單,到生產計劃排產、生產制造過程,到產品交付的全過程的信息化管理和自動化、智能化生產,包括生產計劃下達、產品生產、設備聯網、品質管理、物流配送、包裝、交付等業務流程的信息化,實現業務流程數據采集,記錄生產過程信息、物料防錯信息、設備信息采集、產品追溯信息和關鍵生產資源的實時狀況,實現生產追溯流程化、生產過程透明化和看板管理可視化。
項目建設完成后,新海精密塑料噴霧器年生產能力達到1.8億套,新增銷售額1.8億元人民幣,新增凈利潤2065萬元,新增所得稅365萬元。項目竣工后,新海精密塑料噴霧器產品生產效率提升16%,產品研制周期縮短29%,單位產品運營成本降低10%,產品綜合不良率降低27%,單位產值能耗下降8%,生產設備數控化率100%,設備聯網率100%。此外,通過項目的建設,形成了《一種AGV小車導入系統和使用該系統的導航方法》等四項智能制造方向的發明專利申請、《新海小新AI大腦系統》等11項軟件著作權登記及《新海數字化車間建設規范》等3項企業標準和規范成果。
項目竣工后,新海噴霧器數字化車間的自動化程度大幅提升,人力成本減少,節能突出,總體生產效率提高。通過數字化車間項目建設,極大增強了企業的核心競爭力,同時將鞏固塑料噴霧器的行業地位。
本項目通過自主申報和專家評審,于2019年參評寧波市離散型數字化車間/智能工廠項目并于2021年1月通過驗收。同時,本項目于2020年12月被浙江省經信廳評為2020年度浙江省省級數字化車間。
新海噴霧器數字化車間的建設完成,有效踐行了集團以高新技術改造傳統產業的戰略目標,為實現從傳統制造業向智能制造全面轉型升級打下了堅實的基礎。項目建設過程中,培養了一批智能制造軟硬件方面的技術人才,為公司未來打造新海智能工廠做好了準備。
通過項目管理體系從項目組織、運作體系,對項目計劃、進度、責任、質量、安全進行有序推進,對公司的歷史圖紙、技術規范、工藝文件、作業指導書進行篩理,對部門崗位作業流程、作業規范、績效考核進行高效整合,結合產品市場需求,工藝特點,車間精益布局,對智能生產設備、智能物流等進行全面篩理整合,在推進過程中獲益良多,圓滿完成項目建設,完成數字化車間項目建設目標。
新海建設數字車間一大突出的特點是務實,甚至在供應商的選擇上,都緊貼企業實際且關鍵需要。其數字化車間技術改造項目將企業資源計劃系統(ERP)、產品生命周期管理系統(PLM)、制造執行系統(MES)、自動化倉儲物流系統(WMS)、工業物聯網 Xinhai IIOT、新海小新 AI 大腦系統、看板系統,以及先進的自動化制造技術充分融合。實現了從接到客戶訂單開始,到采購需求、庫存管理、生產計劃排產、生產制造過程,到產品交付的全過程的信息化管理,實現了業務流程的數據采集,記錄了生產過程信息、物料防錯信息、設備信息、產品追溯信息和關鍵生產資源的實時狀況,完成了可追溯生產和透明化生產。