
南京南瑞继保电气有限公司专业从事电力系统保护和控制领域的技术研究、产品开发、生产销售和工程服务,是国家级重点高新技术企业、国家规划布局内重点软件企业、中国软件百强企业和中国电气工业百强企业。


大家早上好,很荣幸借这个机会分享一下公司在智能制造建设方面的实践和经验,可能各个公司的情况不大一样,也希望我们的一些做法或者是一些经验能给大家在以后的工作当中提供一个借鉴。


先做一下公司的一个简单介绍,南瑞继保主要从事电网、电厂和各类工矿企业的电力保护控制和智能电力装备的研发和产业化。是国内该领域最大的一个科研和产业化基地,公司是以研发为主的一个公司,拥有业界规模最大、层次最高的科研和产业化团队。目前也是全国最大的5家电力系统继电保护设备的供应企业之一。南瑞继保是以研发为核心,销售、设计、服务、生产融为一体的一个创新型的高科技企业。也是中宣部确定的全国自主创新重大典型宣传企业,年年被评为国家重点的高新技术企业和国家规划布局内的重点软件企业。公司的关键核心技术主要是涵盖大电网运行监控,像柔性交直流输电,包括智能变电站、新能源之类的多个领域。目前公司的年产值超过100亿元,人均产值260万元。就劳动生产率方面来说,在电力装备制造行业是比较领先的。


常州博瑞电力是南瑞继保重要的工艺研究中心和智能型的一次装备产业基地,博瑞电力是从最初的机电保护及加工配套企业,现在已经逐步发展成为一个智能电力一次产品齐全、工艺先进,具有一定自主研发能力的高科技企业。公司非常重视企业信息化建设,从建厂初期就通过引进自主开发等方式投运了多套信息系统,目前我们的整个的信息化建设,作为南瑞继保和常州博瑞电力两个公司一定是一体化运行,是在统一的框架、统一的平台下面进行管理和开发,目前信息中心在南京和常州两地有专职的信息化工作人员60余人,负责整个公司IT系统的整体架构,设计策划公司的IT系统整体应用,目前具备技术网络的规划运维,应用系统的开发实施和维护的能力。

到目前为止,我们上了多套系统,形成了以ERP为核心的,PLM、OA、MIS、SRM等系统协调运行的一个业务支撑体系,目前各个主要系统都是通过MIS数据集成,中台系统建成以后,就是说我们的业务和这个数据集成管理功能,正逐步迁移到中台系统上面。MIS系统是我们自己自主研发的一套办公管理平台,其实在系统的初期中台系统还没有建成之前,MIS系统是承担了最主要的系统集成的工作。邮件、钉钉,包括像ECM这一块是作为一个基础功能的一个技术服务的平台。

在智能制造建设方面,我们做了一些工作,也取得了一些成就,结合自动化生产测试,包括物流设备,数字化、智能化、网络化、一体化的制造模型转型。目前南瑞继保是南京市的首批智能工厂建设企业,同时南瑞继保的电力装备智能调试车间、博瑞电力的表面贴装智能车间是江苏省的示范智能车间,博瑞电力的模组智能装备等三个车间是常州市智能车间。


下面就智能制造实践过程当中的三个方面来介绍一下我们做的一些事情。首先是规划方面,在车间的规划阶段,就充分考虑了智能制造的需要,因为这几年随着公司业务的不断发展,我们其实新建了很多的厂区,上了很多新的产线,在这个规划阶段我们就充分考虑了智能制造的需要,建立了一个系统的数字化模型,实现规划生产和运营的数字化管理。另外,在系统集成方面,一个是建立开放的数据交换和信息管理平台,完善和优化有线局域网、无线网,建立标准开放的工业网络。最后一个是协作,建立研发、生产、制造、工程,运维服务、供应链和企业协同管理的智能制造系统,实现工业化和信息化的融合。建设规划,举个例子,比如说我们智能车间和工厂的规划,我们现在是要考虑的方向其实很多,比如说像我们厂房的规划,各个产品生产车间放在哪个位置,他们之间有没有物流的需求,需不需要进行厂内物流,哪些系统需要和他进行互联,包括像这个工控安全怎么做,我们设备选型的时候,需不需要和我们的网络去进行连接,用什么方式联?这些都是我们要考虑的因素。我们通过建立车间工厂的数字化模型,然后进行模拟仿真,实现规划生产和运营的全流程数字化管理。另外一个就是实现数控机床和工业机器人智能传感与控制设备,智能检测与装配设备,智能物流和仓储设备的这些关键环节,在生产管控中的互联互通。我们公司本身也生产自动化设备、自动化系统,我们的产线当中不少部分运用了自己的一些产品。

再从另外一个角度谈一下,比如说MES系统的规划,这个是在智能制造建设当中一个很重要的一点,我们在MES系统建设之初就做了一个整体的一个考量,比如说它要实现计划、调度、质量、设备生产和能效的全过程闭环管理,当然它很多的这个数据,比如说它需要去和这个SAP和APS系统进行一些数据互联,获取一些信息,把相应的生产任务,一直下达到每一条产线;通过包括产品唯一标识码,将各个独立的系统进行关联,然后形成一个可追溯和统计有贯通的一个整体,这是对信息集成上面的要求。希望实现整个生产过程的信息化,标准化和数据化,可以看见MES系统本身包含生产计划、管理车间、作业管理、仓储管理和这个绩效管理等等模块,它和其他的业务系统是有一个深度的集成。

系统集成方面,我们认为是存在几个需要解决的问题。第一个就是说系统非常多非常复杂,像我们需要接入的系统很多,包括ERP、PLM、MES等等,各个系统之间的关联关系复杂,而且大部分的业务流程需要多个系统参与。另外一个要接入的设备多,这些设备包括生产设备、看板、各种仪表,甚至风机、空调等等,可能都需要我们把它接入到系统里面。这些设备是分散在厂区各处的,同时所处的环境也很复杂。另外,还有一个就是接口的方式、通讯方式比较多。

举个生产订单的执行过程的例子,首先是在MIS里面,会去读取SAP当中的销售订单信息,然后根据交货期确定上层需求,通过RFC在SAP中创建生产订单,这个是MIS系统和SAP的一个交互。在SAP当中,可能根据这个上层的生产订单,通过MRP然后去生成计划订单,然后产生相应的采购订单,通过IDOC发送给这个SRM,然后SRM会接收到这个信息去由采购采购部门去进行一些相关的采购。同时这个在上层的生产订单下达以后,然后MSI进一步分解上层订单,创建下层的生产订单,当然是根据SAP当中的BOM进行分解。然后多个生产订单进行可用检查,SAP当中的可用性检查是指只是针对单独的一个订单的检查,不满足我们整个生产的需要,所以我们在MIS当中开发了一个多个生产订单的可用性检查的功能。在这些可用性检查都通过了以后,通过RFC创建下层的生产订单,并且把这个插件生产订单导入到MES系统当中。MES系统一个是读取SAP的生产订单,进行生产环节监控,然后读取我们自动调试仪的测试报告,这个是自动化产线上和MES的一个对接,同时像PLM当中的工艺文件等等,都可以通过这个接口读取PLM中的工艺文件,并且在通过RFC在SAP报工。另外在SAP当中对完工的生产订单做TECO和生产订单的结算。可见整个生产订单的执行过程当中,涉及到了像MIS、SAP、MES这些重要的系统,同时还包括了像我们的OA系统、邮件系统这些基础系统,对它的进行一个支持,因为有很多东西,我们可能就是一句话讲他做了一件什么事情,可能需要下面多个基础系统的支撑。比如说自动在OA系统当中发起流程,比如说采购,采购的东西回来了以后,SRM创建了一个送货单,这个送货单就在OA系统当中触发一个收货检验的流程,这个流程会自动在SAP里面创建收获。

MES统的集成需求,也可以看到就是单独从MES系统的角度来说,它要获取这个数据,对它的整个业务进行支撑,另外,它也会提供一部分数据给其他的系统来使用。可以看到那要获取的数据可能包括生产订单,包括订单里面的组件,包括工序、工艺文件等等,要从ERP、MIS和PLM当中要抽取这些信息。有些系统提供信息给MES系统使用,例如智能排产、订单管理、物流系统,包括人力资源服务管理等等。MES也提供了一些数据给其它系统使用,包括生产进度、物料追溯、设备管理、辅料管理等等这些信息。涉及到的一些操作,包括生产订单的报工,物料出入库等等。单单从一个系统的角度来说,集成的要求也是很高的。所以我们集成的工作是我们做的工作量最大的一件事情,在中台系统实施之前,除了少部分的系统是采用直接互联之外,MIS系统承担了主要的系统集成工作。当然这些互联方式很多,可能包含数据库直接访问,像Web Service等等,根据不同的需要进行选择。但是随着我们接入的系统越来越多,我们就发现MIS系统本身它不是专业做这个工作的,出现了一些问题。比如说接口的复用率比较低,重复劳动很多,经常可能取某一个数据的时候,可能A做了一遍。B系统需要的时候,又另外一个开发人员又做了一个类似的工作。另外一个就是各个系统间的接口权限,实际上管理是很复杂,有时候出了问题也比较难排查。为了解决这个问题,我们是启动了一个中台化的战略,现在已经是通过相关的组件打造适合自己的中台系统,支撑企业快速发展下多变的业务模式,助力我们的智能制造和企业数字化转型。未来会逐步会转向以中台为核心,把这些系统都接入进来。


这个是我们基于中台的一个系统的规划,首先做的是把数据库和应用层做一个解耦,接着把业务逻辑放到企业中台里面管起来。同时对不同的应用模式提供了统一的信息接口和数据接口,大家都采用同样的标准进行数据的访问和互联。当然这些不仅仅是数据,包括一些操作或者都是通过中台来进行实现的。

最后,再谈一下关于业务协作的一个情况,还是举个简单的例子,我们的质控部门提出一个要求,通过条码建立这个元器件批次与产品的关联关系,然后提高这个元器件相关问题、故障的追溯精度。当然,这件事情我们是一直在提,从系统建设的初期我们就在提,说追溯要到什么程度,是要到生产的批次?还是说要到单板的这个情况?一开始的时候,我们做到这个生产批次,就是做到批次管理,没有做到这个单板。现在的要求进一步提高了,我们要求每一个单板和每一个元器件的批次要完整关联起来,要做到我拿这个插件的条码出来以后,我要知道这个插件用在了哪个装置上,现在这个插件存在我们仓库的哪个位置,或者是他如果已经被使用了,发运到现场以后,在哪个现场的哪个装置上使用,这些必须要有一个精确的追溯。做这样一件事情的要多个部门去进行配合。首先,我们研发部门他要去确定这个条码贴放的位置,比如说他设计这个电路板的时候,要把这个位置空出来,不能说条码打出来以后,发现没有地方能贴,或者贴了之后扫不到。还有一个就是说修改自动化测试调试仪的功能,以前可能是不需要扫码,现在是调试之前先需要扫码。对于仓储部门来说,其实给它增加了很多的工作量,比如说它发料的时候,一定要提供元器件的批次信息,尤其是在大包装拆小包装的时候,它必须要把大包装的批次打印好后在小包装里面再重新黏贴一遍。在采购部门,可能就是要求供应商供货的时候要提供批次数据,并且这个数据要准确。我们在排查的时候也发现供应商提供的批次数据和实际的数据有差异,比如说A批次,这次我提供了200块给你,我们实际勘查的情况可能是A批次给了我们180块,还有另外一个B批次给了我们20块。另外对于生产部门来说,它在生产的时候,它要建立这个物料和产品的关联关系,可能我的MES系统要进行相应的改造,进行相应的配合。要做成一件事情的话,其实是各个部门通力配合的一个结果,其实也是一个互相妥协,找到平衡点的一个过程。

我们未来的一个发展规划,主要是几个方面,第一个就是说深化中台的使用,加强系统的集成和管控。另外一个就是研究推广新技术在智能制造中的使用,比如说三维的这个数字化模型给我们的客户,三维的这个工艺文件,可能通过AR和VR的一些应用,指导总装装配。第三点就是说提高整个生产的灵活性,满足我们更快速更个性化的需求响应,有效的降低制造成本。第四个就是说做这个业务流程重组,推动企业业务流程的优化和再造。业务流程的优化和再造是一个不断的推进演化过程,随着我们的产线的不断投入,随着自动化水平的不断提高,一些流程可能不适合我们在新状况下的生产,我们需要对它进行一些改造重组。第五点就是加强工控安全建设,这一块是我们后面要做的一个重点工作,因为现在物联网的概念提起来以后,会发现所有的设备会往我们的网络里面连,其实连进来的每一个点未来都可能成为安全的风险点,所以在工控安全建设这一块,我们也是越来越重视。最后一个就像深化三维设计仿真和这些工具的应用,提高智能工厂的规划水平。我们的产线还是在不断的增加,规划这块的工作,我们希望把前面一些好的经验,进一步的再推广使用。我的分享就到这,谢谢大家。

现场提问:我问一下,中台用的是别人的还是自己开发的?张鹏:中台我们用了别人家的产品,目前开发工作都是我们自己来做的,相当于我们买了平台,然后所有的工作都是我们自己来做。流程的话,我们用的是泛微的。通过自行开发,业务流程和OA系统做了深度的集成,包括我们的中台系统,单纯的路由性质的接口很少,大部分都包含了一部分的业务逻辑在其中。我们现在的开发人员,应该将近40人。
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