无锡透平叶片有限公司 无锡透平叶片有限公司为全球能源装备制造行业、航空发动机等提供叶片定制。产品涵盖了从各类锻件毛坯、粗加工产品,直至为客户提供经过精密加工可直接装机的成品。通过智能制造管理平台,将产品的属性、工艺、生产时间和成本、产品物流和仓储、质量的信息进行结构化管理。提供客户在前期,过程中和后期的参与能力,从而提升客户满意度。作为典型的多品种小批量定制产品,叶片生产除具有典型的离散制造特点外,叶片还具有工艺过程多变和不确定的特点。智能制造能为整个生产分解、规划和执行提供数字化手段,这同时有助于分类和规范离散制造过程,累积制造经验并减少下一次制造的过程浪费。智能工厂的建设实现了协调企业资源,满足多品种小批量客户定制的产品制造要求。在管理上,实现生产过程数据透明化、可视化、及时化,满足客户对产品质量及质量信息、交货期、成本等的全面要求。 无锡透平叶片有限公司拥有国内最先进、国际领先的叶片制造技术,拥有国内最大的叶片加工5轴联动加工中心群,涵盖了从超小型叶片到超大型叶片的数控加工能力。无锡透平叶片还拥有国际打击吨位最大的螺旋离合压力机,并拥有完整的金属材料热加工和特种工艺手段。而建设智能化生产车间是最大效率地发挥硬件平台生产能力的有效手段。为此,WTB制定了信息化规划。该规划以智能化生产设备为底层,ERP/PLM系统为上层管理平台,中间为自主开发MES系统——生产管控系统。 在该规划的指引下,除去已经建设的ERP/PLM系统,无锡透平叶片有限公司的建设智能车间的主要任务有:建立车间基础的网络互联系统;购置或改造生产设备使其具备自动化、网络化、智能化能力;在ERP/PLM系统的基础上建立车间智能化系统,并形成统一的平台;打造与技术研发、生产制造、质量监控、成本监控、订单管理、人员设备一体的信息化平台,实现生产经营过程的单一界面、单一数据入口、单一数据发布。从而实现生产过程的智能化、柔性化、数字化。这与WTB的信息化规划的目标是完全吻合的。可以说智能车间就是信息化规划的目标之一,与信息化密不可分。其最终目标都是提升公司的整体效率,完成内部管理模式的转变。 以自动化生产设备为底层,商品管理系统(SAP/PLM)为顶层,用自主开发的管控系统作为两者之间的桥梁,是无锡透平叶片有限公司面对自身生产方式的特殊性所提出的构想。通过这种方法用以实现生产指令从顶层到底层的贯彻,以及业务数据从底层到顶层的收集、处理、归纳和传递。 WTB建设智能化工厂主要分为两大步骤。首先,在采用商品化信息系统方面,实施SAP系统的四大模块:SAP-MM管理物料、物流与采购,SAP-SD负责销售和分销,SAP-FI/CO用于财务和分析。同时应用西门子UG-NX三维CAD设计工具进行工艺与工装设计,其三维模型一方面与叶片加工专有系统RCS共享以编制数控程序,另一方面直接将物料、BOM和工艺等信息传递到TeamCenter-PLM平台,实现与SAP-MM及管控系统的实时共享和集成。TeamCenter系统同样来自西门子,与UG-NX形成一体化界面,简化操作并消除信息孤岛,为ERP运行和生产组织提供数据基础。 第二步是自主开发WDM(生产管控系统),该系统在与SAP及TeamCenter完全整合的环境下,作为各系统与物理实际的桥梁,调度指挥各系统。WDM作为管理系统前台,通过接口与SAP对接,实现业务灵活管理与合规性的平衡,同时以自身流程串联和驱动SAP流程,并对其进行适应性改造,满足便捷性、合规性及功能拓展需求。管控系统将生产现场各类管理需求整合到同一界面和系统,目标是实现工艺指导下的物料加工自动化、检验要求自动推送与质量信息自动收集、物流信息全程采集、设备自动控制与信息获取、人员信息全方位嵌入,以及销售层面的信息汇总与自动生成。 WDM系统扩展SAP-PP生产模块,使复杂生产过程与PP工作中心匹配,通过固定工作中心设置与可变工艺路线结合,减少系统设置工作量,适配多品种小批量生产;借助SAP-PP的MRP工具,将SD中的用户订单转为生产订单下发,满足生产计划信息化需求。同时,SAP-PP与SAP-CO结合实现订单工艺成本分析,通过WDM将PP订单的六项成本要素传输至对应销售订单,实现以订单为单位的成本分析。 此外,WDM对工艺编制过程进行结构化改造,实现工艺数据分离与数据库化存储,发布后可立即用于整个制造过程,同时实现工艺参数化和标准化,打破生产、质量、物流的数据鸿沟,达成“一次录入,随处使用”。通过物料跟踪卡适配叶片生产过程中管理粒度逐渐细化的特征,在最终交付阶段一键生成用户质保信息,可追溯每件产品从原材料到加工尺寸的全部信息。WDM还连接各类生产设备,实现加工程序可控传输与设备状态采集,整合生产、质量、交付等信息,为管理人员提供掌控生产过程的工具。WTB还自主开发锻造过程自动化设备,实现锻造坯料成形、加热进出炉、石墨润滑的自动化,以及加热设备的自动控制与记录。 纵观智能制造建设过程,WTB主要采用以实践为指导,通过制定信息化规划,逐步有序地推进系统实施。通过类似PDCA循环的模式,结合自主开发系统功能,不断修正、改进系统各项功能,使得智能制造各个系统逐步趋于实用与完善。但在过程中,数字化建设的周期较难控制,项目规模难免会扩大,因此项目成效难以快速达成。