工廠數(shù)字化制造運營系統(tǒng)（iSESOL WIS）以iSESOL工業(yè)互聯(lián)網平臺為依托，通過為企業(yè)提供生產運行、維護運行、質量運行和庫存運行等生產管理模塊，實現(xiàn)裝備技術建立、生產流程管理、訂單協(xié)同、即時分享管理等服務模式的智能化，從而提高企業(yè)生產管理水平、改善產品質量、監(jiān)控生產過程成本，幫助企業(yè)實現(xiàn)提質降本增效。
一、項目概況
1. 項目背景
工業(yè)互聯(lián)網是數(shù)字浪潮下工業(yè)體系和互聯(lián)網體系深度融合的產物，是新型基礎設施建設的重要組成部分。隨著工業(yè)互聯(lián)網技術的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網平臺著重圍繞設備、產品管理、業(yè)務和運營優(yōu)化、社會化資源協(xié)作等業(yè)務場景，向傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)滲透融合，在幫助企業(yè)降低成本、提高效率、提升產品和服務品質、創(chuàng)造新價值等方面成效初顯，成為助力制造業(yè)數(shù)字化轉型的有效途徑。
江門市新會區(qū)新華膠絲廠有限公司成立于1984年，是一家專業(yè)生產工業(yè)單絲的企業(yè)，產品主要為聚酯單絲、聚酰胺單絲及其他高性能改姓單絲，產品大量用于造紙網和造紙毛毯，近年來逐漸用于輸送帶、過濾網及其它特殊行業(yè)。公司的產品品質在國內一直以來都處于領先水平，某些類型的產品性能優(yōu)于同類進口產品。據(jù)估計，在整個國內造紙織物用絲行業(yè)，新華膠絲廠所占的市場份額約為15~20%，造紙織物用絲方面，在網毯企業(yè)降低成本的背景下，膠絲廠單絲有機會取代進口單絲從而增大占有率。在其它行業(yè)的用絲，尤如環(huán)保行業(yè)今后也會有不小的增長空間。
江門市新會區(qū)新華膠絲廠有限公司目前有多條進口先進的工業(yè)單絲生產線和精密卷繞機，采購成本都在2000萬元/臺以上，有多臺進口精密的檢測儀器，如激光儀、收縮測試儀等，有多臺先進計量設備，如色母計量機、三站式計量機等。上述檢測儀器的采購和更新，每年預算都在100萬元以上。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，對于設備、車間的管理能力要求不斷提高，企業(yè)謀求一套先進的數(shù)字化管理系統(tǒng)適應當前的發(fā)展形式，以便加快自身發(fā)展。具體痛點包括：
（1）車間內工況復雜，現(xiàn)場生產數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)采集難度大，生產報告難出，生產任務不透明，無法及時反饋，無法準確評估交期，傳統(tǒng)紙質文檔和電子文檔管理混亂，種類多、核對難，要求生產管理人員有豐富的管理經驗，對人員的依賴性較大。
（2）產品質量檢驗主要通過人工操作質量檢測設備，對產品進行質量檢驗，主要通過紙質表格或檢測報告進行質量數(shù)據(jù)收集。質量數(shù)據(jù)與生產數(shù)據(jù)未進行有效的關聯(lián)，無法形成有效的追溯。
（3）企業(yè)倉庫通過進銷存軟件進行管理，只能管理物料庫存，無先進先出提醒，無安全庫存預警，存在貨實不符情況。無法實現(xiàn)庫區(qū)庫位精細管理。在生產計劃下發(fā)后，無法有效的實現(xiàn)物料劃分或分配占用，影響計劃準確性。
（4）企業(yè)電能能耗無法準確有效的分攤到銷售訂單、產品、設備等，只能統(tǒng)計所有加工設備電能，憑經驗分攤。物料消耗、廢絲等成本無法有效的與人/設備/訂單等進行精細化的成本管理。
面向客戶數(shù)字化轉型應用需求，江門云科基于iSESOL工業(yè)互聯(lián)網平臺提出工廠數(shù)字化制造運營解決方案，實現(xiàn)企業(yè)設備上云、生產流程管理、訂單協(xié)同、質量追溯、倉儲管理等服務模式的智能化，幫助企業(yè)實現(xiàn)轉型升級。
2. 項目方案簡介
項目針對客戶在生產管控、質量追溯、能耗優(yōu)化、倉儲管理等方面的需求，提出了基于iSESOL工業(yè)互聯(lián)網平臺的工廠數(shù)字化制造運營解決方案。方案通過數(shù)據(jù)、軟件、網絡等信息技術與人員、機器、物料、環(huán)境、供應鏈等制造要素的深度融合，開展以網絡協(xié)同、精益生產、精細管理和智能決策為代表的現(xiàn)代生產制造與運營管理能力建設。通過搭建現(xiàn)場級工業(yè)網絡，部署相關軟硬件產品，定制化開發(fā)相關模塊，為企業(yè)提供包括裝備聯(lián)網、數(shù)據(jù)采集、車間可視化、智能化倉儲等在內的數(shù)字化賦能業(yè)務，幫助企業(yè)實現(xiàn)提質降本增效。
3. 項目目標
項目通過工廠數(shù)字化制造運營系統(tǒng)建設，實現(xiàn)客戶企業(yè)車間生產管理信息化，從銷售訂單創(chuàng)建、計劃自動分解、生產任務自動排程、能耗管理優(yōu)化到質量追溯、倉儲管理的全過程數(shù)字化和智能化，以任務形式串聯(lián)各部門協(xié)同生產，優(yōu)化企業(yè)生產流程，解決各業(yè)務部門信息孤島，提高生產效率、降低生產成本、精細生產管理。同時基于設備運行情況、訂單完成情況、在制品情況、產品質量情況、料耗情況、設備能耗情況、人員績效等各類數(shù)據(jù)，為企業(yè)生產管理決策提供實時有效的數(shù)據(jù)支撐。
具體目標如下：
（1）根據(jù)銷售訂單、物料庫存、換產規(guī)則等，自動生成計劃及排程結果，實現(xiàn)按排程規(guī)則，一鍵自動排程，提升排程效率與達成率。
（2）將生產設備聯(lián)網，設備運行數(shù)據(jù)采集及相關工段設備的能耗數(shù)據(jù)采集，解決設備運行數(shù)據(jù)孤島問題，實時掌握設備運行工藝參數(shù)、對工藝參數(shù)進行監(jiān)控預警，保證產品生產質量，實時掌握設備能耗情況及全廠各部門的能耗情況、對全廠各部門能耗進行監(jiān)控管理及統(tǒng)計分析。
（3）以電子工單或流轉卡為載體，進行生產數(shù)據(jù)和設備數(shù)據(jù)的自動采集，實現(xiàn)生產過程中人員、設備、質量、產品等信息相關聯(lián)，生產過程可視化，過程可追溯，實時掌握生產進度、料耗情況和品質控制等。
（4）通過對4#自動線（以及其他經升級改造后的后卷繞機）后卷繞設備的產品卷繞時長、預警時長、各線軸卷繞時長，進行數(shù)據(jù)采集，通過可視化看板，實時監(jiān)控預警，自動線各線軸的預計卷繞完成告警，提前對線軸進行更換，提升換軸效率，降低膠絲浪費成本。
（5）通過對各部門及生產車間生產設備和生產線，增加電能表，實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)自動采集，實時掌握各部門電能使用情況。
（6）通過對物料倉庫、庫區(qū)、庫位、條碼以及包裝流水線的數(shù)據(jù)關聯(lián)管理，實現(xiàn)倉儲物料先進先出提醒、安全庫存可預警、物料超期可預警、物料庫存及分布可視化、物料快速出入庫等，實現(xiàn)倉儲精細化管理。
（7）生產相關各業(yè)務部門無紙化辦公，在生產過程以任務形式串聯(lián)各部門協(xié)同生產，解決各業(yè)務部門信息孤島。
（8）通過電子看板、統(tǒng)計報表、統(tǒng)計圖表等多樣的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，可實時掌握設備運行情況、訂單完成情況、產品質量情況、料耗情況、設備能耗情況、人員績效等，為企業(yè)生產管理決策提供實時有效的數(shù)據(jù)支撐。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
項目總體架構
項目通過工廠數(shù)字化制造運營系統(tǒng)（iSESOL WIS）建設，以iSESOL工業(yè)互聯(lián)網平臺為核心，串聯(lián)能耗管理模塊、設備運行監(jiān)控模塊、工藝管理模塊、生產管理模塊、生產執(zhí)行模塊、質量管理模塊、倉儲管理規(guī)模等，實現(xiàn)企業(yè)生產管理信息化，從銷售訂單創(chuàng)建、計劃自動分解、生產任務自動排程、能耗管理優(yōu)化到質量追溯、倉儲管理全過程的信息化和智能化，充分利用信息化的手段，達到提高生產效率、降低生產成本、精細生產管理的目標，為客戶提供可跟蹤質量的優(yōu)質產品。
2. 網絡互聯(lián)架構
項目網絡連接拓撲圖
項目基于企業(yè)生產車間、辦公區(qū)、倉庫等業(yè)務部門內的設備、終端布局情況以及應用需求，通過工業(yè)以太網和邊緣網關設備實現(xiàn)了現(xiàn)場網絡搭建與設備互聯(lián)，由現(xiàn)場設備的控制系統(tǒng)系統(tǒng)、終端感知設備與企業(yè)管理系統(tǒng)構成企業(yè)/工廠內部網絡，滿足廠內生產管理、資源調度、設備監(jiān)控等功能需求。企業(yè)網絡可通過路由器、防火墻與互聯(lián)網連接，接入iSESOL工業(yè)互聯(lián)網平臺，實現(xiàn)設備與平臺之間的互聯(lián)互通。為保障設備數(shù)據(jù)的傳輸安全，企業(yè)網絡與iSESOL平臺的連接通過安全網關建立隧道加密，確保智能設備數(shù)據(jù)發(fā)送方的可靠性和安全性，為工業(yè)服務提供了保障。
3. 具體應用場景
（1）設備聯(lián)網及數(shù)據(jù)采集
將生產設備聯(lián)網，設備運行數(shù)據(jù)采集及相關工段設備的能耗數(shù)據(jù)采集，解決設備運行數(shù)據(jù)孤島問題，實時掌握設備運行工藝參數(shù)、對工藝參數(shù)進行監(jiān)控預警，保證產品生產質量，實時掌握設備能耗情況及全廠各部門的能耗情況、對全廠各部門能耗進行監(jiān)控管理及統(tǒng)計分析
通過電子看板、統(tǒng)計報表、統(tǒng)計圖表等多樣的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，可實時掌握設備運行情況、訂單完成情況、產品質量情況、料耗情況、設備能耗情況、人員績效等，為企業(yè)生產管理決策提供實時有效的數(shù)據(jù)支撐。
設備聯(lián)網及數(shù)據(jù)采集流程示意圖
（2）工藝管理
通過將膠絲物料數(shù)據(jù)、產品配方、產品工藝流程及工序信息，導入到WIS系統(tǒng)中，通過工序配置生產中各自動化線設備及設備工藝參數(shù)、料耗、準備時長、質量信息、包裝規(guī)格等，為WIS計劃排程、生產加工過程控制、設備工藝參數(shù)質量控制、生產車間物料流轉、產品質量檢驗提供數(shù)據(jù)支撐。
工藝管理流程示意圖
（3）設備管理
根據(jù)實際設備布局情況，企業(yè)設備管理人員可以利用設備看板功能和聯(lián)網至電腦對設備運行情況進行實時監(jiān)控，并可追溯任一時間節(jié)點上所有采集到的設備的數(shù)據(jù)。通過設備履歷功能，可查看設備工藝異常告警歷史。通過設備數(shù)據(jù)自動采集，實時結合生產工藝要求及設備運行參數(shù)，進行設備工藝參數(shù)異常監(jiān)控預警。
設備管理流程示意圖
（4）能源管理
項目通過對各部門及生產車間生產設備和生產線，根據(jù)企業(yè)內部智能電表實際數(shù)量及實際安裝位置（所屬自動化線），進行電表的接口配置，為能耗數(shù)據(jù)采集提供數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)自動化線的電流、電壓、功率、頻率等進行額定閾值設置，為能耗監(jiān)控預警提供數(shù)據(jù)支撐，為自動化線的安全生產提供保障。通過智能電表連接自動化線的電器柜，采集自動化線的ABC三項電流、電壓等，基于電能采集模塊將電信號轉換成數(shù)字量對自動化線能耗進行采集，進一步實現(xiàn)對于能耗的智能化管控與優(yōu)化。
（5）生產管理
WIS系統(tǒng)根據(jù)銷售訂單、物料庫存、換產規(guī)則等，自動生成計劃及排程結果，實現(xiàn)按排程規(guī)則，一鍵自動排程，提升排程效率與達成率。以電子工單或流轉卡為載體，進行生產數(shù)據(jù)和設備數(shù)據(jù)的自動采集，實現(xiàn)生產過程中人員、設備、質量、產品等信息相關聯(lián)，生產過程可視化，過程可追溯，實時掌握生產進度、料耗情況和品質控制等，為生產過程可視化提供數(shù)據(jù)支撐。
通過WIS系統(tǒng)生產過程中采集到的設備數(shù)據(jù)、已排計劃數(shù)據(jù)、車間現(xiàn)場在制品數(shù)據(jù)，設備完好情況、生產節(jié)拍，排程規(guī)則，各序準備時長，系統(tǒng)自動生成電子工單/流轉卡，計劃人員根據(jù)排程結果進行微調，將工單指派給人員/設備，并生成生產領料單，倉儲人員備料。
生產管理流程示意圖
（6）銷售管理
通過WIS系統(tǒng)完成對銷售訂單的管理，以及對銷售訂單執(zhí)行情況的跟蹤，可實時掌握銷售訂單完成情況，系統(tǒng)根據(jù)在制品情況、庫存情況、生產加工節(jié)拍，自動進行訂單遇超期預警，同時支持銷售訂單管理、訂單進度統(tǒng)計、訂單超期預警，為銷售部門與生產部門協(xié)同提供信息實時穿透。
銷售管理流程示意圖
（7）采購管理
通過WIS系統(tǒng)提供的采購管理功能，根據(jù)銷售訂單、產品配方、銷售訂單、物料庫存等相關數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠自動進行物料齊套檢查，自動生成物料需求計劃，采購人員可根據(jù)物料需求計劃，創(chuàng)建采購計劃。同時支持采購計劃的審核，物料采購進度狀態(tài)（發(fā)布、發(fā)貨、在途、到貨、結算、開票）的更新。各部門可通過系統(tǒng)，實時掌握物料采購進度，及時應對生產物料需求情況。
采購管理流程示意圖 質量管理流程示意圖
（8）質量管理
針對各產品的質量檢驗標準進行維護，根據(jù)各產品檢驗周期進行檢驗計劃編制，在車間產品加工完成后，系統(tǒng)根據(jù)工序質量配置，自動觸發(fā)質量檢驗計劃任務，質量檢驗人員填寫質量檢驗單，完成質量檢驗，合格產品稱重上報，不合格產品進行廢品處理流程。
（9）倉儲管理
通過WIS倉儲管理功能實現(xiàn)倉儲賬目數(shù)字化、流程規(guī)范化、配置靈活化，實現(xiàn)倉儲流程和規(guī)則可配置和定義，倉儲數(shù)據(jù)一目了然。實現(xiàn)了物料從收貨到存放，從發(fā)料到裝運的全業(yè)務流程控制，基于透明供應鏈的物料倉儲管理，打造具有互聯(lián)性、共享性、可視化的透明供應鏈倉儲管理體系，助力企業(yè)管理效率提升，保障倉儲作業(yè)順暢推進。
倉儲管理流程示意圖
4. 實施效果
新華膠絲廠通過應用工廠數(shù)字化制造運營解決方案，能夠及時、便捷地獲取生產進度、庫存數(shù)據(jù)、質量信息、設備狀態(tài)、工藝信息等數(shù)據(jù)，從而及時調整自己的生產計劃、采購計劃，有效解決生產中的各類問題，降低管理運營成本，提高生產效率。
（1）生產信息實時掌握
通過實時采集生產現(xiàn)場中各類生產過程數(shù)據(jù)，包括設備、物料、人員、工時、工裝、刀具、工藝、能耗等相關數(shù)據(jù)，以車間看板方式實時監(jiān)控整個車間的生產過程，包括車間設備運行狀況、生產進度、產線產量、能耗使用等，實施后減少2人在生產設備參數(shù)記錄方面的耗時，實時的生產設備數(shù)據(jù)反饋、做到主動到時提醒等預警，使管理人員及時全面地掌握企業(yè)的生產情況，滿足生產過程各維度需求，保障生產現(xiàn)場作業(yè)有序進行，為管理層決策提供數(shù)據(jù)支撐。
各類生產過程數(shù)據(jù)&車間設備看板
（2）計劃排程合理高效
通過應用iSESOL WIS計劃排程服務，實現(xiàn)了對生產計劃、銷售計劃、物料計劃合理安排，交貨答復準確率顯著提高，計劃頻率按時更新，計劃定制更為及時準確，對市場的反應更快，提高企業(yè)效益及信息化水平，提高企業(yè)綜合實力與市場競爭力。
（3）質量檢測全程追溯
通過應用iSESOL WIS質量管理服務實現(xiàn)了完整的質量管理流程及質檢過程數(shù)據(jù)采集，正向反向質量追溯，人員、設備、產品良品率實時統(tǒng)計與監(jiān)控。同時基于多樣的質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計（看板、報表等），為質量管理提供決策數(shù)據(jù)支撐，及時應對控制質量問題，有效提升產品質量，降低產品不良率至2%。
（4）倉儲管理有序透明
通過應用iSESOL WIS倉儲管理服務實現(xiàn)了物料倉儲管理有序透明，通過PDA掃描進出庫，準確率達到100%，能實時物料庫存查詢，賬目清晰流程規(guī)范。同時基于透明供應鏈的管理思想，對供應鏈的物流網絡、資源、訂單、倉庫、運輸配送等進行整體計劃、協(xié)調、操作、控制和優(yōu)化，同時實現(xiàn)供應鏈上下游采購、供應和生產運營的環(huán)節(jié)的協(xié)同，打造具有互聯(lián)性、共享性、可視化的透明供應鏈倉儲管理體系。