双环传动:用数据给每个齿轮“画像”

企业名片
浙江双环传动机械股份有限公司创建于1980年,于2010年9月在深圳交易所上市。该公司专注于机械传动齿轮的研发、设计、制造与销售,形成涵盖传统汽车、电动汽车、高铁轨道交通及工业机器人等多个领域门类齐全的产品结构,已成为全球具有相当生产规模和实力的主要齿轮散件专业制造企业之一。
双环传动车间里,机械手在运作中。
随处可见的大小显示屏,显示着班组信息、排产进程;
一台台橙色的自动导引运输车,按照设定好的路线,把货物从生产现场搬入仓库工位间;
一件产品从原料购入、加工生产、质量检验到打包入库,涉及的所有信息都将被记录为原始数据……
走进浙江双环传动机械股份有限公司(下称“双环传动”)生产车间,看不到太多的员工。在这里,上述场景,都被制造运营管理平台这个产业大脑控制着,严丝合缝,有条不紊。
那么,这个控制着生产链、供应链、流通链全过程的信息化平台,在双环传动是如何实现的呢?
起步于客户要“产品数据”
制造运营管理平台是双环传动工业4.0的核心,是双环传动数字化改革亮点。
在没有进行数字化改造之前,双环传动的大部分产品信息,都以书面形式保存。双环传动的客户多为知名汽车制造商,在零配件采购上细致、谨慎,对供货商要求较高,一部分客户甚至要求保存建立合作以来十余年的大量齿轮加工过程检验数据。
机械传动齿轮具有特殊性,为了避免后续追溯信息时可能产生的争议,无论客户是否主动要求,双环传动对于所有客户的每一单订单,每一批产品,甚至是每一个齿轮,都全流程记录生产详情。
但随着时间地推移,累积的海量纸质资料,不可避免,面临着存储和检索上的难题。
“一个客户给我们提了要求,希望我们建立数字化的系统,便于快速准确地追溯产品生产流程。”说起数字化的缘由,双环传动智能制造总监崔永龙表示,客户的意见是一个契机,实际上,公司很早就已开始在各个模块进行数字化的尝试。
双环传动董事长吴长鸿说过,工业4.0中,数字化、网络化、智能化最终都来源于底层数据,若底层数据不可靠,再往上只会是“空中楼阁”。
制造运营管理平台,就是将生产中的人、产品、流程等一切信息经由软件采集,实现数字化的存储,全面可靠,不仅可以满足后期随时回溯分析的要求,更为精益生产提供数字支持。
每一个齿轮都有精确数据
双环传动数字化发展史可以追溯到2006年,从最原始的ERP系统、车间工票系统、库存管理系统、成品条码系统等开始,一步步升级。到2016年,随着MES制造执行系统上线和移动办公全面推广、云数据库建立,双环传动的制造运营管理平台开始逐渐有了雏形。
2019年,双环机械研究院组建了专门的信息化科研团队,开始自行研发,一个与自身产业高度适配的独一无二的双环传动制造运营管理平台成功上线,工业互联网体系已初具规模。
“机械传动齿轮产品本身有一定的特殊性,它很精密,所以在参数设定、数据收集上,要求是非常复杂和繁多的。市场上为普通模具厂、机床厂商开发的系统,没法满足我们的需求,后续调试工作多,投入的时间和精力,远远大于从我们的产品出发,直接搭建一个新平台。”崔永龙主导了这个项目。
双环机械研究院隶属于双环传动公司,系统开发人员直接来到了各个车间,与一线操作工人沟通交流,了解所需的采集内容和采集方式,高效且精准。
“比如,热处理是生产中的关键步骤,高温炉内的数据采集,除了温度、时间、加热方式,还精确到了炉内分区;还比如,一个小小齿轮,需要设置模数、齿数、压力角、齿顶高系数、公法线长度、跨测齿数、齿向公差等多个参数。”崔永龙说。
不仅如此,为了掌握详细、可靠的检验数据,双环传动在每个制造车间内成立专属检验团队,配备精密的检验设备,并进行集成,实现数据抓取。原先只能在独立设备内本地查阅的数据,在连上服务器后实现了随时随地查阅,为在外办公的员工提供便捷、真实、可靠的现场数据,实时监控现场设备运行加工情况。
留有多个端口的管理平台
去年,双环传动成功中标工业互联网创新发展工程——工业互联网企业内网网络化改造行业推广服务平台项目。这意味着,制造运营管理系统在实际运用中,已取得了显著成果。
目前,双环传动位于玉环、嘉兴等地的生产基地,在全面接入制造运营管理平台改造后,明显降低了运营成本、提升了生产效率和产品质量。
“所有数据在一个系统中连通起来,上下游的联系更紧密了。人员安排、订单排程、产品进度和质量都变得可视。比如仓储系统,可以看到每个货架上的货物排列、在库时间,‘先进先出’‘货架锁定’等操作都变得轻松。”崔永龙说,网络化、平台化、协同化、精益化是这个平台的特色,推动着双环传动生产智能化的进程。
玉环作为中国汽车零部件产业基地,集聚了大量汽车配件制造企业,生产智能化同样也是这些企业的发展方向。
“同为汽车配件,产品精密度高,参数复杂是相同的特点。如果全厂进行智能化和工业4.0改造,在汽车零配件行业,制造运营管理系统的兼容性很强。” 崔永龙说。
据介绍,他们在设计系统时已设定了详尽和细化的各类参数,且平台的DTS数据接口系统丰富,能够支持不同类型、不同企业检测设备接口集成,加上双环传动在使用中不断完善,保持动态的改进,因此在同类生产商中适配度极高。
对于双环传动来说,机械传动齿轮已经不再是单一的经营业务。借助制造运营管理平台实现了从原料到最后成品的数字化、网络化、智能化管控的这一经验,面向区域内汽车零配件制造上下游企业,提供技术咨询和培训等网络化公共服务,会成为双环传动未来新业务的增长点。
观 点
“数字工厂” 始于收集数据
崔永龙:高级制造工程师 浙江省工业互联网专家人才库成员
从我们的经验来看,智能工厂的建设,要从方案制定、调研分析、发现问题、控制风险、保证资金利用率等多方面考虑。最关键的,是对工厂现有生产线进行智能化改造。
改造的总体思路,就是对已具备智能检测功能的生产线进行“系统数据集成”,对不具备智能检测功能的生产线进行“闭环改造”,对非智能生产单元“集中检测、减少人为干预”。
要注意的是,市场上已有较成熟的各类数字化系统在出售,销售方会根据企业要求做一些适配调试,但是并不是所有类型的企业都适合外购软件。如果行业和产品有特殊性,组建团队自行开发将更适合。
而开发过程中,参数设置是最值得关注的,需要在每一个生产环节尽可能多地及时收集各项数据。所以,开发人员对生产流程和生产工艺必须要有了解,将开发地点移到车间一线,听取操作工人的要求,将之移入系统,方可实现 “数字企业”加上“参数驱动”等于“未来企业”。
就像双环传动的每件齿轮,都拥有一个“身份ID”,扫描后可获取这件齿轮从钢材变成成品的详细全过程,这离不开按照设定参数所收集的原始数据。