大型精密汽车注塑模具智能工厂项目

青岛海泰科模塑科技股份有限公司通过对生产实时监控及物料跟踪、在线自动检测、自动化仓储及配送等数字化改造，实现产品从计划、排产、生产、设备、质控、物流等全过程闭环管理的工业互联网。

具体做法：利用CAD/CAE/CAM系统集成多项软件，使用UG作为注塑模具的CAD开发平台，CAE采用Moldflow进行注塑过程的模流分析，通过PowerMill软件来实现CAM加工辅助；在建立千兆工业通讯网络的基础上，用益模制造执行系统建立MES,通过APS自动排产，实现计划、排产、生产、物流、设备、质控等全过程闭环管理，并与金蝶ERP、PDM接口集成，实现各生产环节的协作与联动。实现实时监控、产品数字化及物料跟踪、在线自动检测、自动化仓储及配送等。该项目是在建立在信息物理系统的基础上，把设备实体、生产资源、流程、系统和人员连接起来，透过全面信息化转型，以数据分析生成可执行(Ac­ tionable)的信息，优化制造过程，实现智能工厂和智能制造生态系统。

成效：提高产能，2017-2021年的产能分别是320套、342套、469套、589套、558套；提高设备利用率，综合测算实现生产效率调高22％以上，运营成本降低20％以上，产品研发周期缩短31％以上，产品良率降低26％以上，单位产值能耗降低12％以上。

战略规划

顶层设计

公司成立了以总经理为主任的企业数字化转型中心。

企业数字化转型中心实行主任负责制，由总经理担任中心主任。下设两个委员会：技术委员会主要在公司内部负责数字化转型项目的开发方向、重点课题、经费预算、人才培养及激励等重大问题的决策；专家委员会主要在公司外部负责对企业数字化转型的研究开发方向、重大技术问题及项目进展情况进行客观地咨询和评价。

制度安排

企业数字化转型中心自成立以来，为保证公司数字化转型中心各项体系顺利、有效地运行，公司不断地建立、健全各项规章制度，目前已建立了一套较为科学规范的管理制度：

《数字化转型中心管理制度》、《数字化转型中心考核管理办法》、《数字化转型中心研究与开发经费管理办法》、《数字化转型中心技术研发奖励制度》等制度措施。

时间路线

企业数字化转型及工业互联网智能工厂的建设是一个持续的过程：自2015年项目启动到2021年项目基本完成。

改造路径

1、智能装备应用：包括生产过程中的设备、 自动伺服设备、 检测设备等的购置与安装。

2、研发中心与车间设备联网建设。

3、生产过程实时调度建设：生产设备运行状态实时监控、 故障报警和诊断分析情况，  生产任务指挥调度、  车间作业计划生成情况， 主要是制造执行系统   (MES)    与企业资源计划管理系统    (ERP)    集成建设。

4、物料仓储智能化建设， 针对模具生产原料的特殊性建设仓储智能系统；

5、产品信息可追溯建设：包括产品质量在线自动检测、 报警和诊断分析情况。在原辅料供应、  生产管理、  仓储物流等环节采用智能化技术设备实时记录产品信息情况。

6、设备的运行数据与维护管理的智能化建设， 建立设备的运行过程的数据及维护信息、 能耗信息等， 使设备最优化运行

7、设计开发与生产联动协同智能建设。

目标规划

建立在信息物理系统的基础上，把设备实体、生产资源、流程、系统和人员连接起来，透过全面信息化转型，  以数据分析生成可执行    (Actionable)    的信息， 优化制造过程，实现智能工厂和智能制造生态系统。

业务模式

本项目方案主要应用于注塑模具制造行业。模具行业呈现出较明显的“大行业、小企业“格局特征，企业规模普遍较小，该项目在硬件设施、软件、设备、专业技术人员方面投入较大，适合在规模以上注塑模具企业推广。

本项目技术支持为武汉益模科技股份有限公司（下称益模科技），为国内领先的工业互联网及智能制造的解决方案提供商，主要为模具、装备、军工、汽车、家电等有柔性化生产需求的工厂提供专业的智能设计／信息化管理／智能加工／数字化工厂等工业软件、工业机器人自动化以及智能装备。

益模科技通过为客户提供针对性的方案、销售产品及相关技术服务并获得相应收入，其在中国各主要制造业发达地区深圳、东莞、苏州、宁波、重庆、武汉部署有分支机构，客户遍布包括香港在内的20个省市（地区），并已逐步扩展到越南、德国、新加坡等海外区域。益模科技拥有麦格纳、安波福、海拉、华域动力、一汽、上汽、长安汽车、北汽福田、格力、美的、康佳、海信等500多家优质客户，是西门子工业软件全球首家模具ERP/MES集成合作伙伴。

技术架构

1、方案的应用及技术架构

益模制造执行系统（技术架构）包含：基础信息、业务管理、主计划管理、设计管理、工艺管理、车间计划、现场管理、品质管理、外协管理、综合查询、物料管理、模具优化、统计报表等模块，集成车间制造执行系统(MES)、产品全生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)等功能。

2、建设内容：在建立千兆工业通讯网络的基础上，以益模制造执行系统为核心建立 MES,通过APS自动排产技术，实现计划、排产、生产、物流、设备、质控等全过程闭环管理，并与ERP、PDM集成实现各生产环节的协作与联动，实现实时监控、产品数字化及物料跟踪、在线自动检测、自动化仓储及配送。关键技术是使用益模设备数据采集系统：

3、主要功能为：

A.数据自动采集，可以自动采集设备开关机时间、设备加工起始／终止时间、设备待机时间、设备报警时间、报警号及报警内容、设备电流／电压曲线、主轴负荷曲线、其他关键点状态。

B.即时及历史数据分析，即时反映车间设备运行参数信息；查询分析设备历史运行参数信息；实时反映当前工单的状态，如加工中，已完工等；即时反映当前工单的加工进度情况，如完成数量和完成率；

C.数据分析后提供可视化看板展示：通过安装

LED/LCD可视化电子看板，可实时滚动播放2D车间设备状态布局，实时生产产量查询，实时设备状态监控，实时生产率分析图表。

4、资源保障：利用CAD/CAE/CAM系统集成多项软件，使用UG作为注塑模具的CAD开发平台，CAE采用Moldflow进行注塑过程的模流仿真分析，通过PowerMill软件来实现 CAM加工辅助，金蝶K/3财务管理系统。

5、核心设备供应商：环球工业机械（东莞）有限公司、青岛雷顿数控测量设备有限公司、宁波伟立机器人科技有限公司、恩格尔注塑机械（常州）有限公司。

转型成效

（一）企业价值

企业数字化转型（工业互联网）项目建成，促进了公司产品的智能化研发，提高产能， 2017-2021年的产能分别是320套、342套、469套、589套、558套；提高设备利用率，综合测算实现生产效率调高22％以上，运营成本降低20％以上，产品研发周期缩短31％以上，产品良率降低26％以上，单位产值能耗降低12％以上。

（二）社会价值

1、企业数字化转型（工业互联网）项目建成，极大地促进了行业技术进步与转型升级，为汽车注塑模具的设计开发提供更好的技术手段，助力中国汽车产业的发展。

2、在企业数字化转型（工业互联网）项目建设中，公司将益模系统与PLC自动控制系统、蓄热蓄冷装置进行链接，将太阳能、空气压缩机冷却水余热、空气能、生产厂房空气余热有机整合在同一系统中。运行过程中优先使用光伏发电、太阳能、生产余热等廉价能源，达到节能的目的。另外，系统中设置电动阀门，根据不同工况进行切换。整个过程使各种能源取长补短，优化配置，满足建筑物供暖、制冷的需求。极大地减少了车间、办公楼供热、供冷的电力消耗，实现了一系列的节能减排措施，助力公司尽快实现“碳达峰”、"碳中和“

经测算，近三年上述节能减排的环保效益如下：

指标 单位 2019年 2020年 2021年

发电量 kWh 778,618.20 748,667.23 704,932.37

等效二氧化碳减排量 吨 776.92 746.43 529.7

3、企业数字化转型（工业互联网）项目与公司金蝶K/3财务管理系统实现了无缝对接，极大地促进了财务成本核算的及时性与准确率，也是数字化转型在提高“信息披露“质量，提高”上市公司治理水平”的价值体现。