【導語】 近年來，智能制造熱潮席卷神州大地，這既是工業4.0熱潮的延續和“深度本地化”，又是《中國制造2025》推進過程中最大的熱點。尤其是在電力裝備行業，很多大中型制造企業開展了相關實踐，還有眾多企業在躍躍欲試。
近年來，智能制造熱潮席卷神州大地，這既是工業4.0熱潮的延續和“深度本地化”，又是《中國制造2025》推進過程中最大的熱點。尤其是在電力裝備行業，很多大中型制造企業開展了相關實踐，還有眾多企業在躍躍欲試。增加智能裝備、建立智能產線、推進智能物流，減少人工，成為很多制造企業的共同選擇。
然而實際上這并不容易，制造企業車間管理依然存在很多的盲區，車間現場到底是怎樣的狀況？生產計劃的執行是否到位？產品追溯的體系是否完善？如何實現生產數據的實時自動采集？車間人員如何調度、管理？設備的實時使用狀態如何？……制造過程的“黑箱”已經嚴重束縛了現場管理以及智能化水平的提升。
在這種趨勢下，作為國內領先的成套配電設備企業，寧夏力成電氣集團有限公司于2016年獲得由國家扶持的智能制造示范項目資金支持，投入發展電力裝備智能制造新模式工廠，通過導入和改善MES、PLM、ERP等系統，引進機器人、高端數控機床、柔性線等先進裝備實現精益生產，與研華科技合作利用先進物聯網技術，實現制造信息的全面感知采集應用，最終結合智能化電力裝備發展趨勢，共同打造基于云端的工業物聯網服務模式，無疑為制造企業推進智能制造帶來了新的思考與借鑒。
讓智能下沉到車間
寧夏力成電氣集團有限公司成立于1995年，是大型高、低壓成套配電設備生產企業，原國家電力部、機械工業部確定的高低壓成套開關設備定點生產企業和國家經貿委“兩網改造”重點推薦企業，中國電器工業協會高壓開關分會常務理事單位，2009年被評為 “中國電器工業最具影響力品牌”。
2016年6月，力成電氣以“智能配網成套開關設備數字化工廠建設”課題入圍了工信部智能制造綜合標準化與新模式應用項目。在推進企業走向智能制造的過程中，力成電氣首先進行了頂層設計，通過與達索合作采用產品數字化三維設計與工藝仿真，結合激光高效選區熔化金屬增材制造和光固化成型、融沉積成型非金屬增材制造等先進技術手段，建立數字化研發設計體系以縮短研發周期。
可是萬丈高樓平地而起，產品研發設計數字化后還需要智能化的生產方式，這其中智能化裝備與實施層，即硬件層是力成電氣未來智能化工廠的基礎。由于力成電氣原有的系統落后，生產裝配的整個過程如同封鎖在一個“黑匣子”中，無法滿足企業精益生產的要求。因此，擺在力成電氣智能工廠建設的一個問題是，如何在車間層面將生產過程中各種數據流進行采集并加以利用，將這些信息延伸到工廠的自動設備、質量管理、供應鏈、成本控制，物流管理等各個環節，從而實現管理效率和資源配置的最優化。
使數據“翩翩起舞”
千里之行，始于足下，力成電氣深知底層自動化建設是整個數字化工廠的基礎。因此，力成電氣希望所選擇的數據采集系統除了是一個適合輸配電裝備行業并且具有穩定性和成熟性的產品之外，還應該具有強大的服務能力，去跟各個系統之間對接。此外，還應該具備一個較高的性價比。
經過挑選與考察后，最終力成電氣邂逅了研華科技。經過詳細的溝通，研華科技認為力成電氣智能工廠底層建設的核心是如何實現數據的采集、集成與可視化。在具體實施中，研華首先對力成電氣的生產模式和特點進行了梳理，明確需要采集的底層智能化裝備的核心運轉數據究竟有哪些，如能源數據、設備運行數據、質量檢測數據、物料識別數據、工藝加工數據等，對缺失的數據環節通過添加數據采集卡與現場看板實現對所有設備運行情況可視化、報警提示與處理等。
其次，研華發現力成電氣包括開關柜裝配線、斷路器裝配線、鈑金加工線等多條生產線和立體倉庫、AGV等，這些設備和產線由不同的供應商提供，如同“八國聯軍”缺乏統一的標準。因此，研華通過數據采集網關實現異構設備之間的協議轉換，統一接口實現異構設備的數據采集，以可編程的自動化控制器提供開放式開發架構，將控制、信息處理及網絡功能整合至單一控制系統中。
最后，為實現車間生產的透明化、有序化，研華為力成電氣構建了中控室，通過WebAccess數據采集平臺實現上下層數據的連接，全面監控與指導公司的生產管理，包括生產計劃、車間作業、設備管理、能源管理、質量管理等。未來還將借助WebAccess實現基于云端的數據分析與管理，借助數據挖掘和大數據分析等技術，實現數據中知識規則的提取，進而打造成一流的配電產業制造基地。
對生產一目了然
系統上線后，研華產品各功能模塊都按照預期目標發揮著作用。在力成電氣看來，系統上線后最大的好處就是將原有的一些瑣碎的手工記錄，產品信息、溝通信息變成了數據流的信息，實現了生產的透明化。一方面，通過構建完整實時的數據采集系統，力成電氣能夠及時了解車間工人的作業情況、產品的生產情況以及質量狀況，打開生產過程中的“黑箱”，提高生產過程的透明度。
另一方面，以生產數據作為基礎建立的中控室，幫助力成電氣洞悉了生產制造全過程，猶如企業的智能化決策指揮中心，不僅為管理層分析決策提供支持，還可以對過往生產異常問題原因進行數據分析、溯源，為持續改善提供依據。
值得一提的是，力成電氣一直強調對于“人”的管理，本次系統上線后，對現場工人的績效考核也更加明確，通過數據采集提高工時統計的準確性，在績效考核時有更詳細的數據支撐。
他山之石可以攻玉
對于本次項目的順利實施，研華工業自動化事業群智能制造行業經理謝波認為MES 系統實施需要CIO既能“識大體”又能“知小節”。他解釋“識大體”是指企業信息化管理者擁有高屋建瓴、統籌全局的能力，因為MES在整個項目過程中與很多系統在功能上有一定的交叉重疊，企業需要理清系統之間的關系，劃清系統之間的邊界，才能確定MES系統的需求。“知小節”是指信息化管理者對企業本身生產工藝和實際業務有深刻的理解，他表示有的企業在提出 MES需求時，往往比較寬泛，缺乏針對性，甚至將目標與需求混為一談。如對追溯管理的需求，企業對需求的描述往往停留在“系統需要提供追溯管理的功能”，如若有一個“要實現對原材料、產成品、生產操作過程、生產組織、過程質量、過程工藝參數等的追溯”的具體功能描述，未來系統實施將順暢許多。
在謝波看來，輸配電設備主要應用于電力系統和工礦企業的電能傳輸和電能控制等，影響電網的建設、安全與可靠運行，特別是高壓輸配電設備屬電力發展的重大關鍵設備，也是國家能源戰略和裝備制造業領域中的重大戰略。作為《中國制造2025》推進的8大產業之一，我國輸配電裝備產業與國外相比，企業在研發設計、仿真驗證、制造裝備與制造過程的數字化智能化方面還存在較大差距，特別是各應用系統間大多采用基于BOM信息的自上而下的單向數據級的集成，缺乏自下而上的實時數據反饋以及打通產品全生命周期數字化的物聯傳感系統以及基于工業數據的研究分析和應用的方法、工具和手段?！霸陔娏ρb備企業智能化轉型的關鍵時期，研華將充分發揮行業平臺的優勢與作用，以領先的產品、技術與服務賦能客戶，在提升企業底層智能水平的基礎上循序漸進，積極、穩妥地推進智能制造，助推電力裝備行業乃至整個中國制造邁向更高的階段?！敝x波總結道。