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大連亞明汽車部件CIO肖慶陽(yáng)：勢(shì)在必行的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
“通過(guò)近年來(lái)智能工廠的建設(shè)，大連亞明已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提高42.04%，運(yùn)營(yíng)成本降低 22.78 %，產(chǎn)品研制周期縮短 51.44%，產(chǎn)品不良率降低35.38%，單位產(chǎn)值能耗降低 31.89 %。”
大連亞明汽車部件股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“大連亞明”)是中國(guó)壓鑄行業(yè)龍頭企業(yè)，有著69年歷史的傳統(tǒng)制造企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器鋁合金壓鑄件以及新能源汽車電池、電機(jī)、電控三電殼體壓鑄件的研發(fā)和制造。
作為國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范企業(yè)、大連市首家5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范企業(yè)，大連亞明早在1997年就開(kāi)始布局信息化，并堅(jiān)持走自主研發(fā)的路線，組建智能制造研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)壓鑄件及其模具制造過(guò)程中的智能化裝備、在線檢測(cè)、智能物流等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，建設(shè)了基于核心壓鑄與機(jī)加設(shè)備的數(shù)字化車間、物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與傳感系統(tǒng)、車間制造執(zhí)行系統(tǒng)，并通過(guò)二十多年的發(fā)展建設(shè)，已形成數(shù)字化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)新模式。
壓鑄行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工行業(yè)，數(shù)字化起步較晚，隨著國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)汽車零部件壓鑄行業(yè)技術(shù)水平也得到很大提升，但與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)相比，仍然存在諸如熔煉、壓鑄過(guò)程能耗高、產(chǎn)品報(bào)廢率居高不下，產(chǎn)品表面質(zhì)量不高，工藝集中度和智能化程度低，制造消耗品資源循環(huán)利用率低、生產(chǎn)效率低等，“低質(zhì)、低價(jià)”的現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，高端市場(chǎng)被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，如美國(guó)、歐盟和日本占據(jù)了全球市場(chǎng)的85%左右，國(guó)內(nèi)70%的市場(chǎng)份額被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。
所以，為了更好適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的需要，對(duì)成本、效率以及安全的要求也要不斷提高，因此，企業(yè)就必需向智能化、節(jié)能型企業(yè)發(fā)展，以轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式來(lái)增厚企業(yè)利潤(rùn)空間，進(jìn)一步提升行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
肖慶陽(yáng)表示，業(yè)內(nèi)目前正在探索數(shù)字化的路徑和解決方案，行業(yè)也缺少標(biāo)桿企業(yè)。大連亞明早期也存在機(jī)器設(shè)備使用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng);設(shè)備維護(hù)檢測(cè)需人工識(shí)別、檢測(cè);產(chǎn)品輸出錄入手動(dòng)操作、紙質(zhì)記錄;數(shù)據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)呈手工/靜態(tài)數(shù)據(jù);工廠內(nèi)設(shè)備、車間與企業(yè)管理者之間呈現(xiàn)孤立狀態(tài);上下游供應(yīng)商、銷售商之間無(wú)信息互通共享等現(xiàn)象。
為了更好的解決這些問(wèn)題，提升汽車關(guān)鍵壓鑄件的智造水平，大連亞明通過(guò)對(duì)壓鑄件及其模具制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集、在線檢測(cè)、可視化生產(chǎn)管控等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，基于混合云模式，開(kāi)發(fā)了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化工廠管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)PLM、ERP、MES等系統(tǒng)的高效協(xié)同與集成，為我國(guó)汽車壓鑄件核心制造裝備和核心功能部件制造水平的發(fā)展提供新的動(dòng)力，也為我國(guó)壓鑄行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制可推廣的范本。
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大連亞明汽車部件CIO肖慶陽(yáng)：MES：零失誤要求下的自我精進(jìn)
對(duì)制造企業(yè)而言，最大的訴求無(wú)非是提質(zhì)增效降本。而圍繞著壓鑄企業(yè)的核心痛點(diǎn)，則是生產(chǎn)工藝的不穩(wěn)定性，以及生產(chǎn)過(guò)程中的不穩(wěn)定性導(dǎo)致的高故障率。所以，對(duì)壓鑄企業(yè)來(lái)說(shuō)，將故障率降低乃至為零，需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和主要工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，快速響應(yīng)，做到預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率提高，產(chǎn)品品質(zhì)提高，成本下降的目的。
肖慶陽(yáng)表示，區(qū)別于普通離散制造業(yè)，壓鑄制造企業(yè)的核心痛點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程管控，為了解決這一問(wèn)題，大連亞明自主研發(fā)MES系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的模具、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)密管控，統(tǒng)計(jì)模具壽命，定期更換耗損件的同時(shí)，對(duì)模具溫度進(jìn)行監(jiān)控。不僅如此，企業(yè)還要對(duì)設(shè)備的壓力和速度進(jìn)行監(jiān)控，各項(xiàng)指標(biāo)必須控制在產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)變化點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)干預(yù)和控制。
對(duì)于變化點(diǎn)的管理，體現(xiàn)了企業(yè)的信息化、數(shù)字化水平。如果這些變化點(diǎn)都能得到有效控制和管理，將大大提升生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。肖慶陽(yáng)介紹，汽車常見(jiàn)的零部件發(fā)動(dòng)機(jī)壓蓋、缸罩蓋、變速器缸體等，這幾類產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中或在MES系統(tǒng)中，參數(shù)是各有不同的。而且這些產(chǎn)品對(duì)應(yīng)著不同的主機(jī)廠，例如大眾系，豐田系、奔馳系等，而這些主機(jī)廠對(duì)零部件控制的標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的。
從去年開(kāi)始，新能源汽車呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。新能源汽車電機(jī)、電池、電控等核心零部件相較于傳統(tǒng)的缸體、缸蓋等鑄件，在產(chǎn)品的氣密性、清潔凈等方面的要求更高了，因?yàn)橐坏┌l(fā)生滲漏就會(huì)引起非常嚴(yán)重的安全事故。所以，對(duì)零部件品質(zhì)的監(jiān)控，新能源汽車會(huì)更加茍刻。
實(shí)際上，汽車零件產(chǎn)品對(duì)質(zhì)量的要求非常高，主機(jī)廠要求的是零缺陷，這就對(duì)壓鑄行業(yè)提出了一個(gè)更高的挑戰(zhàn)，為了保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性管控，大連亞明采用了很多工藝監(jiān)控的手段，包括模具溫度的監(jiān)控、壓鑄參數(shù)的監(jiān)控、AI工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)等，目的就是為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量。肖慶陽(yáng)表示，目前市場(chǎng)上通用的ERP和MES系統(tǒng)是無(wú)法滿足企業(yè)個(gè)性化需求的，因此大連亞明組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)了MES系統(tǒng)，解決生產(chǎn)制造過(guò)程中的痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
大連亞明的MES系統(tǒng)目前已經(jīng)升級(jí)了六個(gè)版本，在長(zhǎng)達(dá)十幾年的持續(xù)完善和優(yōu)化中，系統(tǒng)融合了5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，形成了獨(dú)有的創(chuàng)新理念，目前已經(jīng)做到了可視化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化管控。
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大連亞明汽車部件CIO肖慶陽(yáng)：壓鑄件缺陷檢測(cè)系統(tǒng)：AI視覺(jué)檢測(cè)
汽車零部件缺陷的種類繁多，且缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，尤其各主機(jī)廠也有不同的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，如果純靠人力來(lái)檢查，難免會(huì)失誤。針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的鑄造件，大連亞明通過(guò)基于5G的工業(yè)視覺(jué)監(jiān)測(cè)技術(shù)代替人工進(jìn)行缺陷監(jiān)測(cè)。
視覺(jué)檢測(cè)分為兩部分：鑄件外部的缺陷檢測(cè)和鑄件內(nèi)部的缺陷檢測(cè)。外部缺陷檢測(cè)，實(shí)際上是通過(guò)對(duì)零件表面各個(gè)角度進(jìn)行拍照，并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果，機(jī)器人對(duì)此進(jìn)行智能分揀，把有缺陷的零件挑出來(lái)。鑄件內(nèi)部的缺陷檢測(cè)，主要是利用x光機(jī)，把拍攝的圖片進(jìn)行預(yù)處理，依托云平臺(tái)上的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行照片數(shù)據(jù)集的制作，并對(duì)這些數(shù)據(jù)集進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，最終完成缺陷的識(shí)別。
肖慶陽(yáng)介紹，目前公司已經(jīng)將視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用到了生產(chǎn)線，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大數(shù)據(jù)建模，再加上機(jī)器的深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)零部件缺陷的檢測(cè)，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
“亞明自主開(kāi)發(fā)的工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，是基于5G的AI視覺(jué)檢測(cè)。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，借助工業(yè)相機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行采集，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)上傳云端服務(wù)器，利用算法進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，再通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)結(jié)果反饋到終端。最后通過(guò)終端數(shù)據(jù)的采集和產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)在線質(zhì)量檢測(cè)。”
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大連亞明汽車部件CIO肖慶陽(yáng)：二維碼身份證：產(chǎn)品上下游全流程的可追溯
大連亞明生產(chǎn)的所有產(chǎn)品，在第一道壓鑄工序的時(shí)候，就會(huì)被打上一個(gè)激光二維碼，相當(dāng)于零件的身份證號(hào)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的單件質(zhì)量追溯。后續(xù)所有的加工工序都會(huì)對(duì)此進(jìn)行關(guān)聯(lián)和綁定，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，只要對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題部件的二維碼進(jìn)行掃描，就可以根據(jù)二維碼一直追溯到某條生產(chǎn)線上，甚至負(fù)責(zé)該產(chǎn)品線的具體員工，還可以了解當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)工藝參數(shù)，便于質(zhì)量問(wèn)題的追溯，實(shí)現(xiàn)了更加精益的生產(chǎn)和管理。肖慶陽(yáng)表示，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題后，用這種追溯手段，就無(wú)需全部召回零件，只需解決部分問(wèn)題生產(chǎn)線流出去的問(wèn)題產(chǎn)品即可，鎖定產(chǎn)品批次，降低損失成本。
大連亞明通過(guò)近年來(lái)智能工廠的建設(shè)，已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。
肖慶陽(yáng)認(rèn)為，傳統(tǒng)的鑄造企業(yè)引入5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，等于為企業(yè)插上了一雙騰飛的翅膀。因?yàn)樵谝郧暗膫鹘y(tǒng)生產(chǎn)中，很多工藝難題是無(wú)法靠傳統(tǒng)技術(shù)解決的?，F(xiàn)在，依靠大數(shù)據(jù)分析、AI質(zhì)檢、設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集上傳，再利用5G這種高帶寬、低時(shí)延的特性，就能夠解決了在傳統(tǒng)生產(chǎn)制造過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的很多技術(shù)難題和短板。
“對(duì)企業(yè)而言，數(shù)字化首先是管理的數(shù)字化，進(jìn)而是工藝的數(shù)字化，最終目的是通過(guò)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的提質(zhì)增效和降成本，從而提升企業(yè)和行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。”肖慶陽(yáng)如是說(shuō)道，“當(dāng)下的中國(guó)制造企業(yè)，無(wú)論是產(chǎn)品品質(zhì)還是成本，在國(guó)際市場(chǎng)上都很有優(yōu)勢(shì)。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)會(huì)為企業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展動(dòng)力。”
