一、參評企業(yè)基本情況

　　美的是一家消費電器、暖通空調(diào)、機器人與自動化系統(tǒng)、智能供應(yīng)鏈(物流)的科技集團，在2017《財富》世界500強排名中位列450位，利潤排名第208位，并擁有約13萬名員工。作為中國家電行業(yè)龍頭，美的一直堅守“為客戶創(chuàng)造價值”的原則，致力為人類創(chuàng)造美好生活。在新時代的契機下，美的不斷向國際化、多元化方向發(fā)展，2016年收購德國機器人制造商庫卡意味著美的進入了自動化生產(chǎn)與人工智能行業(yè)，美的從傳統(tǒng)制造業(yè)向國際化科技制造行業(yè)的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了美的人不斷求創(chuàng)新、謀發(fā)展的精神，相信在未來的道路上美的將會引領(lǐng)中國制造業(yè)走向國際，不斷取得新的輝煌。

　　圖1 美的集團總部

　　二、企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀

　　美的集團作為一家領(lǐng)先的消費電器、暖通空調(diào)、機器人及工業(yè)自動化系統(tǒng)的科技企業(yè)集團，不斷深化轉(zhuǎn)型，勇于改變，緊抓機遇，追求新的增長，踐行“一個美的、一個體系、一個標(biāo)準(zhǔn)”，圍繞業(yè)務(wù)戰(zhàn)略、互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、全球化戰(zhàn)略三條戰(zhàn)略主線，由單一產(chǎn)品的制造商轉(zhuǎn)向提供系統(tǒng)集成服務(wù)方案商，實現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新。截止2017年《財富》世界500強第450位，營業(yè)收入2200億，資產(chǎn)總額超過4000億。

　　回顧美的集團智能制造發(fā)展歷程，總體可分為三個階段。

　　起步發(fā)展階段。自2008年開始，為滿足單一的外銷產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)追溯應(yīng)用的業(yè)務(wù)訴求，美的開展了傳統(tǒng)MES的建設(shè)，對生產(chǎn)結(jié)果記錄，并記錄關(guān)鍵件品質(zhì)的信息化建設(shè)，提高了某些業(yè)務(wù)領(lǐng)域的工作效率，代表著智能制造信息化的起步。

　　2013年起，隨著智能制造信息技術(shù)的快速發(fā)展，美的集團結(jié)合現(xiàn)狀，為滿足精益管理對制造信息化的迫切需要，自主開發(fā)了相關(guān)業(yè)務(wù)智能制造業(yè)務(wù)應(yīng)用，進入了全面制造信息化應(yīng)用的階段。形成了垂直式的集團式MES管理平臺，打造了智能制造標(biāo)桿，橫向集成、縱向貫通，在全流程品質(zhì)，計劃斜接及執(zhí)行，物流拉動，數(shù)字化透明工廠及移動化，設(shè)備聯(lián)機等方面不斷取得新的進展、新突破。美的集團進入了以“智能制造+智能產(chǎn)品”雙智戰(zhàn)略為標(biāo)志的新時期，智能制造發(fā)展進入了以構(gòu)建科學(xué)、精益、高效管控的新階段。

　　三、參評智能制造項目詳細情況介紹

　　1.項目背景介紹

　　美的集團在2012年確定了632戰(zhàn)略，歷經(jīng)三年完成全集團九大事業(yè)部實施和推廣，全面重構(gòu)美的信息系統(tǒng)，形成了6大運營系統(tǒng)、3大管理平臺、2大門戶和集成技術(shù)平臺。踐行一個美的、一個體系、一個標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一端對端流程和主數(shù)據(jù)，通過信息化手段對價值鏈進行全流程管控，數(shù)據(jù)流清晰透明，為未來進一步數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下了堅實的基礎(chǔ)。在此背景下，結(jié)合集團“雙智戰(zhàn)略”，順應(yīng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型趨勢，原MES平臺已經(jīng)無法滿足智能制造的需要。

　　原MES平臺由多套子平臺各自發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)平臺多樣、實施商水平差異大導(dǎo)致產(chǎn)品規(guī)劃不足，主要針對業(yè)務(wù)痛點局部滿足業(yè)務(wù)操作需要居多，同一套平臺功能差異化多，以數(shù)據(jù)對象實現(xiàn)全部的業(yè)務(wù)邏輯，可擴展性差，耦合度高。在應(yīng)用架構(gòu)上沒有模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，很難實現(xiàn)功能和規(guī)模的擴展重點側(cè)重實現(xiàn)現(xiàn)場操作層需求，因現(xiàn)場布局、管理要求、操作習(xí)慣、工藝流程、設(shè)備等差異以及多個實施商實施，造成同一功能存在多個版本支持不同基地使用。由于分散建設(shè)，功能標(biāo)準(zhǔn)化、通用性不足，導(dǎo)致推廣實施成本高。因此，如何打造一個集團層面的數(shù)字化精益MES平臺，實現(xiàn)訂單跟蹤全程追溯，與供應(yīng)商互聯(lián)，過程自動智能化，品質(zhì)在線管控，數(shù)據(jù)采集及大數(shù)據(jù)應(yīng)用，聚焦交付精準(zhǔn)、效率提升、品質(zhì)改善、數(shù)字化透明是一個迫切需要解決的課題。

　　2.項目目標(biāo)與實施原則

　　本項目引入數(shù)字化車間技術(shù)與智能制造模式，提升制造全價值鏈優(yōu)勢，項目以實現(xiàn)自動化及設(shè)備聯(lián)機、生產(chǎn)透明化、物流全流程管理、管理移動化、決策數(shù)據(jù)化為目標(biāo)。采用自動化產(chǎn)線CPS物理信息網(wǎng)絡(luò)，突破數(shù)字化車間智能感知技術(shù)與裝置、數(shù)字化車間生產(chǎn)執(zhí)行管控，涵蓋入場材料物流、場內(nèi)成品管理、生產(chǎn)執(zhí)行、物流配送、制程品質(zhì)，實現(xiàn)總裝及部裝零部件加工的全過程數(shù)字化制造與精細化管控，縮短產(chǎn)品制造與交付周期，提升制造信息化精益水平。

　　3.項目實施與應(yīng)用情況詳細介紹

　　3.1 項目架構(gòu)

　　3.1.1 總體架構(gòu)

　　一個核心，六個維度：以智能精益工廠為核心、結(jié)合智能自動化、智能機器人、智能物流、智能信息化、移動大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)集成等六大關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)美的智能制造

　　3.1.2 業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　業(yè)務(wù)架構(gòu)是用來將其后架構(gòu)工作的業(yè)務(wù)價值闡述給相關(guān)干系人所必不可少的，在業(yè)務(wù)架構(gòu)過程中，將盡量重用各種已經(jīng)存在的成熟的材料，并且針對信息的收集和分析也應(yīng)該依據(jù)架構(gòu)工作的范圍而采用那些能夠促成明智決策的信息。在本項目方案的業(yè)務(wù)架構(gòu)過程中，延續(xù)632管理精神，由業(yè)務(wù)主導(dǎo)，采用業(yè)務(wù)Sponsor負責(zé)機制。項目規(guī)劃、設(shè)計、研發(fā)、實施、測試等工作的各類人員進行統(tǒng)一全程管理。同時，對項目開展全過程規(guī)范化管與建設(shè)實施質(zhì)量評價，開展項目PMO管理機制，采用日報、周報、月報等形式及時掌控、部署階段工作任務(wù)。周密計劃、剛性執(zhí)行，嚴(yán)格把控各個里程碑節(jié)點。

　　圖2 項目的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　3.1.3 應(yīng)用架構(gòu)

　　根據(jù)業(yè)務(wù)流程以及各流程之間的關(guān)系，確定了美的產(chǎn)品化MES平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用框架藍圖。以實現(xiàn)物流拉動、過程管控、品質(zhì)管控、自動化生產(chǎn)、工廠可視的業(yè)務(wù)價值。MES平臺形成十大業(yè)務(wù)應(yīng)用功能模塊，并實現(xiàn)模塊間緊密集成，達到支撐業(yè)務(wù)高效運作的目標(biāo)。

　　圖3 項目的應(yīng)用架構(gòu)

　　3.1.4 技術(shù)架構(gòu)

　　依據(jù)美的集團目前的業(yè)務(wù)管理模式，業(yè)務(wù)處理復(fù)雜程度、數(shù)據(jù)量大等因素，采用分布式部署的模式，按照企業(yè)級信息系統(tǒng)的理念進行設(shè)計和開發(fā)，業(yè)務(wù)應(yīng)用基于一體化平臺構(gòu)建，在集團總部和各省基地兩級進行部署，業(yè)務(wù)應(yīng)用和保障體系組成完整的信息系統(tǒng)。

　　圖4 項目的技術(shù)架構(gòu)

　　3.2 精益數(shù)字化MES平臺典型應(yīng)用

　　3.2.1 過程品質(zhì)管理應(yīng)用

　　實現(xiàn)制程品質(zhì)防錯防呆、制程質(zhì)量自動預(yù)警，以及制程數(shù)字化、智能化、可視化的管理目標(biāo)。內(nèi)容包括制程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、制程數(shù)據(jù)采集(物料數(shù)據(jù)采集、設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)機、質(zhì)量缺陷采集、人員崗位數(shù)據(jù)采集、兩圖一書)、制程控制防呆錯、制程數(shù)據(jù)分析、制程質(zhì)量追溯、制程改善閉環(huán)等六大PQC產(chǎn)品化功能的方案規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)與上線試點，形成了一套完整的閉環(huán)管理的數(shù)字化驅(qū)動的制程控制管理體系。

　　●從人、機、料、法多方面結(jié)合系統(tǒng)在制程方面實現(xiàn)防呆、防錯，包括關(guān)鍵崗位人員的管理，關(guān)鍵設(shè)備點檢和檢定周期管理，測試設(shè)備聯(lián)機取值及結(jié)果判定，物料可用性、合規(guī)性、生產(chǎn)過程中的工序防錯、不良品管制及不良品的自動分流排出、返修定責(zé)再次上線。

　　圖5 在制程方面實現(xiàn)防呆、防錯

　　●關(guān)鍵件采集：在投料時，檢查物料的檢驗狀態(tài)，不合格品或者未檢驗的物料無法投料使用;檢查所裝配物料與工單BOM一致性比對，不符合工單BOM需求的物料無法被裝配使用。

　　●兩圖一書：QC工程圖、工藝流程圖與作業(yè)指導(dǎo)書。

　　圖6 兩圖一書管控

　　●質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)采集及控制：控制各生產(chǎn)線產(chǎn)品的實時狀況及缺陷分布比例，如良品率等，在品質(zhì)趨于異常或發(fā)生異常時自動推送通知或控制停線整改。

　　●SPC分析：耐壓/絕緣測試、泄露測試、四合一安規(guī)測試、功率測試實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)機，每條生產(chǎn)線配置一個線服務(wù)器、四個檢測崗位、數(shù)據(jù)采集器、固定掃描器、觸摸屏PC，觸摸屏終端放置在四個檢驗工序，檢驗人員通過MES客戶端進行不良數(shù)據(jù)錄入，連接設(shè)備工序測試結(jié)果(如NG)直接輸出工序客戶端自動錄入，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器，并根據(jù)定義SPC規(guī)則推送相關(guān)品質(zhì)信息。

　　圖7 SPC分析

　　3.2.2 基于拉式生產(chǎn)的“無紙化”物流管理應(yīng)用

　　物流管理作為供應(yīng)鏈物價值鏈中的重要一環(huán)，我們基于價值流理念與實際工廠管控結(jié)合，實現(xiàn)供方物流按時刻入場管理，追蹤物流信息提高供方入場的物流效率。拉通場內(nèi)各物流管理場景，通過不同維度的追溯管理機制，實現(xiàn)MES的庫存管理。進一步提高場內(nèi)物流的數(shù)據(jù)實時性和準(zhǔn)確性。

　　●實現(xiàn)與供應(yīng)商端拉通，強化入場物流路徑強控，實現(xiàn)與供方信息互聯(lián)：通過與供應(yīng)商的協(xié)同管理，對過程的確認(rèn)送貨、備料、發(fā)貨、裝車、運輸、軌跡、入場、卸貨、出廠等狀態(tài)進行精準(zhǔn)定位控制管理。

　　圖8 實現(xiàn)與供應(yīng)商端拉通

　　●物料齊套管理前移，提升并保障客戶交期預(yù)判精準(zhǔn)度：采購管理的信息采集與溝通方式發(fā)生質(zhì)的變化，采購員對過程的物流信息得到全方位的控制管理，實時分析檢索工單配套物料的整體配套信息及狀態(tài)。

　　圖9 物流看板實現(xiàn)物料齊套管理

　　●運輸成本透明輔助供方使生產(chǎn)園區(qū)進出卸貨井井有條。

　　圖10 園區(qū)卸貨的管理

　　●物流協(xié)同實現(xiàn)無紙化管理：供方物流全面取消送貨單打印及過程手工簽核管理，通過手機APP進行車位預(yù)約，全流程通過車牌+條碼按車次對過程物流狀態(tài)進行物料移動追溯管理，全流程支持多平臺實時檢索查詢，過程物料的簽收實現(xiàn)按車次批量接收處理。供方按車次做到按批次核單對數(shù)，核銷周期由天轉(zhuǎn)變?yōu)榘窜嚧慰刂?，每月?jié)省20萬張以上的送貨單據(jù)。

　　●場內(nèi)總部裝拉動及賬務(wù)實時拉通：實現(xiàn)入場物流、自制件物流、場內(nèi)物流的財務(wù)拉通管理，通過工序及完工實現(xiàn)拉動配送發(fā)料管理及同步賬務(wù)處理。對現(xiàn)場貨區(qū)貨位實時自動推薦管理。

　　3.2.3 精益化車間安燈管理

　　提升制造車間現(xiàn)場日常管理水平，實現(xiàn)了問題閉環(huán)管理、關(guān)鍵KPI優(yōu)化提升、會議及點檢等流程固化、責(zé)任清晰及有效響應(yīng)。

　　●目視化關(guān)鍵指標(biāo)：不同層級(線體-區(qū)-分廠)的會議展示不同維度(班組-日-月-年)的關(guān)鍵KPI，所有該關(guān)注的問題一覽無遺，同時展示一段時期以來的趨勢，增加對改善目標(biāo)如UPPH、不良率、安燈、點檢的敏感度，及時優(yōu)化。

　　●目視化管理，通過ANDON提升事件的SLA和OLA水平，當(dāng)前責(zé)任人響應(yīng)、處理超時逐級通知上級領(lǐng)導(dǎo)，直到總經(jīng)理。

　　●固化點檢流程、移動化作業(yè)并進行目視化：規(guī)定點檢清單及責(zé)任人，定時提醒點檢并記錄超時，同時提供移動化強化點檢日常管理。在每日會議看板中清晰可見，督促點檢及時發(fā)現(xiàn)問題。

　　●矩陣式分配責(zé)任及跟蹤：從不同的部門組織，抽取同一職責(zé)的同事設(shè)定為同一處理組，共同承擔(dān)責(zé)任，實現(xiàn)矩陣式管理，強化協(xié)同工作。多種系統(tǒng)終端，提升管理效率：除了提供傳統(tǒng)的美信通知外，還提供手表通知點檢、安燈等，并可通過PC、手表響應(yīng)，使用平板點檢等，提高日常管理的效率，促進發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高閉環(huán)率。

　　3.2.4 總控中心及移動化

　　以3D建模的形式展現(xiàn)工廠/車間/產(chǎn)線/設(shè)備等總體狀態(tài)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)在模型中展示，多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，成立總控BI平臺，并展示核心BI數(shù)據(jù);日、周、月、年度相關(guān)的Q/C/D數(shù)據(jù)進行趨勢分析，相關(guān)交叉分析，無序交叉分析，并進行智能預(yù)警提示。

　　●產(chǎn)量類看板

　　圖12 產(chǎn)量類看板

　　●品質(zhì)類看板

　　圖13 品質(zhì)類看板

　　●物流類看板

　　圖14 物流類看板

　　●3D建模的數(shù)據(jù)分析

　　圖15 3D建模的數(shù)據(jù)分析

　　●移動化智造+

　　4.效益分析

　　4.1 數(shù)字化精益MES建設(shè)和應(yīng)用主要成果

　　通過近年來的制造信息化建設(shè)和持續(xù)推動數(shù)字化精益MES平臺的建設(shè)，美的集團實現(xiàn)了總部、事業(yè)部、基地工廠的三層應(yīng)用，建成了一體化的企業(yè)級的MES系統(tǒng)，已全面覆蓋全集團34家工廠，1000+產(chǎn)線，取得了顯著成果，極大的促進了制造信息化效能。在制造領(lǐng)域，實現(xiàn)了制造端縱向貫通、橫向集成，價值鏈拉通，信心化能力顯著提升，支持集團化運作。計劃源頭中已搭建三層計劃體系，S&OP產(chǎn)銷協(xié)作，提高物料通用性，融匯價值流的拉式為主，推拉結(jié)合的計劃模式，訂單拉通T+3模式，預(yù)排、產(chǎn)能可視，提高接單效率，縮短供貨周期。場內(nèi)、外物流基于計劃穩(wěn)定的價值流拉動，達到供方庫存透明，IQC品質(zhì)檢驗標(biāo)注化與剛性執(zhí)行。計劃、來料、生產(chǎn)消耗環(huán)節(jié)信息透明與拉通。在生產(chǎn)過程品質(zhì)，重點關(guān)注品質(zhì)的時控及操作防錯，MES驅(qū)動揀料及配送防錯，PQC結(jié)合設(shè)備聯(lián)機SPC分析，通過預(yù)警、中控室實現(xiàn)過程品質(zhì)控制。通過物料標(biāo)簽與MO票結(jié)合，實現(xiàn)端對端的追溯，不僅僅追溯物料，而且追溯制造工藝參數(shù)。持續(xù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，壓縮業(yè)務(wù)層級、洞察業(yè)務(wù)痛點，實現(xiàn)精益化管理。

　　目前美的MES平臺日應(yīng)用人數(shù)近10萬人，每天通過系統(tǒng)產(chǎn)生60萬財務(wù)交易憑證上傳，100萬物資出入庫記錄，管控90000多個生產(chǎn)作業(yè)過程，覆蓋制造全流程的采集與追溯，基于MES的數(shù)據(jù)歸檔每日30G。實現(xiàn)了制造過程中人財物等重要資源的集約化管理，連接自動化機臺和產(chǎn)線，自動化物流，入場、總部裝物流拉動，看板移動，訂單跟蹤，數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn)等決策數(shù)據(jù)化。以上，獲得省部級以上的獎勵和表彰10多項，其中多個基地項目被國家有關(guān)部委評為國家信息化試點和示范工程。

　　4.2 制造信息化效能、效率和效益顯著提升

　　MES平臺有效固化了業(yè)務(wù)流程和管理標(biāo)準(zhǔn)，支撐了精益管理的集團化和扁平化。通過全流程可視化和數(shù)字促進任務(wù)流動，在632系統(tǒng)的基礎(chǔ)上(6大營運系統(tǒng)、3大管理平臺、2大門戶和集成技術(shù)平臺)，向大供應(yīng)鏈體系延伸，加速各環(huán)節(jié)任務(wù)流動。通過拉式生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)JIT，根據(jù)物料屬性及消耗觸發(fā)配送指令、配送管理、信息展示，實時刷新任務(wù)上線時間、生產(chǎn)進度、損耗、交貨期數(shù)據(jù)的展示，提升制造綜合效率33%，降低原材料、在制品庫存90%。通過系統(tǒng)“防呆、防錯、防漏”，檢查數(shù)據(jù)自動采集，SPC預(yù)警等實現(xiàn)了“出現(xiàn)異常設(shè)備會自動停下來的‘自動化’的精髓”，減少生產(chǎn)損耗68%，改善產(chǎn)品品質(zhì)10%。通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用，堅持PDCA改善，不斷提升目標(biāo)值，將量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為行動力，實現(xiàn)了生產(chǎn)管理的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，推動管理分析從統(tǒng)計型向分析型轉(zhuǎn)變。精益化MES已經(jīng)深入到制造管理的各個方面、各個環(huán)節(jié)，通過信息流拉動和貫通共享，提升業(yè)務(wù)管控能力，為管理創(chuàng)新創(chuàng)造了新的局面。