基于大数据和互联网的离散型智能工厂

深圳市豪恩声学股份有限公司创立于2001年，拥有现代化办公及生产场地3.5万平方米，现有员工2000人，智能机器人近100台，现代化生产车间2.6万平方米。

公司致力于声学产品整体解决方案的开发与应用，为客户提供完整的声学产品解决方案及ODM/OEM服务，是一家倡导科技创新的国家级高新技术企业。

为了保障公司的信息化推进有效实施，公司成立了信息技术部，负责订制公司的信息化战略目标、信息化建设的路标规划，并具体负责公司两化融合和信息化项目的实施和推进。

EIP平台成功上线2年来，公司的销售收入增加了30%，库存成本降低了42%。在智能制造方面，机器人自动化，提高生产效率、提高产品品质、提高员工满意度、提升公司制造管理水平、提升客户信心;通过信息化建设，建立大数据、并通过分析、为公司管理决策提供帮助，提高公司管理水平，对流程、人员、产品做到精准、及时管理，大大提高办公效率。

■车间/工厂的总体设计

豪恩声学主要生产电声产品，属于典型的离散型制造行业，随着行业竞争越来越激烈，公司经营团队认识到，一个没有实现管理信息化的企业是缺乏应变能力的、是没有持续竞争力的、是一定会影响企业长久发展战略。豪恩声学在董事长的带领下，坚定不移地走信息化建设之路，豪恩声学的信息化建设目标以数据为中心，自动化控制、生产调度优化、资源计划管理三位融合的智能制造过程控制管理，实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产过程透明化、生产现场无人化、生产计划协同化，生产过程实时化，物流配送准时化，质量管理追溯化，资源管理全面化等先进技术应用，做到纵向、横向和端到端的集成，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，以“三集五大”（实施人、财、物集约化管理，构建大规划、大建设、大运行、大生产、大营销管理体系）作为信息系统架构设计原则。

结合豪恩声学现有的实际情况设计符合豪恩声学自身业务特点的运营管理系统，业务主要涵盖生产计划、生产调度、生产执行、现场管理、物流执行、线边管理、质量管控、设备管理、资源管理等业务功能。

系统平台设计再依托K3 ERP系统为数据层核心，以MES系统为工厂管理系统核心，根据不同的业务需求规划设计了18套子系统功能，以B2B模式链接供应商，以EDI模式交互客户，将各个子系统间数据无缝集成、信息统一共享。实现供应商、豪恩声学、客户三位一体的、全球同步的、实时便捷的系统信息集成的架构设计。实现了企业车间作业计划排程、生产调度、生产执行、品质管理、设备管理、生产资源的管理、生产现场管理和物料管理的核心生产制造业务，并通过与机器互联互通，系统集成，实时监控设备状态，采集设备运行数据和工艺参数，实现生产过程的人、机、料、法、测、环的协同控制。

■工艺流程及布局数字化模型

生产管控系统按统一的数据接口采集信息，通过数据分析与决策模型引擎、实时仿真引擎等技术，对生产过程的实时状态进行实时分析与三维展现，实现信息访问的集中和业务处理访问的集中，使中高层生产管理者，及时掌握生产状况，指挥现场生产，帮助企业提高生产运营综合管控能力。

■主要的业务场景

生产管控平台：系统还为车间管理层提供生产计划于执行进度监控和分析，还可以直接查看生产现场的电视看板和视频监控画面。车间管理层可以通过生产进度报表监控有多少生产计划在生产中，有多少已经延误了，有多少已经完成了等等。通过对宏观数据的统计，车间管理层就可以把握各生产车间的全局进度，对生产节点进行有效控制。

物料管控平台：建立物料管控平台，实现现场物料配送信息目视化和产品/物料流动的实时跟踪。生产管理人员能实时了解到现场的备料需求和备料状态，是否有异常或缺料，以进行紧急处理。

质量管控平台：质量管控平台支持实时展现在线质检结果及趋势分析，进行质量预警与质量任务安排。并可以通过产品码正反向查询到产品生产过程中的工艺参数、生产设备、物料批次及质检信息，以及事后分析质量原因。

异常管控平台：异常管控平台通过采集现场的生产状态，及软安灯系统进行异常信息，实时的在中控室中进行展现，管理人员据此进行调度安排，通过短信及移动终端提示，指导现场人员的工作。事后可根据数据采集记录，统计设备或人员的异常事件、异常工时、处理事件情况等监控指标。

生产现场看板：将生产车间中的情况通过大屏幕进行反映，主要包含计划执行信息、在制品库存信息、产品良率信息、现场报警信息等，都可以通过现场看板进行反映。豪恩声学在车间线体及车间仓库内分别设置生产看板和物料看板，指导现场人员作业。大屏幕可以用液晶电视进行信息展现。

■关键技术装备网络架构建设情况

豪恩声学为提高生产效率、降低制造成本，实现了高档注塑机与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的实现了互联互通高度集成，并根据各车间工艺制程及产品特性的不同，导入了不同的智能化设备，尤其针对冲压车间噪音大，人工操作冲床效率慢，有人身安全隐患等特点，这对冲压车间的自动化甚至是无人化作业提出了更高的要求，应用多关节工业机器人，并配套对应的自动化设备，应用7台ABB6轴机器人，已成功实现了冲压车间全自动熄灯无人生产，并配合MES软件，实现了生产计划的实时传输、设备状态实时动态显示及监控预警，保证了生产过程质量控制以及生产信息透明化。

豪恩聲学建立了专业的信息中心数据机房，包含从配电室接出的单独电路及UPS不间断供电系统。整洁有序的网络设备、服务器设备及机柜的整理、摆放，以及定时的点检、分析温湿度及机房设备运行状况。

每个子系统具有单独的Database，其架构由两台相同配置的Server组成，做双机热备方案;所有数据通过Database存储在磁盘阵列柜，以减少数据风险;根据实际业务需求配置Trigger或Job方式的Interface方案;通过报表服务器读取实时的BI或Database数据展示;通过设立不同的子网来分开办公与生产网络，通过防火墙隔离公司内部网络与外部互联网的通路。只有通过认证的地址才允许通信。

■生产过程数据采集和分析系统建设情况

数据采集主要实现产线设备实时信息的采集。包括注塑机设备状态（运行、空闲、故障、关机、维修等状态），实时获知每台机器的当前加工的工件、生产数量、运行NC（Numerical Control）代码文件等;机器人设备状态信息、当前动作、夹具状态等;产线PLC相关状态信息;AGV调度系统相关信息。为MES/APS/仿真系统提供准确、及时的生产完工信息，以及产线设备状态等，是科学制订生产计划的基础。

MES的核心功能模块是产品数据采集、工序的调度管理、品质管理、产品跟踪及物料清单管理等功能。作为计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行，实现对产品数据采集管理，达到对整个产品生产过程进行控制的目的。MES系统通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个过程进行了监控，能够让管理者实时地了解生产状况，使实现制品的整个生产过程具有可追溯性。