基于移动互联网技术的铸造生产数据采集应用

2021-06-08谢银辉

铸造设备与工艺 2021年2期

王伟，谢银辉

（共享装备股份有限公司，宁夏银川 750021）

关键字：大数据；生产管理；数据采集

信息是企业管理的根本，而传统的铸造车间生产数据都是由人工统计，导致投入成本高、实时性差、误差率高，管理层和决策层无法实时掌握生产一线状况。基于此希望改善现状，要求能实时自动统计、汇总、存储和处理生产数据，建立科学、合理、实用的生产数据库，利用统计分析功能进行大数据分析，分析工艺设计周期的实用性，形成报表、指标、预警系统等多项管理成果。

1 数据采集

传统的铸造企业80%以上的工作都是手工作业，现场数据无法实现自动采集。如果一线员工利用手机APP 进行计划接收与执行汇报，即可以实现每个生产节点的数据自动采集。

1.1 APP 与相关系统集成

手机APP 是以集成生产、质量、工艺、人力资源、财务核算等生产所需相关数据为一体的设计理念。以产品生产计划为主线，针对产品所需的质量控制参数、工艺参数，以及HR 班组分配、工时定额分配、原辅材料配比为辅助，为现场操作工人提供全套的生产相关数据链，创造更加便捷的条件。

生产管理的核心为MES 系统，MES 系统全称为制造执行系统，用于生产计划管理、计划执行、过程跟踪、在制管理、实现订单交付的整个生产管理过程。图1 所示为APP 与各系统的集成，在MES 系统编制下发每个产品的生产计划，生产计划明确到每个班组每日的工作明细。APP 从MES 接收每日的生产计划，同时根据生产计划接收TC 系统相关产品的作业指导书进行产前培训指导；接收质量管理系统的质量参数，进行生产过程的质量评价；接收SAP 系统的成本BOM，进行生产领料的标准指导。

图1 APP 与各系统集成

1.2 过程汇报

如图2 所示，一线员工用手机APP 查看每日生产计划，根据计划完成日期按序执行生产计划，生产作业完成在手机APP 记录过程参数，生产完成日期及过程质量参数传输至MES 系统，完成报工。

图2 手机APP 计划查看

1.3 报工数据准确性

为确保数据的准确率（手机APP 传输的完成日期与实际完成日期一致），APP 开发时定义工步的串/并行，设定每个串行工步必须在上一个工步完工的情况下，才能在完工后点击确认，并行工步可以同步作业完工；对于量化结算的工步，计划所属班组只能接收查看并执行计划，但不能完工确认，必须由下一个工步接收铸件后确认。工步串并行关系如图3 所示。

图3 工步串并行关系

1）并行工步

如图B 工步与A 工步为并行工步，A、B 工步是同时开工的，当工步完工后，两个工步可以同时进行完工确认。

2）串行工步：如图C 工步和B 工步为串行工步，是先后顺序开工，B 工步先开工，待B 工步完工后，C 工步才能开工。即B 工步进行完工确认后，C工步才能开工。

3）量化结算工步：如图D 工步为量化结算工步，量化结算指的是产量指标核算，为规避D 工步为完成指标，而进行虚假完工确认。所以设定由下序E 工步对D 工步的完工进行确认（D 工步和E 工步隶属不同的工厂）。

2 数据利用

2.1 动态跟踪

通过采集一线员工的手机APP 报工数据，管理层可以在APP 端实时掌握每个铸件的流转状态，便捷查询铸件每个工步由哪个班组在哪天完工（见图4），生产周期是多少，当前在哪个工步生产，生产有没有停滞，是否正常等信息。

图4 报工记录

2.2 统计报表

将采集到的每个铸件、工步完工日期进行数据汇总分析，结合生产管理需要，可以编制形成不同方式、不同条件的生产数据报表，替代以往手工统计、核算的方式，完成生产数据的准确、及时采集，提高生产管理效率。

2.3 工艺周期校验

通过APP 的报工日期，对于每种产品每个工步的完成周期进行单独统计分析，将分析结果与现行的工艺设计周期进行对比，分析现行工艺设计周期的适用性，如果对比结果偏差较大，则需要进行工艺设计周期的重新修订，以此来校验工艺设计周期的合理性。每个产品的工艺设计周期需要进行定期的分析、修正。

2.4 可视化管理

基于采集的一线生产数据，同时关联相关的SAP/CRM 等系统，对于生产相关数据形成动态的统计跟踪，实现生产过程的全程监控。通过设定相应的条件，建立预警系统，铸件生产过程中不正常时，推送信息给相关负责人，及时发现生产管理过程中存在的问题，推动生产管理过程中进一步规范化，全面提升生产数据的分析利用水平。