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造船企业MES体系的构建与应用项目
    来源: 浙江欧华造船股份有限公司         发布时间: 2016-12-14
   

浙江欧华造船股份有限公司(简称“欧华造船”)创立于2004年,下设十余家分子公司,现有从业人员7000余人,资产总额逾86亿元,是一家以造船为主业,能够为客户提供从研发到建造、从运营到服务的全价值链企业。为中国船舶行业一级Ⅰ类生产企业、第一批符合工信部《船舶行业规范条件》企业、高新技术企业和浙江省工业行业龙头骨干企业。欧华造船业务遍及船舶设计、船舶制造、船舶配套、金融服务等领域,是国际知名的支线集装箱船、多用途船、特种船舶供应商,主要产品为万吨以上、十万吨以下的各类集装箱船、多用途船、环保型散货船及各类特种船舶,建厂十年来已累计交付各类高附加值出口船舶138艘。近年来,造船三大指标长期保持在浙江省前三位,克拉克松排名长期保持在全国前20强。20145月,欧华造船入选全国两化融合管理体系贯标试点企业名单,成为浙江省唯一一家入选的船舶制造企业,20154月,顺利通过两化融合贯标认证,成为全国第一批通过认证的企业,也是唯一通过该项认证的两家造船企业之一。

2010年以来,我国跃居世界第一造船大国。2014年以来,面对世界经济复苏放缓、国内经济下行压力加大、航运造船产能双过剩等不利局面,我国船舶工业在政策引导和市场倒逼下,加快调整转型步伐,奋力攻坚克难,经受住了新船订单量前高后低、产能过剩矛盾突出、海洋工程装备产业风险凸显等各种考验,综合竞争力逆势提升,世界造船大国地位进一步巩固,产业结构调整迈出了坚实步伐。我尽管我国已成为造船大国,还不是造船强国,在造船科技水平和综合实力等方面与发达国家仍有不小的差距。当前,我国数字化造船仍处于分段制造向中间产品专业化生产为导向的分道制造过渡中,而日韩等造船发达国家已经实现了壳舾涂一体化集成制造模式,并开始进入到敏捷制造模式。以数字技术为主导的造船模式处于五种造船模式中的第四个阶段。要想在超过日韩,成为世界第一造船强国,实现快速发展,就必须以数字技术为基础,加快造船企业的信息化和智能化建设。欧华是一家专业从事船舶制造和销售的企业,位列中国船舶制造十强企业。目前,企业握有的手持造船订单十分饱满,造船任务十分紧迫。而现有的船舶制造设施自动化程度不够、用工严重紧缺(企业用工数为7000人,其中40%以上为非熟练工)已成为制约企业进一步发展的瓶颈。因此,对现有生产线进行数字化改造,引进新的自动化、智能化设备和技术进行MES体系的构建与应用,开发生产高端船舶产品,已经成为企业迫切需要解决的问题。在此背景下,企业紧抓国家和地方加快船舶工业转型升级和市场危机中凸显的机遇,规划并推进实施了造船企业MES体系的构建与应用项目。该成果的推广实施,基本实现了精益造船、绿色造船、数字造船、协同发展,实现智能化设计、准时化生产、流水化作业、无余量制造、智能化装备,为企业进一步提升集成化制造、高端化产品、智能化管理的综合能力,实现由精细化、标准化和局部智能化向全面的智能造船、智慧船厂的蜕变奠定了基础,是实现我国从造船大国向造船强国转变的现实需要,是实现中国制造“2025”和船舶智能制造的迫切需求,是舟山建设国家新型工业化产业示范基地的重要保障,也是企业自身提升经济效益和市场竞争力的内在需求。

欧华按照以两化融合体系建设为保障,建立和完善信息化管理体系,加快信息管理系统的开发,大力提高设计、生产、管理等信息集成的自动化水平,全面推行现代造船模式,实现“设计、生产、管理一体化”和“壳、舾、涂一体化”,提高数字化造船的水平。力争到2020年,基本实现车间数字化和船舶制造智能化的总体思路,大力推进造船企业MES体系构建与应用项目。

首先是构建智能化产品数据管理系统。使用集成了CADCAMMIS Tribon

软件,对设计过程进行管理的PDM系统,对设计出来的产品数据进行管理的BOM 管理系统软件构建的产品数据管理系统。再按照企业实际对Tribon 软件进行深化,完成对PDMBOM 模块的开发与应用后,将三者进行交互集成,建立企业自身的数据库管理系统,为下步采用大数据技术进行数据库管理奠定基础。

其次是构建全覆盖的车间级工业网络。通过采购新服务器、升级华途加密系统、购买备份管理软件等,升级现有主机房核心网络设施;通过升级光纤、重新规划分配网络资源、优化线路走向,优化升级现有网络主线路及布局;使用双绞线将网路铺设到所有未来要实施联网的自动化设备所在的车间内场区域,实现内场车间级有线网路的覆盖;根据全厂外场的区域范围和面积,合理规划测算无线网络覆盖的范围,核定相应无线发生设备的型号、功率和所需数量,完成设备的选型和安装。并以设备安放的安全性为先决条件,合理选择设备放置的基站,确保外场车间无线网络无间断、全覆盖。

再次是制造执行系统(MES)的构建。一是自动化生产设备智能化升级,对各条自动化流水线按照智能化的要求进行数控化改造并开发了相应系统控制、管理软件,同时对原有数控化的设备系统进行升级换代,并将其全部纳入车间级工业网络,实现机联网、物联网。二是冲砂涂装车间智能化改造,在现有基础上更新现有设备控制系统,同时对车间目前的除尘系统等进行进一步升级,引进自动预涂装机等先进设备替代原先的人工环节,使车间涂装工序基本呈现智能化作业的雏形。三是全厂焊接设备联网及智能化焊接设备的引进和应用,在淘汰一部分落后焊接设备的同时,引进相应焊接管理软件,对全厂焊接设备通过无线网络进行联网管理,同时,从唐山松下引进了一批焊接机器人等高效焊接设备。四是自动化、智能化安装调试系统的构建,引进现校管自动定位系统、舵桨安装液压平台、船体分段三维调整机、管系串油带自清洗装置的加油泵等,实现了船舶安装调试过程中的局部自动化和智能化。五是智能化仓储管理系统的建立以欧华造船已经实施的钢材管理系统为蓝本,在五金劳保仓库、铁舾件仓库、进口仓库进行推广和优化,同时配置了相应的终端控制和管理设备以及仓库内的智能物流设备,建立了初步的智能化仓储管理系统,为今后将智能物流推行到全厂做好准备。六是全厂监控系统系统的逐步升级,在为各智能化设备和生产线配备必须的监控手段的同时,根据智能化的要求对厂区监控布局进行合理的优化升,进一步升级了厂区的监控系统。

然后是CSS 现代造船管理系统的实施与深化。在前期开发的基础上,对CSS系统中的生产工程管理模块、生产计划管理模块、物资管理模块、设备动能管理模块、经营管理模块等进行进一步优化、实施和二次开发,同时,将PDMBOMCSS系统进行集成,成为设计工程管理系统,为CSS 系统提供统一的产品数据信息,产品数据在整个企业共享,为CSS系统其它业务流程提供基础的数据支持。

最后是MES 体系的推广实施与持续优化。根据CSS 系统对生产过程数据的需求,以尽量保证MES系统产生的过程数据被全记录,开发了企业云制造服务平台,所有的数据均上传到云端,需要使用数据的系统从云端直接获取数据,既能保证数据的完整,也能保证数据的及时有效,实现高效的数据交换。同时,针对智能化执行系统内的所有设备和CSS 系统所有模块的应用建立标准化的操作方法,并实施相应培训、考核,确保体系的正常运转。通过对MES 体系的实施,建立独立的带有激励机制的使用情况反馈机制和渠道接收来自用户的意见,合理整合意见,综合考虑意见的合理性、合规性以及成本等方面,对体系进行优化。

通过项目的实施,主要实现了四个方面的效果:一是提升了企业智能制造水平。成果实施后,企业内场加工环节各主要生产线基本实现了智能化生产、在线

监控,局部零散工位全部实现自动化、半自动化生产。其他区域焊接工位基恩实现焊接设备的在线管理,其他工位自动化与半自动水平得到进一步提升,大大提升了企业智能制造能力水平,达到了国内领先,国际先进。二是提升了设计、生产、管理一体化水平。通过成果的实施,大大提升了企业数据信息搜集、分析、反馈、应用的效率,使得设计、生产、管理的相关数据实现了全方位的交互应用,真正做到了按照生产要求和企业实际开展完整、全面的设计,以全方位的设计信息全面指导生产,根据设计、生产的具体要求和指令开展管理和服务,切实提升了企业的生产、设计、管理一体化水平。三是对我国造船行业智能制造起到了示范、引领作用。成果的实施,进一步推动了我国船舶行业的智能化建设,使得我国船舶行业在近两年内形成了一股智能制造的高潮,促使中远川崎、金海重工等一大批骨干船企纷纷启动了智能制造工作,对我国船舶行业智能制造起到了示范和引领作用,同时对我国船舶制造装备企业研发、制造水平的提升具有很好的推动作用。四是提升了企业生产效率和建造水平。欧华通过成果的实施强化设计、制造管控,减少设计误作、现场返工和等待,使得产品研制周期缩短22%以上,生产效率提高32%,降低运营成本20 以上%,中间产品对外报验合格率大于95%,能源利用率提高12.7%,现有同等船型船坞、码头周期平均缩短30%以上,生产成本降低8%,企业技术、管理人员数量缩减至600 人,生产工人缩减至6000 人。

 (主要内容略)

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