今日熱議：冶金企業管理現代化創新成果 | 南鋼：基于“5G+工業互聯網”的智能工廠建設

一、南鋼基于“5G+工業互聯網”智能工廠建設的背景 （一）推動制造業高質量發展的需要

(相關資料圖)

近幾年，鋼鐵行業全面推進智能制造新模式，總結可推廣、可復制經驗，提升企業高質量發展能力，但是在鋼板深加工領域的智能制造，鋼鐵企業基本處于空白，沒有專業加工產線，大部分加工方式也僅僅是加工半成品原料，而不是將鋼板加工成部件成品進行銷售。

（二）供應鏈服務模式創新發展的需要

隨著國內工程機械、礦山機械、農業機械等行業的不斷發展，相關設備輕量化、耐用性等方面的需求日益增強，加速推進了耐磨材料的更新換代。但在耐磨鋼配件領域，供應鏈效率低，從原材料到耐磨配件成品之間的流通環節多，運行成本高，專業化服務水平低，從原料到成品沒有統一的質量標準，加工設備陳舊，生產效率不高，產品迭代升級難。這些都制約了國內耐磨鋼產品的進一步發展和產品應用，整個供應鏈服務模式需要進行創新發展。

（三）南鋼產業鏈前向一體化發展的需要

南鋼致力于打造世界一流的精品板材基地，堅持以用戶為中心，為用戶解決痛點，創造價值。從2015年開始，南鋼提出進行產業鏈延伸和產業創新，在南鋼JIT（Just in Time）基礎上發展C2M（Customer to Maker），打造“JIT+C2M”服務新業態。作為國內板材領先的鋼鐵企業，南鋼與下游工程機械行業用戶合作關系穩固，最終選擇以工程機械行業耐磨部件加工為突破口，建設了“5G+工業互聯網”的智能工廠。

二、南鋼基于“5G+工業互聯網”智能工廠建設的主要做法 （一）明確發展戰略，制定實施目標 1、明確發展戰略，打造行業示范標桿

為進一步滿足用戶深層次的個性化需求，以用戶為中心，強化C端需求數據的分析和2link智慧連接，通過M端不斷變革、進化，進而建成集智能裝備、智能生產、智能決策、智能互聯于一體的智能工廠，縱向向產業鏈兩端和最終端延伸，橫向向國際細分專業市場拓展，并通過重塑價值鏈，發展跨行業的精準、敏捷、協同制造，智造客戶最佳體驗，打造開放、共享、智能的價值鏈最大化“JIT+C2M”全球生態圈，引領鋼鐵行業轉型發展，助推南鋼成為世界級智能化工業制造的示范標桿。

2、制定實施目標，完成智能工廠建設

智能工廠2015-2019年，歷時5年探索，自主創新設計，2019年,8月開工建設，2020年7月全線貫通，設計產能3.6萬噸/年。建成后成為世界領先的專業加工耐磨高強鋼零部件的智能工廠，行業領先的“5G+工業互聯網”智能工廠。

（二）堅持智能設計，集成柔性化產線 1、發展智能制造，做好頂層設計

智能工廠按照工業4.0示范線標準設計，系統架構主要分為基礎設施、智能裝備、智能控制、智能車間、智能運營五個層級，深度融合南鋼打造企業智慧生命體的戰略思想，堅持“一切業務數字化，一切數字業務化”的戰略發展路徑，做到了設計數字化、生產自動化、服務智能化、管理信息化。工廠布局堅持“物流路徑最短，設備動作最少，工序配合最好”的高效率低成本原則，工廠整體布局緊湊、整齊、美觀、合理，設備安全、環保、可靠，實現少人化、綠色化，提升生產效率,節約投資成本，充分展示了南鋼技術實力和企業形象。

2、鏈接智能裝備，集成柔性產線

工廠以5G+工業互聯網為基礎，自主實現對數控機床、六軸機器人、桁架機器人以及AGV小車等高端制造裝備的端到端集成，通過5G+工業機器人協同作業，實現上下料分揀、視覺物料識別、熱處理設備、拋丸、噴涂、自動打包、自動化立體庫等工序智能協同，各工序物料自動串接，對產線全流程數據實時采集，信息互聯互通，整個作業流程實現無人化。

南鋼和中國移動（600941）攜手打造基于5G云+專網，在行業內率先利用5G技術，構建5G虛擬專網，建設AGV小車、智能手環、高清視頻監控、數據采集、三維檢測等多個5G應用場景。

（三）開發信息管理平臺，實現全流程智慧管理 1、開發MES系統，進行生產質量高效管理

MES管理系統以深加工產品為中心，對深加工產品進行全流程智慧管理，將南鋼在延伸加工領域的營銷、生產管理和后期服務等業務有機整合，形成延伸加工信息化體系，提高企業市場競爭力。系統集成刀具管理、財務管理、圖紙管理、套料管理、生產作業管理、信息集成、倉儲物流等功能，根據訂單進行自動預套料，自動選料，自動排產等，可實現生產過程信息化全面閉環管理。

通過MES系統進行質量管控，在生產過程中實現對每個訂單、每個零件、每個托盤單位產品的工藝和質量的進行標準指導和管控，減少廢次品產生，提高合格率。

2、開發設備管理系統，保障設備穩定順行

設備管理系統依托南鋼ERP平臺，建立既符合南鋼現有設備管理制度要求又滿足智能工廠需求的設備管理系統。通過建立健全的設備基礎資料，結合檢修、點檢、故障等設備相關流程，實現設備的生命周期管理，以保證設備的長期穩定運行。設備的資料、檢修、點檢、故障等業務流程的線上化管理。工作任務通過信息化手段自動生成，在線提醒。點檢、狀態監測發現的設備異常在線判斷，及時處理并進行追蹤。設備履歷檔案自動形成，數據報表在線統計。

（四）運用數字化建模，進行個性化定制 1、產品在線建立數字模型

系統對每個工件進行數字建模，每個工件的生產時間和生產成本都被標準化，模型中包含工件尺寸數據，銑邊長度、加工孔徑和數量、加工時間、能耗、成本等數據。對用戶的特殊工件，可以在用戶現場3D掃描，通過云端傳回工廠建模，用戶可以在手機客戶端在線定制產品。

2、產品數字化生產

智能工廠的訂單、生產計劃與板材主產線通過MES和ERP系統，直接串聯起來，實現全流程的JIT生產。客戶在通過APP或CRM系統在線下單后，會形成訂單數據包傳遞給工廠MES系統，系統套料后會生成訂單執行計劃數據反饋給用戶，同時將訂單計劃形成鋼板生產計劃數據、工件加工計劃數據和倉儲物流數據，同時分別傳遞給板材主線、智能工廠和智能倉庫，在訂單完成生產后會形成實際執行數據，MES系統會將計劃和實績進行比對，分析差異原因，優化數據模型，提高系統執行效率和準確率。

3、產品質量在線檢驗

包括原料智能尺寸檢測、成品工件硬度檢測、成品工件平直度檢驗等檢驗系統。可實現用戶在線參與的驗收，提供可信賴、可溯源的產品質量數據。例如原料智能尺寸檢測系統和生產過程是系統聯動的：自動檢測產品的尺寸數據是否滿足加工要求，超出范圍的系統判定不合格，不能進入下道工序。判定合格，但是尺寸有偏差，偏差的數值會傳遞給機床，在進行機床工件定位時進行補償，確保加工尺寸滿足要求。

（五）開發電商平臺，進行一站式客戶服務 1、開發電子商務平臺，提供綜合服務方案

為更好的服務用戶，南鋼開發了基于深加工產品電商服務平臺，匯聚更多配套服務商，為用戶提供完整的配套產品解決方案，業務上支持多商家、多渠道方、多用戶類型，通過自營、招商等運營模式推動零售業務的開展，助力行業更好的發展。

2、應用產品二維碼，開發智能化客服功能

應用產品二維碼，和終端用戶建立數據直連通道，采集用戶使用數據，建立用戶數據庫，指導用戶在不同工作場景下選擇最適合的產品和最佳使用方案。質量問題可快速溯源和反饋。同時方便用戶連接，為用戶帶來全新、快捷、可信賴、可感知的服務體驗。

（六）建立數字阿米巴，產品效益精打細算 1、深耕阿米巴信息化，挖掘制造成本潛力

南鋼深耕數字阿米巴持續改善經營，開發專用信息化系統，在企業中倡導“人人都是CEO”的理念，以最小的成本、最少的費用、最短的時間獲得最大的利潤，提高競爭能力。智能工廠是數字阿米巴中的一個典型，內部將11個成本中心對應成立阿米巴組織，信息系統進行全流程的數據采集，分析設備能耗、刀具使用、耗材、加工時間、產量等數據，每批訂單入庫，系統自動分析庫存周期、交付準時率等數據，依據這些數字，每個成本中心和阿米巴每天進行PDCA循環，不斷提升運營效率。

2、以阿米巴為基礎，支持經營決策效率

在阿米巴組織基礎上，搭建延伸加工經營看板，原則上不限于MES系統數據報表，系統將支持SAP、MES、WMS 等多系統數據源集成報表，形成報表平臺。報表平臺，整合覆蓋多系統、多部門，類EXCEL操作風格，支持EXCEL模板導入，報表進行圖形化、配置化操作，支持KPI管理指標的設置。經營看板應具備報表、圖表、組態畫面、手機畫面等多種樣式的展現方式，實現車間出產實物量、產值、在制實物量、在制資金、工程成本、質量過程分析、員工績效等管理數據的歸集，滿足企業對數據的多層次展現、分析要求。數字阿米巴系統在企業經營管理行為上發揮了及時、動態、可控等方面的重要性作用。

（七）建設科技創新平臺，打造復合型人才培養體系 1、建設科技創新平臺，發揮外部智囊作用

為讓產業鏈延伸能夠快速成長發展，南鋼整合內外部人力資源，與外部專家團隊共同建設科技創新平臺，在內部采用形勢多樣培養方式，打造適應新要求的復合型人才隊伍，充分進行產學研用聯動。以智能工廠為核心載體，聯合行業行業協會、學者專家、高校實驗室、科研院所開展產品、工藝技術和材料應用等方面的創新研究。智能工廠和用戶快速對接，及時準確的了解用戶不斷變化的新需求，聯合行業專家設計產品解決方案，高校實驗室進行驗證性分析，智能工廠將方案快速轉化為實際加工能力，為用戶提供服務解決方案，實現研究成果的快速落地，三方可共同分享創新成果的收益。

2、深化內部培養機制，建設復合型人才梯隊

一是開創內部專家帶培機制，南鋼專業技術C層，以及從事生產工藝、技術研發等工作的公司外聘專家，通過雙向選擇，按人才梯隊培養需求，通過專家和學員的一對一培養，幫助高潛人才快速成長。二是培養現場復合型實操人才，智能工廠的組織機構，涵蓋綜合、設備、生產、技術質量、營銷等功能，形成了用研產銷一體化平臺，一線員工按照復合型實操人才培養，對員工進行技能提升，產線所有人員操作證進行全員通取，打破操作、檢修之間分割和壁壘，實行分區域負責，操作、檢修合并職責，專業運維、編程與設備操作互補，形成對技術的專業化管理。

（八）依靠5G精準定位，安全環保智能管控 1、開發智能手環，安全智能管控

利用5G技術將人、設備等進行精準定位，設置安全電子圍欄，對移動危險源和固定危險源進行電子標識。員工進入危險區域或接近危險源，手環震動報警，系統自動提示。智能手環與智能安全帽聯動，智能安全帽采用納米級ABS工程材料，通過物聯網、實時音視頻等技術，實現安全帽的智能化，可實現實時語音對講、現場視頻實時傳輸、GPS/北斗實時定位、氣體檢測、照明及一鍵報警等功能，以改善工人勞動條件，提高工作效率及作業智能化水平。

2、采用綠色工藝，環保智能管控

加工設備采用環保型切削液，減少異味產生，切削液經過循環處理裝置過濾、殺菌后循環利用。噴涂工序采用先進的靜電粉末涂裝工藝，有機廢氣采用先進技術處理，處理效率達99%，實現VOC超低排放。機加工過程產生的廢屑，在線完成集中收集和壓塊，廢鋼塊可直接回爐煉鋼。對環保要求的監測數據進行在線管理，對異常超標數據進行預警。

三、南鋼基于“5G+工業互聯網”智能工廠建設的效果 （一）產業鏈運行效率顯著提升

南鋼智能工廠個性化定制服務，在工程機械、農業機械、礦山機械、港口機械等諸多領域，解決了用戶對耐磨鋼部件輕量化、耐用性、環保等方面痛點問題，使客戶參與到產品服務的設計和制造全過程，目前產品已出口至西班牙、意大利、中東、澳大利亞，美國等地區，實現像生產消費品一樣生產鋼鐵工業產品。對比傳統機械加工廠，效率大幅提升，訂貨周期由45-60天，縮短至僅需15天。傳統工廠人均生產效率10-15噸/月，智能工廠人均生產效率100噸/月，效率提升5-10倍。

（二）鋼鐵產品加工獲得價值增益

智能工廠是南鋼堅持為用戶創造價值的創新成果，對內實現了加工的精益化、柔性化和智能化，并依托工業互聯網，連接上下游，跨行業延伸產業鏈，形成效率最高、成本最優的產業協同模式，對外實現了交付的敏捷化、準時化和配送化，幫助用戶進一步降本增效，使南鋼與下游用戶共同分享價值鏈增益。工廠每年可新增營業收入2.2億元，利潤3000萬元。

（三）行業引領和示范效應明顯

南鋼通過建設“5G+工業互聯網”智能工廠，建立新產品、技術、質量、管理標準，提升產品競爭力，打造產品品牌，對社會加工產能，南鋼可以輸出各項標準，提高行業整體的產品質量，共同提高供給側的制造能力，為生態圈上的需求端提供服務，增強內循環動力，在行業內起到良好的帶動示范作用。智能工廠也得到國家工信部、省工信廳、市工信局等各級政府部門認可，已獲得全國智慧企業建設創新案例、全國第五批智能制造標桿、全國2021年工業互聯網試點示范項目、全國首批“數字領航”企業等十多項多獎項和榮譽。目前工廠已獲得授權專利12項，軟著1項。

關鍵詞： 企業管理