近年来,我省将推进制造业数字化转型作为制造业高质量发展的重要抓手,在电子信息、有色金属、现代家具、新能源等领域涌现了一批模式创新、成效显著的数字领航企业。为发挥标杆示范引领作用,引导更多的中小企业“看样学样”,省工业和信息化厅组织17个获得国家数字领航典型案例和省级数字领航标杆的企业梳理数字化转型实践案例,供全省制造业企业开展数智化转型升级提供借鉴参考。即日起,“江西工信”微信公众号将分期展示。
案例6 江西中易微连新材料科技有限公司
基于数据驱动打造特种高性能电磁线全流程柔性智能工厂
一、企业简介
公司主要研发和制造超细微特种电磁线,产品应用于PCB关键元器件、人形机器人、AI服务器、PCB板、新能源汽车等先进制造领域。与苹果、华为、比亚迪、宇树科技、三星、台湾台达、麦捷、日本TDK、德国采埃孚、顺络等全球众多知名企业建立合作关系,且多个产品实现进口替代,相关细分市场占有率第一。
公司数字化转型历经初创阶段、集成阶段、引领阶段三次迭代,打造出行业内首家全面贯通的数字化工厂,成为国内唯一荣获国家卓越级智能工厂(第一批)的漆包线企业,江西省“数字领航”企业,转型后总体生产效率提高30%,订单准时达成率达99.9%,产品质量合格率达99.93%。
领航赋能方面,公司联合自研的MOM产品和业内首创的“原材料上料-生产-成品入库”的全过程自动化智能化生产模式已得到其他同行高度认可,形成22个数字化解决方案,已在行业内25家企业推广复制,吸引省、市政府领导和众多企业多次带队交流。
二、案例概述
(一)为解决漆包线生产自动化、智能化程度不高的问题,决定引入并整合智能制造先进装备(智能设备、机器人、AGV等),联合开发国内智能化程度最高的涂漆设备,实现AGV自动配送上下料,同时使用AI视觉识别技术、托利多轨道秤技术、自动包腰围纸技术、自动开封箱技术实现产品下线、空盘装配、称重包装的全自动化、高智能化流程。实现总体生产效率提高30%以上。
(二)为解决AI视觉识别技术无法准确识别的精度范围在um级的表面缺陷问题,在涂漆工序建设智能在线检测系统,并率先在行业内运用激光多轴衍射技术,对漆包线线径、表面缺陷(划道、凹陷、粒子)、F值不圆度等质量参数进行实时在线检测,快速精准识别产品质量问题。实现产品合格率达99.93%以上。
(三)为实现计划、工艺、生产、仓储各部门高效协作,建设以MOM系统为核心的数字化平台,基于公司订单规格多交期短的特点,采用智能排产算法进行高级排产,并结合PLM系统搭建的工艺路线、工艺配方数据,通过IOT模块将订单、工艺信息实时下发至生产设备,结合生产数据的实时上传以及数字孪生平台的同步可视化呈现。实现订单准时交付率达99.9%。
三、解决的痛点及需求
漆包线行业普遍存在多品种、小批量、交期短(公司品种超1200种,批量最小为几百公斤,交期最短为7天)的生产特点,且高性能特种漆包线产品由于工艺、技术和设备方面与国际存在差距导致国产率较低,因此迫切需要通过数字化转型,使企业具备研发和生产高性能、高质量特种漆包线产品的能力,以保障国家供应链安全,并通过智能化、柔性化生产的方式实现降本增效,保持盈利能力。全流程主要痛点及需求如下:
(一)传统漆包线行业自动化程度不高,在原材料上料、生产过程自动闭环、成品下线、成品包装入库等业务环节存在生产效率低、劳动强度大、成本高的问题。
(二)高性能漆包线产品面向人形机器人、AI服务器、新能源汽车等对于产品质量管控高要求的行业,传统漆包线行业难以满足“高质量、高速度、高精度、高稳定性”的质量管控要求。
(三)漆包线行业普遍存在交期短、规格多、小批量的问题,传统作业无法实现柔性生产,跨部门协同效率低,导致订单准时达成率较低。
四、案例实施内容
(一)首建行业内“原材料上料-生产-成品入库”的全过程自动化智能化工厂
公司在车间建设初期,决定引入并整合智能制造先进装备(智能设备、机器人、AGV等),联合开发国内智能化程度最高的涂漆设备,实现AGV自动配送上下料,同时使用AI视觉识别技术、托利多轨道秤技术、自动包腰围纸技术、自动开封箱技术实现产品下线、空盘装配、称重包装的全自动化、高智能化流程,并搭建MOM系统、RCS调度系统,打通生产设备、机器人、MOM系统、RCS系统的信息流,使生产设备、机器人、配送设备之间的交互衔接耗时保持在毫秒级,无感交互,高效精准协同,显著提高生产效率并大大降低运营成本,建立了业内领先的“智能机器人+AGV+智能包装线+智能仓库”下线包装入库模式。
(二)首创行业内涂漆关键质量在线监测动态调优体系,并搭建基于质量稳态数据的SPC质量分析模型,实现质量闭环
为解决AI视觉识别技术无法准确识别的精度范围在um级的表面缺陷问题,在涂漆工序建设智能在线检测系统,率先在行业内运用激光多轴衍射技术,对漆包线线径、表面缺陷(划道、凹陷、粒子)、F值不圆度等质量参数进行实时在线检测,快速精准识别产品质量问题,并联动涂漆设备的涂漆泵,通过调整涂漆量的方式进行在线调优并保证产品质量,为实现“高质量、高速度、高精度、高稳定性”的四高要求奠定了坚实的基础。
同时,为实现对质量在线检测数据的综合分析,公司通过确认关键参数,建立XBAR-R(均值-极差控制图)、XBAR-S(均值-标准差控制图)等计量型控制图以及nP(不合格品数控制图)、C(缺陷数控制图)等计数型控制图,自动计算控制线,形成控制图,通过SPC质量分析模型并基于国标判异规则进行判异,当产生异常点时,即可基于消息配置发送OOC报警提醒至相关人员,并可自动生成OOC统计分析图、CPK趋势图、CPK对比图等,实现通过数据驱动预防质量波动,将事后处理转变为事前预防。
(三)打造“计划+工艺+生产+仓储”的高效跨部门协同作业模式
通过建设以MOM系统为核心的数字化平台,基于公司订单规格多交期短的特点,结合APS模块的设备产能、安全库存、生产周期、配方、交期等约束条件,采用智能排产算法(神经网络算法、遗传算法)对计划进行高级排产,并结合PLM系统搭建的工艺路线、工艺配方数据,通过IOT模块将订单、工艺信息实时下发至生产设备,结合生产数据的实时上传以及数字孪生平台的同步可视化呈现,让管理层实时了解生产进度、库存等信息以进行快速决策,可显著降低生产准备时间、提高生产线节拍以及提高库存周转率。
五、应用成效和亮点
(一)经济效益分析
通过上述数字化转型前后的指标数据可看出,本次数字化转型关键绩效指标的提升已经从量变引起了质变,实现了覆盖生产效率、成本控制、产品质量、供应与交付、绿色发展等全维度的“跨越式”突破。在生产效率方面,100%的设备联网率意味着生产系统从“分散独立”升级为“数字互联”,彻底打破了传统生产的物理边界;生产效率30%的提升,相当于在原有产能基础上新增约30%的有效产出,远超渐进式转型通常5%—10%的效率提升幅度。在成本控制方面,资源综合利用率20%的提升,表明数字化转型实现了对物料消耗、能源使用的精准管控,从“粗放消耗”转向“循环高效利用”;运营成本降幅达30%,表明数字化转型对供应链、生产流程、库存管理等全链路的精益化管控,消除了流程冗余、库存积压等隐性成本,实现了成本结构的系统性优化。在产品质量方面,月均产品质量合格率从95.87%提升至99.93%,从“优质水平”跃升至“近乎零缺陷”的极致水平,让质量管控从“事后处理”转向“事前预防、事中控制”,彻底改变了传统质量管控模式。在供应与交付方面,库存周转率和订单准时达成率的变化,体现了供应链协同能力的跨越式提升,是数字化对生产排程、物流调度、资源配置的全流程精准管控的结果,彻底打破了传统供应链“被动响应”的模式,升级为“主动预判、精准交付”的数字化供应链体系。在绿色发展方面,单位产值综合能耗、单位产值碳排放量和一般固废综合利用率的变化,体现了通过对能源消耗、废弃物产生的全流程实时监控与优化,实现了能耗与碳排放的精准压降,体现了数字化转型对绿色发展的跨越式赋能,为产业低碳转型树立了标杆。
(二)项目价值及示范推广意义
项目价值:通过数字化转型,显著提升了公司在行业以及产业链中的地位。通过合理化、系统性运营,2022—2024年营业收入平均增长率超60%,公司财务能力始终稳健,公司正在建设三期、四期项目,届时在小微细漆包线和小微扁漆包线细分行业将做到全国头部企业;通过持续生产并稳定交付高质量、高性能漆包线,公司已成功迈入人形机器人、AI服务器等新兴市场,并已与多家链主企业成功签约;凭借公司数字化转型的成功落地,近1年内已接待超过3000人次的参观学习,形成的22个解决方案已成功落地推广至25家企业,公司将拆分自身信息化部门并与软件服务商合作成立数字服务机构,服务同行及其他行业企业进行数字化转型。
示范推广价值:本场景能帮助后发企业少走弯路,快速落地转型,目前在漆包线行业具有广阔应用场景与共性需求。一旦在行业推广,可有效推动全行业构建更具韧性与创新活力的产业新生态,为行业高质量发展注入持续性的核心动能。