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

(相關資料圖)

近幾年，鋼鐵行業(yè)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(yè)高質量發(fā)展能力，但是在鋼板深加工領域的智能制造，鋼鐵企業(yè)基本處于空白，沒有專業(yè)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(chuàng)新發(fā)展的需要

隨著國內工程機械、礦山機械、農業(yè)機械等行業(yè)的不斷發(fā)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?lián)Q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(huán)節(jié)多，運行成本高，專業(yè)化服務水平低，從原料到成品沒有統(tǒng)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(fā)展和產品應用，整個供應鏈服務模式需要進行創(chuàng)新發(fā)展。

（三）南鋼產業(yè)鏈前向一體化發(fā)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(chuàng)造價值。從2015年開始，南鋼提出進行產業(yè)鏈延伸和產業(yè)創(chuàng)新，在南鋼JIT（Just in Time）基礎上發(fā)展C2M（Customer to Maker），打造“JIT+C2M”服務新業(yè)態(tài)。作為國內板材領先的鋼鐵企業(yè)，南鋼與下游工程機械行業(yè)用戶合作關系穩(wěn)固，最終選擇以工程機械行業(yè)耐磨部件加工為突破口，建設了“5G+工業(yè)互聯(lián)網”的智能工廠。

二、南鋼基于“5G+工業(yè)互聯(lián)網”智能工廠建設的主要做法 （一）明確發(fā)展戰(zhàn)略，制定實施目標 1、明確發(fā)展戰(zhàn)略，打造行業(yè)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(lián)于一體的智能工廠，縱向向產業(yè)鏈兩端和最終端延伸，橫向向國際細分專業(yè)市場拓展，并通過重塑價值鏈，發(fā)展跨行業(yè)的精準、敏捷、協(xié)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(tài)圈，引領鋼鐵行業(yè)轉型發(fā)展，助推南鋼成為世界級智能化工業(yè)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(chuàng)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(yè)加工耐磨高強鋼零部件的智能工廠，行業(yè)領先的“5G+工業(yè)互聯(lián)網”智能工廠。

（二）堅持智能設計，集成柔性化產線 1、發(fā)展智能制造，做好頂層設計

智能工廠按照工業(yè)4.0示范線標準設計，系統(tǒng)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(yè)智慧生命體的戰(zhàn)略思想，堅持“一切業(yè)務數字化，一切數字業(yè)務化”的戰(zhàn)略發(fā)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(huán)保、可靠，實現(xiàn)少人化、綠色化，提升生產效率,節(jié)約投資成本，充分展示了南鋼技術實力和企業(yè)形象。

2、鏈接智能裝備，集成柔性產線

工廠以5G+工業(yè)互聯(lián)網為基礎，自主實現(xiàn)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(yè)機器人協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)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(xié)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(lián)互通，整個作業(yè)流程實現(xiàn)無人化。

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

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

MES管理系統(tǒng)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(yè)務有機整合，形成延伸加工信息化體系，提高企業(yè)市場競爭力。系統(tǒng)集成刀具管理、財務管理、圖紙管理、套料管理、生產作業(yè)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(xiàn)生產過程信息化全面閉環(huán)管理。

通過MES系統(tǒng)進行質量管控，在生產過程中實現(xiàn)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(fā)設備管理系統(tǒng)，保障設備穩(wěn)定順行

設備管理系統(tǒng)依托南鋼ERP平臺，建立既符合南鋼現(xiàn)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(tǒng)。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(xiàn)設備的生命周期管理，以保證設備的長期穩(wěn)定運行。設備的資料、檢修、點檢、故障等業(yè)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(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)，直接串聯(lián)起來，實現(xiàn)全流程的JIT生產。客戶在通過APP或CRM系統(tǒng)在線下單后，會形成訂單數據包傳遞給工廠MES系統(tǒng)，系統(tǒng)套料后會生成訂單執(zhí)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(zhí)行數據，MES系統(tǒng)會將計劃和實績進行比對，分析差異原因，優(yōu)化數據模型，提高系統(tǒng)執(zhí)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(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)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(tǒng)和生產過程是系統(tǒng)聯(lián)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(tǒng)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(fā)電商平臺，進行一站式客戶服務 1、開發(fā)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(fā)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(yè)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(yè)務的開展，助力行業(yè)更好的發(fā)展。

2、應用產品二維碼，開發(fā)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(xù)改善經營，開發(fā)專用信息化系統(tǒng)，在企業(yè)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(tǒng)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(tǒng)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(huán)，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(tǒng)數據報表，系統(tǒng)將支持SAP、MES、WMS 等多系統(tǒng)數據源集成報表，形成報表平臺。報表平臺，整合覆蓋多系統(tǒng)、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(tài)畫面、手機畫面等多種樣式的展現(xiàn)方式，實現(xiàn)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(yè)對數據的多層次展現(xiàn)、分析要求。數字阿米巴系統(tǒng)在企業(yè)經營管理行為上發(fā)揮了及時、動態(tài)、可控等方面的重要性作用。

（七）建設科技創(chuàng)新平臺，打造復合型人才培養(yǎng)體系 1、建設科技創(chuàng)新平臺，發(fā)揮外部智囊作用

為讓產業(yè)鏈延伸能夠快速成長發(fā)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(chuàng)新平臺，在內部采用形勢多樣培養(yǎng)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(lián)動。以智能工廠為核心載體，聯(lián)合行業(yè)行業(yè)協(xié)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(chuàng)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(lián)合行業(yè)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(xiàn)研究成果的快速落地，三方可共同分享創(chuàng)新成果的收益。

2、深化內部培養(yǎng)機制，建設復合型人才梯隊

一是開創(chuàng)內部專家?guī)鄼C制，南鋼專業(yè)技術C層，以及從事生產工藝、技術研發(fā)等工作的公司外聘專家，通過雙向選擇，按人才梯隊培養(yǎng)需求，通過專家和學員的一對一培養(yǎng)，幫助高潛人才快速成長。二是培養(yǎng)現(xiàn)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(yǎng)，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(qū)域負責，操作、檢修合并職責，專業(yè)運維、編程與設備操作互補，形成對技術的專業(yè)化管理。

（八）依靠5G精準定位，安全環(huán)保智能管控 1、開發(fā)智能手環(huán)，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(qū)域或接近危險源，手環(huán)震動報警，系統(tǒng)自動提示。智能手環(huán)與智能安全帽聯(lián)動，智能安全帽采用納米級ABS工程材料，通過物聯(lián)網、實時音視頻等技術，實現(xiàn)安全帽的智能化，可實現(xiàn)實時語音對講、現(xiàn)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(yè)智能化水平。

2、采用綠色工藝，環(huán)保智能管控

加工設備采用環(huán)保型切削液，減少異味產生，切削液經過循環(huán)處理裝置過濾、殺菌后循環(huán)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(xiàn)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(huán)保要求的監(jiān)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(yè)互聯(lián)網”智能工廠建設的效果 （一）產業(yè)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(yè)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(huán)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(qū)，實現(xiàn)像生產消費品一樣生產鋼鐵工業(yè)產品。對比傳統(tǒng)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(tǒng)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(chuàng)造價值的創(chuàng)新成果，對內實現(xiàn)了加工的精益化、柔性化和智能化，并依托工業(yè)互聯(lián)網，連接上下游，跨行業(yè)延伸產業(yè)鏈，形成效率最高、成本最優(yōu)的產業(yè)協(xié)同模式，對外實現(xiàn)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(yè)收入2.2億元，利潤3000萬元。

（三）行業(yè)引領和示范效應明顯

南鋼通過建設“5G+工業(yè)互聯(lián)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(yè)整體的產品質量，共同提高供給側的制造能力，為生態(tài)圈上的需求端提供服務，增強內循環(huán)動力，在行業(yè)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(yè)建設創(chuàng)新案例、全國第五批智能制造標桿、全國2021年工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目、全國首批“數字領航”企業(yè)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(yè)管理