善诚科技：让智能工厂的“修炼”之路更简单

一家从事精密马达制造的电气行业制造商，随着业务的快速扩张，发现生产任务众多，生产过程控制变得非常困难；ERP计划无法直达产线，生产计划大量依靠人工线下制定，已经无法满足企业对于数据的准确性和及时性的要求；原材料、半成品、产成品、废品难已查找和追溯，物料状态更新滞后，各种成本浪费层出不穷；生产订单进度跟踪完全依赖人工，各生产工序存在明显的孤岛现象，很难快速地了解生产订单的执行情况；生产相关数据割裂，无法对生产瓶颈进行有效识别和分析，产能提升困难。

某国内重型汽车变速器与零部件制造企业，随着主机厂对质量要求越来越严格，企业仍采用人工质检的方式，检验效率低且容易出错；同时，企业缺乏对产品全生命周期的监控与追溯，在出现质量异常时，缺少有效的问题分析定位手段准确追溯及锁定不良批次，加大了企业质量处理成本与管控难度。

某电子电器制造企业计划打造数字化、智能化的产线与工厂，虽引入了众多自动化的生产设备，实现了设备联网，但由于设备种类繁多，缺乏有效的数据采集，设备状态及运行数据难以统计，无法计算OEE；设备只有在出现故障的时候才会维护，台账和维修管理粗放，维修过程记录查找困难，效率较低；备件库存高，安全库存不合理，影响仓库周转；同样的设备问题在不同的车间及工厂间重复发生，历史知识无法得到有效利用。

如何破解生产管控难题？

面对当下的诸多挑战，随着内生需求的不断释放与政策的大力推动，制造企业纷纷踏上了数字化转型的征程，积极推进工业软件的应用，希望在实现计划、研发、生产、物流、质量、服务等关键业务的信息化基础上，通过横向、纵向以及端到端的集成，全面实现企业全业务、全流程、全供应链的数字化，逐步打造互联工厂、透明化工厂、数字化工厂、智能工厂，真正迈向智能制造。在此过程中，作为企业打造智能工厂的枢纽，MES已成为企业实现精细化生产管理，提升生产运营管控能力与生产制造能力的“一剂良方”。

 “修炼”智能工厂，传统MES面临挑战

MES系统是企业通向成本、质量、响应、灵活综合平衡的途径，它覆盖了整个智能工厂的生产过程，涉及企业车间现场管理的人、机、料、法、环、测、能（5M2E），从生产排产、生产计划执行、生产工艺指导、生产过程追溯、车间现场数据采集、生产物料供应、设备管控、生产质量管控、在制品管理、人员排班、生产绩效分析、能源管控等多个维度对生产现场进行集成管理。自80年代宝钢引进MES至今，四十余年来，MES的发展始终伴随着我国工业化的进程，并在当下，成为制造企业数字化转型升级投资意愿最为强烈的软件，迎来了应用热潮。

传统的MES解决方案以生产管理为核心，在企业智能工厂的逐级“修炼”过程中，随着工业软件的不断引入，在企业内部可能会产生数据孤岛与信息孤岛，导致传统的MES无法将质量管理、设备管理、能源管理等与生产运行结合起来，实现端到端制造过程的统一调度、科学决策和动态优化。其次，传统架构下的MES经过多年发展，存在与日益复杂的实际应用需求脱节、行业应用局限、实施成本过高、基础架构与新技术新模式冲突等突出问题，已难以适应制造业数字化、智能化发展需要。此外，MES系统与制造企业所处的行业、产品特点、工艺路线、生产模式等诸多因素息息相关，随着企业业务的发展与生产工艺的变化，MES也需要随之不断的迭代升级，传统MES软件在可适应、可扩展性与灵活性方面，已无法适应企业业务快速变化的需要。同时，MES的应用又不断进化。

如今，MES正朝着模块化、平台化的方向不断发展，制造企业对MES软件的需求也在持续的升级。企业需要软件商提供的是一套全流程端到端的行业解决方案，而非简单的车间管理系统，并且MES需要对生产现场的各类要素进行深度融合，除了实现平台化及可配置化，更要求能做到低代码以及快速迭代。

善诚TIP DXs™智能化工厂平台就是这样一套解决方案。

厚积薄发，善诚科技入局MES市场

据e-works调研显示，2022年，中国MES/MOM市场规模达到59.5亿元，较2021年增长11.3%。MES软件商不断涌现，市场上提供MES软件或实施服务的供应商已有数百家。除了专业的MES厂商之外，还有自动化设备企业、专业的SCADA、HMI厂商、ERP厂商等，各个MES厂商的背景和起源不同，提供的解决方案也有各自的特点。

面对激烈的市场竞争，选择在此时入局MES市场，善诚科技可谓厚积薄发。自2002年进入中国市场，20余年来，善诚科技为企业提供以机械设计、电气控制、软件（嵌入式IOTAI）开发为主，技术支持为辅的广泛技术服务，拥有超过500名的技术人员团队，坚持自主创新，深入挖掘制造企业核心需求，不断总结与提炼，打造出了一套覆盖生产制造全流程的工业物联网综合软件解决方案。 

善诚TIP DXs™智能化工厂平台

善诚TIP DXs™智能化工厂平台（简称：TIP）融合了数字孪生、低代码、物联网、大数据等新兴技术，在不同车间、不同场景中，利用工业互联网构建协同服务于企业全制造流程的实时感知、智能分析、自主决策以及精准执行。善诚TIP平台以设备智联管理、生产过程实时管控、质量管理、数据监控分析、能源管理为核心，涵盖数字孪生系统、安灯管理系统、纠正和预防管理系统等功能，在设备互联的基础上，实现对企业生产、质量、能耗和设备运行状况的实时洞察与分析优化。同时，它还支持各个系统之间的解耦和耦合，既可独立部署实现局部场景应用，又可相互协同完成大型复杂应用，帮助企业实现生产现场的透明化、缩短规划和制造周期、减少在制品滞留数量、提升生产数据的完整性、提高设备和人员绩效、提高生产质量。

值得强调的是，在解决方案的打造上，善诚科技在产品、技术、服务等多方面实现了突破与创新。

1.产品创新

善诚TIP平台围绕计划调度、工艺执行、过程质量、设备管理等生产制造全流程进行功能优化提升，涵盖涉及到生产的各个模块，一级概念模块包括质量管理、设备管理、工厂管理模块等。二级功能模块包含MOS追溯系统、品质监控系统、设备状态监控系统、设备维护保养系统、仓库管理系统、工厂3D可视化系统等等，各功能模块用户可以自由定制，在统一平台上实现快速部署应用。此外，TIP平台可满足客户的多功能定制。基于多年的行业知识积累，借助于低代码开发工具的集成，TIP定制化部门能够快速解决客户的痛点，直接命中客户存在的困扰点，大幅降低客户的等待和沟通成本。

2.技术创新

TIP通过创新的解耦和耦合设计思路，将各个功能模块封装成组件的形式，抛弃了传统的一体式架构，做到组件的即插即用，实现了高内聚低耦合。无论是客户的MES全面解决方案还是局部碎片化需求，都能实现快速、低成本的定制化部署，使得短时间内快速交付成为了可能。同时，TIP采用微服务架构搭建，各能力底座与业务功能可拆分成各微服务模块，为不同的数据点位提供安全稳定的数据采集通道，可针对不同的场景自动分配资源和提供不同的计算能力，可根据需要动态增加设备资源，防止出现性能瓶颈。同时基于docker的容器部署技术使得TIP的基干系统非常稳定，在单个节点瘫痪的情况下，能够做到持续对外提供服务。在工厂产线扩大，工厂扩张的情况下，只需追加必要的硬件设施，即可一键对软件系统进行部署。TIP 做到了真正的易维护、易扩容、高并发。除此以外，TIP 对各个平台都具有良好的兼容性，可根据用户的选择，实现跨平台的部署。

3.服务创新

善诚科技提供灵活多样的服务模式，针对不同的业务场景，可以在善诚科技的各个受托中心承接各类项目委托业务，或者提供技术团队常驻客户现场进行开发。从业务的理解，到项目的开发和实施，TIP有一支专业高效的团队，全程参与工厂信息化建设的过程，能够在多短时间内满足客户的要求，快速将产品运用到生产。

深耕场景应用，从细节见真章

MES软件需要与应用场景深度结合，才能更有效地管理“5M2E”各关键要素，实现数智化全链条的打通，发挥最大的价值。在善诚科技TIP平台提供的多个智能运营场景中，涵盖了设备互联与设备健康诊断、数字孪生、能耗管理、精益化生产、产供销协同、工艺优化、产品故障诊断预测等方方面，并已在多个制造企业实现落地应用，帮助企业有效实现精细化管控，提升企业核心竞争力。

1.数据可视化

基于数据的实时采集与分析，企业可以打造综合管控看板并分级别管控。公司级综合看板重点实现公司级设备资产的卓越运营绩效管理与统计分析运营看板；厂级综合看板，以工厂的设备管理为范围，实时展示工厂设备的运行情况、成本情况、目标达成情况、重大任务达成情况；车间级综合看板综合展示车间的重点任务、绩效指标、关键KPI指标、目标完成情况、车间设备故障情况等；个人综合看板实现个人工作的“一目了然”。以岗位任务为基础，展示所涉及设备的报警情况、运行情况、个人KPI情况，实现岗位信息的透明化。 

某变频器控制板自动化生产企业现有MES系统无法在早期发现生产异常，难以在早期防止不良发生和扩大化，机器的生产实绩与生产计划管理大都事后研究。企业希望可以快速定位生产线发生异常的地方（各类治具）；为了可以有效监管生产实绩，希望在生产现场安装显示实时情报的管理的大屏显示器；希望可以看见各个工程机器生产量的实绩、计划、以及生产预测。

通过与善诚的合作，该企业建立了看板与报表，实现生产、质量和物料的日常电子报表和电子看板管理。通过生产过程大量采集的现场作业数据，设备的生产力数据实时可见，提高生产效率，同时，系统还可提供满足管理和业务的各类统计查询报表，并为将来的数据挖掘提供详实的数据，更好地支撑领导与管理层的决策。

2. 设备数据采集与健康诊断

设备数量多、故障频发、意外停机造成损失大、设备数据采集难等问题始终困扰着制造企业。随着技术的发展，设备运维已逐步从事后维修转变成预防性维护，甚至是预测性维护，这就需要实时监测设备状态，动态进行设备健康评估，快速异常识别及故障诊断，并快速响应提出维修策略。通过对设备的数据采集与分析，可以帮助企业及时掌握设备在整个生产过程中所处的状态（停机，报警，待机，检修，调试等），经过追踪分析设备状态的异常，提高生产效率和产品品质；分析设备停机的次数和停机时长，将降低设备故障率、减少备件损耗以及积累企业维修经验，将设备使用效率最大化。

某芯片半导体制造企业器件人工检验机械设备的误差较多（检查遗漏、检查错误）、难以实现实时管理；设备电流、温度等异常的实时数据无法反馈，导致产品的不良率大幅增加；数据分析困难，机器异常检测机预测困难。 

基于善诚TIP平台，该企业实现了工厂电气架的内/外环境的温度/湿度、电线的电流数值的实时可视化管理，实现了把握包括异常分析及预测的机械状态，可以通过智能算法预测未来的温度、湿度、电流等，防止设备异常及历史数据异常解析；实现故障实时通知并处理，由于设备的异常生产造成的不良大幅降低，实现生产故障减少20%。

3.产品质量管控

在质量管控方面，企业可以基于全面质量管理的思想，建立完整的检验标准体系。通过对产品整个价值链的质量管理，包括从原材料检验、中间品质检验到产成品检验的全程质量控制和跟踪，记录完整的质量数据，跟踪质量变化，运用相关质量分析工具对生产过程各项关键指标进行数据化分析，以确保产品及原料的质量信息追溯及保障。

某精密元器件制造企业虽已应用MES系统，但MES系统过于老旧的，在质量管控方面仍采用人工检验、人工收集、计算与分析数据，导致效率慢的同时容易出错，同时，系统中存在大量僵尸数据，数据利用率低，企业无法实时得知生产过程中测量项的CPK、重测率、良率、标准差等关键参数，无法保证产品品质。

在与善诚科技的合作中，善诚科技帮助该企业将各个分散的工程数据进行了数据一贯性整合，实现了良品率与损失的分析管理、生产性实行与分析管理、生产工程的品质分析与可视化、不良品的追踪与分析管理、生产工程的管理（计划日程表）、零件生产工程的追踪、生产数据元管理与可视化数据的快速部署。

新的系统上线后，该企业实现了生产全自动统计，客观反应真实生产状况；在产线上是实现了实时监控和质量预警，提高产品品质；实现数据分析，为企业决策提供支持，在提高产量的同时，良率提高了0.2%，年间节省了约1亿元人民币，信息操作员由20人减少至5人。

4.产能预测分析

通过IOT技术，基于采集器实时采集需要的信息，并结合BI可视化技术与数据分析，企业可以实现产能分析预测。通过当前的生产能力，计算分析未来产量的变化，以得知当班是否能够达到生产计划产量，及时做出调整；分析每小时的单位产量分析，生产的不同阶段的生产能力的达标情况，以用于未来分析和改善生产能力；分析每分钟的单位产量分析，以确定分析和预测工人的生产效率变化，提高工人的生产效率。

某机械制造企业无法实时预测和分析当班产能是否达标，导致生产不可控，无法及时提出应对对策；缺乏有效数据，无法进行生产过程分析，无法实时分析产能的趋势和变化；无法针对产能的过程进行干预，分析和反省。

在导入善诚TIP平台后，基于内置的预测功能，企业可以针对生产状况及时做出调整，实现生产可控；分析每小时的产能变化，有针对性的对生产效率低的时间段进行改善；使工厂稳定生产劳动率提高，加班变少，加班率降低15%，导入后月总体产能效率提高15%。

此外，典型应用场景还包括物料管理、工艺执行管理等，如对工艺过程、工艺参数和工艺配方进行管理，对产品各工序的生产、检验、维修以及交付过程进行控制和指引，在提高操作效率的同时杜绝作业操作错误的出现。善诚也将持续深耕场景应用，引领更多制造企业实现生产的精细化管控，提高生产效率的同时降低成本。   

结语

“种一棵树，最好的时候是十年前，其次是现在”。在制造企业加速“修炼”智能工厂的当下，入局MES领域，善诚科技信心满满。善诚科技将专注服务于食品饮料行业、化工制造、电子电器部件、汽车零部件、树脂成型，精密马达等制造行业，持续聚焦客户需求，从客户价值出发，对服务模式进行创新，深入各行业的细分业务，形成更加丰富和适用的场景化解决方案，助力各行业数字化、智能化转型升级！