国创电力公司内蒙古固阳风电塔筒MES项目
项目背景
蒙古特变电工能源装备有限公司是特变电工集团公司与特变电工新能源公司合资成立的子公司，公司紧紧围绕国家“2030碳达峰、2060碳中和”的战略目标，在新能源产业开展装备制造配套业务，通过打造“自动化、信息化、精益化”运营管理体系，建立行业差异化竞争优势，在三北及全国九大清洁能源基地逐步推动新能源装备制造业务由内向外拓展，以“为新能源产业提供优质配套服务”为使命，为新能源风电及光伏产业提供设计、研发与制造一体化服务，打造产业集成优势，力争“十四五”末，成为国内新能源标杆装备智造企业。
特变电工包头产业园共规划用地292亩，项目整体投资2亿元，建设规划产能为12万吨的兆瓦级风力发电塔筒生产基地，项目总体规划分两期实施。其中，一期现有地块为192亩，一期包含已经建成的研发大楼、食堂及活动中心、倒班宿舍和联合站房。
根据塔筒的生产工艺流程，一期新建3800平米的龙门吊原材料堆场，用于塔筒生产用钢板法兰的存储，同时对现有5000平米的逆变器生产厂房改造成为生产塔节的下料车间，包含钢板数控下料、坡口、卷圆、纵缝焊接等工序；另外，一期新建6300平米塔筒结构制作工序的焊接车间，包含装配、焊接及黑塔完整性等工序；新建3200平米用于塔筒表面处理的成品车间，包含塔筒表面喷砂除锈、法兰面喷锌及塔筒内外喷漆等工序；最后是建设用于塔筒内件安装及成品存储发运的堆场，一期堆场占地10000平米，可存放约60段风电塔筒。
二期包含原材料堆场、焊接车间及成品堆场。为弥补现有堆场面积的不足，拟新征地100亩建设二期成品堆场，建设完工后，具备两个月塔筒成品的存储能力。
在关键工序的工艺装备上，公司引进的均有国际及行业领先的设备，卷板机采购的瑞士豪斯乐品牌，该设备操作系统具备人工智能记忆，在钢板卷制质量、生产效率及能耗、信息化通讯记录生产过程等方面为行业领先的设备；在重点焊接工序，采购的瑞典伊萨埋弧焊机，该焊机的可靠性高，焊接过程中的数据信息可以通过信息化接口进行传输记录，能够有效的保障焊接质量的控制；塔筒预处理采用内外壁全自动抛丸处理，生产过程无人化，在预处理质量及生产效率方面属于行业领先；在喷漆工序，属于引领行业，均采用全自动喷漆，较传统手工喷漆，提高了喷涂效率，能有效的降低油漆的损耗率，降低油漆使用量，节约生产成本；整体车间在消防、环保等要求均达到国家标准要求。
在智能制造领域，公司将首次引入塔筒行业定制开发的MES系统，在核心工序应用行业先进装备，以建设“自动化、信息化和精益化”的三化塔筒工厂为目标，打造特变电工高端智造塔筒专业生产线；在实现生产过程透明化、信息采集数字化的同时，打造特变电工风电塔筒差异化竞争优势，实现公司高端装备制造产业的新突破。
公司于2021年10月正式投产运营，专业从事兆瓦级大功率风力发电塔架及其相关产品的生产、销售。规划设计产能为600套/年（12万吨）风电塔筒，分二期实施，满产后员工总人数达260人左右。
建设内容
1. 基础数据建模：组织结构、人员信息、物料信息、工作日历、出勤时间等信息管理。
2. 计划过程管理：根据客户订单合理安排规划塔筒的实际生产计划，并能根据产品BOM进行主计划展开生成对应自制件的生产计划。
3. 任务调度管理：结合加工工艺，通过计划排产生成对应的加工任务进行生产，班组长可以将相应任务安排到指定设备和工人，工人在生产开始时在系统中确认任务为开始状态，然后在加工结束时进行完工汇报，同时可以根据质量策划要求进行检查项的填报，同时在加工过程中可以根据实际情况发起异常报警，提醒管理人员进行处理。如果在工序任务上定义了检验活动，则检验人员需要进行检验汇报，同时如果定义了检查项则检验人员也需进行检查项的填报。
4. 焊接管理:根据预定义规则可自动生成对应的焊缝编号，同时需根据预定义的焊接报告要求填写对应的焊接记录，同时支持焊接附件（例如焊缝相片）上传，最终可根据焊缝编号等条件对焊接过程进行有效管理和追溯。
5. 质量与异常管理：对原材料及生产过程中的质量异常、设备异常等异常问题进行发起、响应、处理、关闭等业务操作，同时还可以根据预定义的工作流驱动异常问题的处理。
6. 设备管理：对设备台账、点检、维保、报警、维修、备品备件使用等进行管理。
7. 工具工装管理：对工具工装的台账、日常借用、归还和维保任务执行进行管理。
8. 库房仓储管理：对库房、库位、缓存区进行维护和管理，同时实现领料出库、缓存区入库、缓存区出库、不合格品入库、成品入库、缓存区查询等功能。
9. 条码管理：对钢板、法兰、塔节、塔段、内焊件、货位、设备、工具工装等进行赋码操作，用于系统使用期间的快速识别和录入。
10. 系统集成：通过与金蝶ERP、企业微信等系统的集成实现数据的共享，工艺参数下达到加工设备等。
项目成效
根据新疆特变电工集团有限公司的业务特点、生产制造管理的信息化需求，本项目通过开目车间制造执行系统(MES)在新疆特变电工集团有限公司内蒙古风电塔筒工厂的实施应用，实现计划下达、进度反馈、生产过程质量管控的精益化闭环管理，本期实现目标如下：
(1) 通过对设备、物料、人员的综合管理，平衡各方面的关系，达到缩短生产准备时间和生产周期，提高产品质量，全面提升设备利用率，大幅度提高生产排程和调度效率，更有效的利用车间资源，快速提升车间管理能力和管理效率，进一步降低生产成本，有效控制产品的质量问题，大幅度提高在制品追溯速度和准确性，工时管理更加科学合理，减少成品/半成品库存积压，缩短交货时间，及时响应市场变化的目标；
(2) 建立科学、实用的生产排程系统，帮助生产调度人员快速合理地进行生产调度，并可在情况发生变化时方便地随时调整作业计划，在保证及时交付的情况下，最大限度地节约生产能源，提高设备生产率和工作效率，减少产品总加工时间；
(3) 通过在线库存和物料条码管理，实现对生产物料的收、发、存、耗用管理，达到物料库存、消耗和使用状况管理，并通过对产品的制造过程和质量信息进行实时采集，实现产品的制造过程追踪和产品与原料批次之间的双向追踪；
(4) 控制指引制造过程，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。实时监控生产，实现对生产过程的精细化管理和控制；
(5) 建立完整的质量管理体系，对原料、生产、检验、交付各环节进行质量保障和质量跟踪，提高产品质量。对缺陷及维修过程进行跟踪和管理，实现有针对性的生产质量改进过程，满足 ISO9000 体系中质量管理要求；
(6) 通过自动采集和人工辅助结合的方式，对生产设备进行管理，保障生产过程持续正常地进行；
(7) 控制、管理并传递与生产单元有关的信息文档，包括项目图纸、标准工艺规程、数控加工程序等。规范、唯一工作中使用的文档来源。增加文档的查阅、修订时的安全性、及时性和方便性。
(8) 通过物料库存监控、设备状态监控、生产进度监控、质量状态监控，提高现场管理的灵敏度；
(9) 通过与生产设备连接的自动化采集过程，实现数据的集中管理和实时采集，减少人工录入的时间和差错率，提高数据的准确性和采集效率；
(10)通过生产过程大量采集的现场作业数据，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；
(11)提供与外部其他系统的接口，实现与其他系统的数据输出；与核心金蝶 EAS 系统、集采信息系统、CRM 系统、特变 E+等系统集成。避免数据的二次录入，同时打通业务层和生产控制层之间的联系，实现按规则、时限要求推送业务状态、异常预警等信息；支持设备加工、控制参数等参数下发功能，通过接口/SCADA 下发生产加工参数、工单等信息；支持嵌入设备 HMI 界面，便于操作人员在同一终端操作，减少用户在多个系统间切换。
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