一、企业简介
玫德集团有限公司始建于1992年，集研发、设计、生产、销售和科、工、贸为一体山东省重点“高新技术企业”。现有员工5978人，其中研究与试验发展人员797人。市场遍布一百三十多个国家和地区，出口产品约占总销售量的70%。应用于国际高端标志性建筑如：迪拜的哈利法塔、新加坡滨海湾金沙酒店、奥林匹克公园国家会议中心；上海中心、加拿大某军事基地、英国国家电网、青岛海军基地等领域。
公司通过多国质量管理体系认证、环境管理体系认证和多国产品质量认证。公司拥有自主知识产权183项，主导起草、参与制定国家行业标准18项，团体标准3项，是专业的管路连接件等高端流体输送产品的研发及生产企业，列入世界五金行业500强，济南市先进制造业领军企业30强。2018年，荣获2018年度中国轻工业两化融合先进单位奖、中国铸造行业两化融合示范企业；2019年，玫德集团被国家工信部认定为“国家级绿色工厂”、荣获2019年山东省金属冶炼及金属制品业品牌价值10强、山东省制造业高端品牌培育企业、山东参与一带一路十强民营企业等称号。
图1 玫德集团有限公司
二、企业在智能制造方面的现状
玫德集团在“中国制造2025”总体规划带领下，将信息化和工业化建设进行了深度融合，主要经历了四个发展阶段：1997年-2002年准备阶段，实现了电子数据的采集，满足日常管理需求，甩帐本阶段；2003年-2010年启动阶段，实现了信息化支撑业务体系，为领导层提供决策支持。2011年-2015年发展阶段，初步实现了工业控制自动化应用与智慧决策。2016年-2020年深化阶段，通过建设离散类生产型企业的智能化生产新模式，搭建自主可控的工业互联网平台，使智能化融入到应用层、决策层、管理层、操作层等各个方面，融合物联网等集成技术创新智能制造生产模式建设智能化工厂。
1.工业化方面：
1）2013年-2014年公司新上环保设备，包括玻璃钢酸雾净化设备、脉冲布袋除尘器、污水处理设备等，冲天炉自动加配料系统、低压能源管理系统、可编程控制铁水输送线、皮带机自动控制系统等设备，提高了公司生产过程中的自动化和智能化的运用程度。
2）2015年-2017年公司应用物联网技术建设“智能化工厂”，采用工业控制网络与管理网络完全物理隔离的环形与星形网络方案，避免工业控制设备网络与管理网络的互相影响。用到射频技术、传感技术、实现在线自动计量、用EMS小车运输货物、ERP2012精益生产方式下的看板实现智能化管理、WMS、WCS实现自动线的控制、出入立体库的自动控制，实现整个生产线的自动化物流。
3）2017年-2019年公司新上了一批工业机器人，自动上下料、自动镀锌线等推广工作稳步开展。通过委外合作研发了一台镀锌机器人设备，可替代工人完成镀锌操作，降低镀锌劳动强度，减少镀锌用工人数，改善镀锌操作环境。
4）2018年-2019年公司引进包装自动线，实现自动化包装，以建设包装线为重点，整合自模具加工、设备研发直至产品包装入库全流程，实现全流程的自动化、智能化生产；采用集散式工业控制网络，将包装线单机设备通过物流输送线集成，对接自动化物流线、包装线、加工线、一期及二期立体库、独创桥式巷道，打通一期二期物流，实现科技园全工序、全流程的在线连续式生产模式；包装箱通过工业以太网技术的应用，构建了科技园产品生产信息数字化的管理模式，所有产品以二维码为信息载体，实现立体库与包装线的信息衔接；2018年引进首家码垛机器人，完成手工包装到智能包装的转换，自动开袋、自动装件、自动缝包、自动码垛，大大降低了劳动强度，为玛钢管件自动化包装创建了先河。
2.信息化方面：
1）2011年-2016年通过实现MES与ERP2012集成，通过底层SCADA系统与设备进行数据交互，将关键工艺参数、设备运行情况、设备生产情况进行数字化采集，使管理可视化。同时通过MES对各铸造车间的铁水温度、铁水成分、浇筑铁水重量以及包装车间煮油工艺的油温、水温进行实时监控和异常报警，从而保证产品的质量稳定性。通过与立库WMS系统对接，建立生产物流指挥中心，实现从生产、入库、发货的全流程管理，实现了厂区物流的智能化升级。实施TPM设备管理系统，实现设备的生命周期管理、检定周期管理，建立各种设备的维修4S模板，解决设备配件的使用周期管理难题、采购难题;通过建立厂区的工业互联网，实现各厂区的网络互联，工业数据隔离，实时数据交换，实现了多厂区信息数据的互联互通。
2）2016年-2017年，集团同时引进了ORACLE EBS系统、IMS营销系统及BI系统。ORACLE EBS系统构建了集团化、多组织、多业务形态基础数据的集中管控，实现了统一规划、统一标准、统一平台、统一管理的编码管理体系，打破信息、业务、财务、资源的孤岛，电子过磅数据与ORACLE EBS系统集成，过磅后的数据，直接进入仓库库存，直接进入结算环节，杜绝人情计量，违规计量，实现了从采购库存财务业务的一体化管理；IMS营销系统与商机管理平台、制造管理平台、财务管理平台、决策支持平台集成，实现销售全流程贯通和信息集成，以及信息流、物流、资金流三流合一，支持多种业务模式的高效运作；ORACLE EBS系统、IMS营销系统实现了与BI系统的集成，将成本核算利润分析情况、财务分析结果进行数据抽取，通过BI系统实现了各类报表的展现，为公司决策层提供了有效的信息化支持。
3）2016-2020年通过信息化与工业化深度融合，融合物联网等集成技术创新智能制造生产模式建设智能化工厂。建设一套离散类生产型企业的智能化生产新模式，使智能化融入到应用层、决策层、管理层、操作层等各个方面，实现了两化深度融合；搭建自主可控的工业互联网平台，集成基于MBD的三维设计技术、动态仿真技术、数据采集与监控技术、射频技术、传感技术、在线自动计量技术、条码管理技术、精益生产管理等内容；应用工业互联网技术，构建产品生产信息数字化管理模式，建设以自动化立体仓库为中心，自动化物流及立体式包装自动线为载体，打造柔性化、生产过程的可视化生产线，实现由工业大数据驱动的透明化高性能流体输送连接件生产制造工厂。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
玫德集团经过多年在智能制造及信息化的摸索，形成了一套特色的离散行业智能制造模式。为了提高公司在智能制造中对产品的精细化管理，通过《基于电子标签技术的质量管理系统》项目打造行业领先的离散型、智能化的示范工厂，项目主要开展主要分为三个阶段。
（1）第一阶段：整合数据采集渠道，完善数据采集引擎
利用RFID、条码设备、二维码设备、PLC、数控设备集成，覆盖整个工厂制造现场，保证海量现场数据的实时、准确、全面的采集。
（2）第二阶段：制造执行过程透明化
通过QMS系统实时采集如工序产量、工单在制品转移状况、检验、产品不良故障等详细生产过程数据，并提供汇总分析报表工具，为企业不同管理层的生产管理决策提供了有效依据。
（3）第三阶段：全面完整的产品追溯功能
计划执行过程中采集：加工信息、质量信息、物料信息、人员信息、设备信息等各类状态信息，形成完整的产品追溯链。系统自动建立“人、机、料、法、环、测”详细的产品追溯档案。
2. 项目实施与应用情况详细介绍
项目系统包括设备层、生产管理层和公司生产制造执行系统层。涵盖生产过程监控、质量分析、性能分析、设备管理等模块。通过对生产过程中的工艺参数进行测量和采集，保证关键工序环节的稳定运转，并能在线剔除不合格品。通过智能物联网设备对生产线的工艺参数、能耗参数进行监测、记录和分析，对生产过程实现监控、质量分析和设备性能分析的功能。车间管理层可以了解目前的原料来源、库存状态和订单状态;公司管理层可以掌握新品开发、物料供应、生产、库存数、物流、销售等数据。从而打通各个环节的数据壁垒，实现全流程的实时准确管控。
2.1应用电子标签技术，开发电子标签系统
规范生产流程，明确数据采集节点。识别出产品生产过程中产品信息使用节点。产品装配时直接粘贴二维码，在工步交转过程中利用工业扫描头、智能视觉识别系统直接识别二维码绑定产品信息、质量信息。以二维码为载体，在生产过程中不断完善产品信息。生产完成后保证产品生产信息的唯一对应，提高了制造过程中信息的利用，做到了产品生产信息的全流程追溯。
图2 产品生产信息的全流程追溯
2.2电子标签采集系统
系统采用条码/RFID 电子标签技术，结合掌上PDA、工业平板、ERP 可视化数据库软件，形成一套从入库、移库、盘点、出库，进行全方位和全程的可视化跟踪。灵活使用有源和无源RFID芯片，使用自适应调整频率接收设备，搭建了远距离、多方位、多类型的RFID采集系统。系统分为 ERP条码数据管理和手持机客户端管理两个部分。条码仓库管理系统主要功能为精确化货物管理，精确定位货物存放位置，加快货物中转速度，杜绝人为因素造成的货物丢失或财产损失。系统打通与MES、WMS系统数据接口，实现数据信息共享，提高了车间工作人员的工作效率。
图3 电子标签采集系统
2.3数字化看板系统
建立生产管理信息共享机制和平台，以实现现有企业生产资源及生产过程的数字化管理与控制，电子看板系统建立人机交互平台，实现产品质量等信息的实时采集与反馈，为决策系统准备提供数据，以控制企业生产成本。全程监控生产过程，从而建立起详细的生产记录，为进一步优化生产提供基础数据。实时显示各种数据，以了解生产质量状况，及时调整人员和设备。系统的运用提高了车间质量情况的可视化程度，杜绝了重大质量问题的产生。同时结合SCADA系统为质量管理部门提供了准确、连续的工艺数据，实现了公司质量以预防为主的质量方针。质量异常率下降2‰。
2.4基于物联网的SCADA系统
SCADA系统对生产过程中采集的数据是以产品为中心，对人、机、料、法、环、检测、研发进行关联分布。以生产设备运行过程中所产生的数据为核心，以电子标签为载体。支持工业中多种通讯协议，可打通自动化硬件系统与信息化软件系统信息传递。实时监控直观展示生产动态，对现场设备实现直接或间接控制，满足产品生产过程管理的需求。通过系统的使用日减少集团人工抄写工时300余小时。
2.5物流信息管理系统
通过上线TMS运输系统，使用电子标签技术绑定销售订单和运输信息，实现运输过程的透明化管理，方便产品的质量追溯。同时使用扫码确认备货、装车、到货等关键业务节点，实现发货、运输过程的无纸化管理。客户确认收货后，系统自动接收回单计算运费。系统上线后结账周期从30天缩减为7天，物流运载能力成倍提升。同时结合电子标签技术，保证发货数量和出库单数量一致，避免少发、多发的产生。
3. 效益分析
3.1信息化技术水平显著提高
玫德集团结合企业自身发展需求，制定信息化工作发展目标，并随着公司自身发展战略的调整，及时予以修订。公司设立独立的信息化部门，并建立完善了相关信息化制度，公司于2019年获得山东省智能制造试点示范企业、济南市信息化和工业化融合示范企业，2020年8月成功通过两化融合管理体系评定。
3.2市场竞争力的提升
通过产品、包装使用二维码作为商品或产品的身份证。避免了产品造假行为。消费者只需要使用智能手机扫一扫，就可以把我们的商品数据尽收眼底。同时虽然我们只需要对二维码进行小的投入，但是给我们的产品带来的却是一个品牌的提升。通过品牌的提升提高了我司产品在市场上的竞争优势，得到了客户的认可。
3.3企业经济效益的提升
通过在生产过程中使用电子标签，取消了公司生产过程中纸质单据的使用，同时提高了数据录入系统的速度。通过对仓库使用RFID，降低了保管员分流、备货、发货、理货的工作强度和难度。通过二维码在车间货位的使用，提高了信息数据使用的便捷性。通过发货时使用二维码，避免了少发、漏发的产生，同时可以按照二维码对产品进行追溯。通过电子标签的使用提高了公司智能化的水平同时降低了人机交互的难度提高了人员间的协助效率。项目在公司创造经济效益1600余万元。
3.4提高客户满意度
通过发货时使用二维码实现客户扫码进行收货，收货后下载电子清单，使用省时省力。同时支持扫描下载所需的安装使用说明，提高了公司的服务水平。当产品出现质量问题时能及时将设计的批次产品全部召回，减少质量问题对客户造成的损失。支持在收货程序端进行留言，缩短与客户沟通的距离，提高为客户服务的效率。系统上线后，通过客户反馈解决生产问题21项，同时顺利通过港华高规格审核。
3.5实现信息集成
以电子标签为信息载体，提高了信息在多个系统间使用的效率。使用电子标签与多个系统进行数据对接，减少信息孤岛。结合电子标签识别快、识别准的特点，解决了手工录入效率低、准确率低的问题。通过打通电子标签系统与其他系统接口，实现了多个信息系统信息的集成，提高了信息化的使用质量和效率。
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