去年年初,一家做汽车零部件生产的工业品企业找到我们成都小火科技公司,想定制一套 AI 管理系统。最开始跟他们沟通的时候,对方负责人倒了不少苦水,说之前用的通用生产管理系统根本满足不了需求,生产过程中设备停机原因没法自动采集,导致故障响应延迟,月均停工损失都有 50 多万,而且生产数据分散在不同的系统里,管理层想查看 OEE(设备综合效率)、工单完成率这些关键指标,还得人工汇总数据,特别麻烦。
签订合同后,我们项目组立刻启动了需求诊断工作,组建了由 IT 部门、生产部、质量部、计划部及一线员工代表组成的联合工作组,用了 4 周时间梳理他们的生产流程,从订单接收、物料准备、生产执行、质量检验到入库出库,每个环节都摸得很清楚。我们还采用鱼骨图分析法找出了生产过程中的痛点,除了设备停机问题,还有生产排产不合理、质量追溯难等问题,之后跟甲方一起确定了需求优先级,把设备状态可视化和生产排产优化列为高优先级功能。
技术架构设计阶段,我们考虑到工业品生产企业的业务复杂性,采用了微服务架构,把系统拆分为计划管理、排产管理、报工管理、质量管理、设备维护等多个独立服务,这样后续某个模块需要升级或扩容时,不会影响其他功能的正常运行。后端技术栈选择了 Go 语言 + Gin 框架,因为 Go 语言的并发处理能力强,能支持生产过程中的高负载场景,比如订单高峰期的并发处理。数据库方面,MySQL 用于存储结构化的用户信息和生产订单数据,MongoDB 则用来处理设备运行日志等非结构化数据。
核心功能开发上,设备状态可视化模块是重点,我们接入了企业生产设备的 PLC 数据,实时采集设备的运行状态、温度、转速等参数,通过 AI 算法分析设备数据,当检测到设备异常时,系统会自动触发报警,同时推送维修工单给对应的维修人员,维修人员通过手机 APP 就能接收工单,还能查看设备的历史故障记录和维修指南。为了让管理层更直观地了解设备情况,我们设计了设备状态看板,用不同颜色标注设备的运行、停机、维修状态,OEE 数据也能实时更新,管理层打开系统就能看到。
生产排产模块我们开发了 AI 动态排产算法,系统会根据订单优先级、物料库存、设备产能等因素自动生成排产计划,比如当某批订单交货期临近时,算法会优先安排生产,要是遇到设备突发故障,还能自动调整其他订单的生产顺序。之前甲方人工排产需要 2 - 3 天时间,用了我们的 AI 排产功能后,1 小时就能完成排产,而且排产准确率提升了 80%。报工管理模块支持一线员工通过扫码报工,员工用手机扫描工单二维码,就能填写生产数量、合格数量等信息,系统会自动统计工单完成率,还能对比实际生产进度和计划进度,出现偏差时及时提醒管理人员。
质量管理模块实现了从原材料到成品的全程追溯,原材料入库时会生成唯一的二维码,生产过程中每个环节都会扫码记录,要是成品检测不合格,通过系统就能追溯到原材料批次、生产设备、操作人员等信息,快速定位问题原因。我们还集成了 AI 视觉检测功能,在生产线上安装摄像头,实时拍摄产品外观,AI 算法会自动检测产品的瑕疵缺陷,检测准确率达到了 98%,比人工检测效率提升了 3 倍。
开发过程中,我们遇到了一个小插曲,甲方在开发中期提出想增加能耗统计功能,按理说变更需求可能会影响开发周期,但我们之前在架构设计时预埋了扩展接口,所以很快就完成了能耗统计模块的开发,没有耽误整体进度。测试阶段,我们模拟了 1000 个订单同时生产的场景,检测系统的稳定性,发现生产数据查询有点慢,我们通过优化数据库索引,把查询时间从 5 秒缩短到了 1 秒以内。
上线时,我们选择了 1 条产线作为试点,运行 2 周后,设备综合效率提升了 15%,人工报工时间减少了 30%,甲方看到效果后,才让我们在全厂推广。推广过程中,我们根据不同岗位设计了差异化的培训方案,管理人员侧重看板解读和异常处理逻辑,一线操作员则重点培训扫码报工和设备异常上报,技术支持人员我们提供了后台配置和日志查看的培训。
上线后,我们提供了 1 年免费运维服务,期间时不时会收到甲方的反馈,比如有一次他们反映 AI 排产算法在应对紧急订单时不够灵活,我们团队立刻跟进,优化了算法模型,增加了紧急订单的权重参数,问题很快就解决了。现在这套系统已经运行了 1 年多,甲方的月均停工损失减少到了 10 万以内,生产效率提升了 25%,他们还把我们推荐给了同行业的其他企业。成都小火科技有限公司的官网https://www.xiaohuokeji.com/上有更多我们做过的工业类项目案例,有需要的企业可以去看看,我们公司现有员工 86 人,技术人员占比高达 85%,完全有能力承接各类工业品生产企业 AI 管理系统的定制开发。
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