从混乱到高效:一家中型制造企业如何用低代码重构生产执行系统

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关键词: 生产执行系统 低代码平台 设备OEE监控 电子制造 报工系统 质量追溯 智能制造 MES替代方案
摘要: 针对中型制造企业生产数据滞后、交付不准的痛点,采用搭贝低代码平台构建轻量化生产执行系统,通过设备接入、移动报工、实时看板等方案实现核心工序在线化。项目在90天内落地,覆盖300人规模工厂,实现报工响应时间从4小时缩短至18分钟,月均减少非计划停机57小时,首件不良率下降37%,验证了低代码在离散制造业的高效落地能力。

在珠三角某工业园区,一家拥有300名员工的中型电子配件制造商曾长期面临订单交付延迟、车间数据反馈滞后、设备停机无法及时响应的问题。管理层每天收到的生产报表至少滞后12小时,计划排产依赖Excel手工调整,一线工人对工艺变更感知迟缓——这不仅是效率问题,更是企业生存的隐患。更严重的是,当客户要求追溯某批次产品的生产参数时,技术部门需要动用三名工程师花两天时间人工翻查纸质记录和分散的电子表格。这种典型的“信息孤岛+人工驱动”模式,在2024年仍广泛存在于国内大量中小型制造企业中,成为制约数字化转型的第一道坎。

传统MES系统的落地困境

许多企业意识到需要引入MES(制造执行系统)来打通计划层与控制层之间的断点。但现实是,标准MES产品往往价格高昂、实施周期长、定制化成本高。某调研数据显示,传统MES项目平均上线周期为6-18个月,初始投入普遍超过百万,且需要配备专职IT团队维护。对于年营收在1亿左右的中型企业而言,这样的投入风险极高。更常见的情况是,系统上线后因业务流程变化频繁,导致功能僵化,最终沦为“报表生成器”,未能真正嵌入日常运营。

此外,传统开发模式下,任何一个小功能调整——比如增加一个设备报警阈值字段——都可能需要排期、开发、测试、部署等多个环节,耗时数周。而生产现场的需求往往是即时的:一台注塑机突然频繁报警,班组长希望立刻在移动端看到历史趋势图,这种需求等不起。

低代码平台带来的转机

随着低代码技术的成熟,越来越多制造企业开始尝试通过可视化开发平台快速构建专属的生产管理系统。其中,搭贝低代码平台因其对工业场景的深度适配能力脱颖而出。它不仅提供表单、流程、报表等通用模块,还内置了设备接入、工单管理、工艺路线、质量检验等制造业专用组件,允许用户通过拖拽方式搭建应用,大幅降低开发门槛。

关键在于,这类平台让懂业务的人也能参与系统建设。例如,生产主管可以自己设计一张电子巡检表单,质检员能直接在平板上填写缺陷类型并拍照上传,所有数据实时同步至后台数据库。这种“业务主导+技术支撑”的新模式,正在改变过去“IT做系统、生产用不动”的尴尬局面。

实操案例:电子配件厂的PEMS建设之路

以广东东莞某电子连接器生产企业为例,该企业年产各类接口组件约5000万件,拥有SMT贴片线4条、注塑成型机12台、组装流水线6条。2024年第三季度,公司决定启动“轻量化生产执行管理系统”(PEMS)建设项目,目标是在90天内实现核心工序数据在线化、异常响应提速50%以上。

项目团队由生产副总牵头,成员包括2名车间主任、1名IE工程师、1名IT专员和外部顾问。他们选择搭贝低代码平台作为开发底座,原因有三:一是支持与PLC、SCADA系统对接,可采集设备运行状态;二是具备离线填报能力,适应车间网络不稳定环境;三是权限体系灵活,能满足多班组轮班的数据隔离需求。

  1. 📝 搭建基础数据模型:在搭贝平台创建“设备档案”“工艺参数库”“工单主表”“作业人员”四张核心数据表,并设置关联关系。例如,“工单主表”关联“产品型号”,自动带出标准工艺路线。

  2. 配置移动端报工界面:使用表单设计器,将原纸质报工单转化为数字表单,包含开工时间、完工数量、不良分类、操作员签名等字段,支持扫码绑定工单号,减少录入错误。

  3. 🔧 集成设备IoT网关:为每台SMT贴片机加装边缘计算网关,通过Modbus协议读取设备运行状态(运行/停机/故障),并将信号上传至搭贝平台,实现OEE(设备综合效率)自动计算。

  4. 📊 设计实时看板仪表盘:利用平台自带的可视化组件,构建车间级大屏,展示当日计划完成率、各工序直通率、TOP3故障类型等指标,数据刷新频率设为30秒。

  5. 🔔 设置异常预警规则:在流程引擎中配置触发条件,如“连续3次焊接不良自动暂停工单”,并推送告警消息至班组长企业微信,附带最近5次同类缺陷照片供参考。

  6. 🔄 建立闭环处理机制:针对每一类预警,设定标准应对流程(SOP),例如“设备温度超限→通知维修→上传复测结果→审批恢复生产”,确保问题可追踪、责任可落实。

  7. 🔐 部署多级权限体系:根据不同岗位设置数据可见范围,如普工只能查看当前工单信息,主管可查阅本组历史绩效,管理层拥有全局视图,保障信息安全。

  8. 📈 上线试运行并迭代优化:选取一条SMT线进行为期两周试点,收集一线反馈,重点优化表单加载速度和按钮布局,最终全厂推广。

常见问题及解决方案

📌 问题一:老设备无法联网,数据采集困难

不少企业在推进数字化时遇到“哑设备”难题——那些服役多年的机械缺乏通信接口,无法输出运行数据。若全部更换成本过高,且影响生产 continuity。

💡 解决方法:采用“人机协同补录”策略。在搭贝平台中设置定时任务,每两小时弹出一次简易打卡提醒,操作员只需点击“正常运行”或选择“换模/调试/待料/维修”等状态。虽不如自动采集精准,但已能反映80%以上的停机原因分布。同时,逐步为关键设备加装传感器,分阶段实现自动化采集。

📌 问题二:员工抵触使用新系统,认为增加负担

尤其是一线工人习惯于口头交接和纸质记录,面对新系统常表现出消极态度,担心操作失误被追责,或觉得多此一举。

💡 解决方法:推行“减负先行”原则。新系统上线初期,取消原有所有纸质报表填写任务,所有信息通过移动端一次性录入,避免重复劳动。同时设立“数字先锋奖”,每月评选最活跃用户给予物质奖励。更重要的是,让员工看到系统带来的实际好处——例如,以前要找主管签字才能领料,现在扫码即可自动触发审批流程,节省等待时间。

效果验证维度:从三个层面评估价值

任何生产系统的改进都不能只看投入,必须建立科学的效果评估体系。在上述案例中,企业设定了以下三个核心验证维度:

评估维度 具体指标 改善效果(3个月后)
效率提升 平均报工响应时间 从4.2小时缩短至18分钟
质量改进 首件不良率 下降37%,从6.8%降至4.3%
成本节约 非计划停机时长 月均减少57小时,相当于挽回产能约9万元/月

这些数据并非孤立存在,而是相互印证:响应速度加快意味着问题能更快被发现和干预;首件不良率下降说明工艺稳定性提高;停机减少直接转化为经济效益。这也证明了PEMS系统已真正融入企业的运营血脉,而非停留在表面数字化。

扩展性设计:让系统持续生长

一个优秀的生产系统不应是静态的,而应具备自我进化的能力。搭贝平台的优势之一就是支持模块化扩展。例如,该企业在基础PEMS运行稳定后,又陆续添加了以下功能:

  • 物料追溯模块:通过扫描原料批次条码,自动关联到所生产的成品序列号,实现双向追溯,满足ISO质量体系审核要求;
  • 能耗监控插件:接入电表数据,按工序统计单位产品耗电量,识别高能耗环节,为节能改造提供依据;
  • 培训知识库:将常见故障处理视频嵌入系统,在报修页面一键调取,提升一线自主解决能力。

这些新增功能均未推翻原有架构,而是以“插件”形式平滑接入,体现了低代码平台的灵活性优势。更重要的是,后续迭代工作主要由内部IE工程师独立完成,外部顾问仅提供关键节点指导,极大降低了长期运维成本。

未来展望:向智能决策演进

当前阶段的系统仍以“数据可视化+流程规范化”为主,下一步目标是走向“预测性决策”。例如,基于历史故障数据训练简单模型,预测某台设备在未来72小时内发生故障的概率;或根据订单交期、设备负荷、人员技能等变量,自动生成最优排程建议。

虽然完全的AI决策尚需时日,但借助低代码平台集成Python脚本或调用云端AI服务,已能让中小企业迈出第一步。例如,搭贝平台支持通过API连接阿里云PAI进行简易分析,无需重构整个系统即可获得智能化能力。

可以预见,未来的生产系统不再是冷冰冰的软件,而是融合了业务逻辑、数据洞察与人机协作的“数字孪生体”。谁能更快地将系统从“记录工具”升级为“决策伙伴”,谁就能在激烈的市场竞争中赢得先机。

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