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 低代码开发 设备综合效率 制造企业数字化 MES系统集成 工业物联网 生产数据可视化 OEE提升
摘要: 针对中型制造企业生产数据割裂、响应滞后、决策失真的痛点,采用搭贝低代码平台构建集成化生产执行系统。通过绘制业务流、统一数据模型、配置自动化规则、部署边缘节点、设计动态看板五步法落地实施,解决了老员工抵触和多源数据不同步两大常见问题。实施6个月后设备综合效率提升16%,故障响应时间缩短至6分钟,实现生产报表实时化,验证了低代码方案在离散制造场景中的高效性与可复制性。

在珠三角的一家年产值3.2亿元的中型注塑加工企业里,每天早上8点的生产晨会总是充满火药味。计划部抱怨车间完不成订单,车间主任甩出设备停机记录,质量部门拿着返工单据要求追责,而仓库则不断反馈物料错配问题。这家拥有16条产线、200多名一线员工的企业,正陷入典型的多系统割裂困境——ERP管订单、MES只记录部分数据、设备靠人工抄表、异常响应平均耗时超过4小时。信息流像被撕碎的纸片,散落在各个角落,没人能拼出完整的生产图景。

一、传统生产系统的三大致命伤

很多制造企业在数字化转型初期都会选择购买成熟的MES或WMS系统,但往往忽略了自身业务流程的独特性。这套位于深圳龙岗的注塑厂曾花费87万元引入某知名厂商的标准化MES,结果上线半年仅覆盖了30%的工序,原因在于系统无法适配其特有的模具更换流程和客户定制化质检标准。更严重的是,该系统与原有的用友U8 ERP之间存在数据断层,导致每日需安排专人花3小时手动核对工单状态。

第二个痛点是响应滞后。当注塑机温度传感器报警时,值班工程师要先接到短信通知,再打开电脑登录SCADA系统确认参数,最后打电话给维修组派单。这一流程平均耗时27分钟,期间机器持续空转,按每台设备 hourly cost 48元计算,单次故障直接损失超20元。全年非计划停机时间累计达976小时,相当于损失了两个月的有效产能。

第三个问题是决策失真。管理层看到的日报表来自Excel汇总,而这些数据由各班组长下班前手工填报,存在明显的延迟和人为修饰。例如,某批次产品实际合格率为82%,但报表显示为95%——因为操作员习惯性地将待检品计入合格数。这种“数字游戏”让质量改进项目始终找不到真实突破口。

二、为什么低代码成为破局关键

面对高昂的定制开发成本(传统方式预估需投入150万+10个月周期),该公司技术负责人选择了搭贝低代码平台作为替代方案。核心逻辑不是替换现有系统,而是构建一个“连接器”角色的数据中枢。通过API接口对接ERP中的工单信息,利用Modbus协议采集PLC设备实时数据,并为移动端开发专属巡检应用,所有模块在45天内完成部署。

这里的关键优势在于可视化建模能力。过去需要程序员编写数百行代码的功能,现在通过拖拽表单组件、配置逻辑规则即可实现。比如创建一个“异常上报-自动分派-处理反馈”的闭环流程,只需定义触发条件(如温度>220℃持续5分钟)、执行动作(推送企业微信消息给指定责任人)和超时机制(30分钟未响应升级至主管),整个过程无需写一行代码。

三、实操落地五步法

  1. 🔧 第一步:绘制当前业务流并识别断点 —— 组织跨部门工作坊,使用搭贝流程图工具还原从接单到出货的全部环节。重点标注数据交接点,发现共存在17处需人工干预的节点,其中6处为重复录入,3处存在责任模糊。此阶段耗时5个工作日,参与人员包括生产、工艺、IT等7个岗位代表。

  2. 📝 第二步:搭建统一数据模型 —— 在搭贝平台建立核心实体库,包含工单(WorkOrder)、设备(Machine)、物料(Material)三大主表,以及工艺参数、质检记录、维护日志等关联子表。通过外键关系确保任意一张报表都能追溯源头,避免出现“同名不同义”现象。例如,“产品编号”字段强制关联BOM版本号,防止旧版图纸误用。

  3. 第三步:配置自动化规则链 —— 设置22条业务规则,涵盖自动排程(根据设备负载动态分配工单)、预警推送(OEE低于80%标红提醒)、防错校验(换模后必须上传首件检验照片)等功能。其中最关键的是“三级响应机制”:一级异常(如缺料)通知班组长,二级(停机>10分钟)通知主管,三级(重大质量事故)直达厂长手机。

  4. 🛠️ 第四步:部署边缘计算节点 —— 在每条产线加装工业网关,将注塑机的压力、温度、周期时间等模拟量转换为数字信号,以5秒间隔上传至搭贝云端。同时部署RFID读写器,实现模具出入库自动登记,彻底取代纸质台账。硬件总投入控制在12万元以内,复用原有网络基础设施。

  5. 📊 第五步:设计动态看板体系 —— 开发三类可视化界面:车间大屏展示实时OEE、当日达成率;管理端提供多维度钻取分析(可按机型/班组/原料批号筛选);个人移动端推送专属任务清单。所有图表支持下钻查看明细,例如点击某个红色指标可展开对应的报警记录和处理过程。

四、典型问题及应对策略

在实施过程中,出现了两个极具代表性的问题。第一个是老员工抵触移动填报。起初推行电子巡检时,多位资深机修工拒绝使用APP,坚持手写记录。解决方案并非强制推行,而是设计“双轨运行”模式:允许纸质表单拍照上传,系统自动提取文字生成结构化数据。同时设置激励规则——连续一周准时提交数字记录的班组,额外获得200元团队奖励。三个月后,电子化率从38%提升至96%。

第二个问题是多源数据时间戳不一致。ERP系统使用北京时间,而部分进口设备内置UTC时间,导致同一事件在不同系统中相差8小时。搭贝平台通过内置的时间校准组件,在数据接入层统一转换为本地时区,并添加“原始时间戳”字段供审计追溯。此外,设置数据新鲜度监控,若某设备超过3分钟无新数据传入,自动触发健康检查程序。

五、效果验证:用真实数据说话

指标项 实施前 实施6个月后 改善幅度
设备综合效率(OEE) 63% 79% +16%
平均故障响应时间 27分钟 6分钟 -78%
生产报表生成时效 次日上午10点 实时更新 即时化
月度返工损失金额 ¥183,000 ¥97,000 -47%
计划达成率 74% 89% +15%

最显著的变化体现在质量管理上。系统上线后首次实现了“过程可追溯”,一旦发现不良品,可在3分钟内定位到具体班次、设备参数设置、原材料批次及操作人员。2025年第三季度客户投诉率同比下降61%,其中两家长期合作客户主动提出增加订单量。

六、可持续优化路径

当前系统已稳定运行8个月,团队开始探索进阶应用。例如利用历史数据训练预测模型,提前判断模具磨损趋势;或将能源消耗数据纳入分析维度,识别高耗能时段并优化排产策略。值得注意的是,所有新增功能都遵循“小步快跑”原则——每个迭代周期不超过两周,优先解决现场提出的高频痛点。

另一个重要经验是权限设计的灵活性。初期采用刚性角色控制,导致工艺工程师无法查看完整设备档案。后期改为“属性级权限”,即同一张表中,普通员工只能看到运行状态和基础参数,而技术人员可展开查看PLC寄存器地址等深层信息。这种细粒度管控既保障安全,又提升了协作效率。

七、可复制的方法论框架

这套解决方案的成功并非依赖复杂算法,而是回归制造业本质——让正确的人在正确的时间获得正确的信息。其底层逻辑可总结为“三个打通”:打通系统孤岛、打通时空限制、打通权责边界。对于类似规模的离散制造企业(年产值1-10亿,设备数量50-300台),该模式具备高度可移植性。

操作门槛方面,项目启动需配备1名熟悉业务流程的协调人+1名掌握基础数据库知识的技术对接人。搭贝平台提供标准培训课程(累计约16课时),多数用户可在两周内独立完成简单应用搭建。建议优先从“设备点检数字化”或“生产进度实时看板”这类高可见度场景切入,快速建立团队信心。

所需工具清单包括:搭贝企业版账号(按并发数计费)、工业物联网网关(推荐研华ADAM系列)、移动终端(安卓平板或企业微信小程序)、以及一套明确的数据治理规范。特别强调,技术只是载体,真正的变革来自于重新梳理并固化最佳实践。

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