天和磁材：智能制造解决方案助力磁性材料生产升级

案例简述

包头天和磁材科技股份有限公司，是专业研发、生产和销售高性能稀土永磁材料的重点高新技术企业、科技创新型企业。2015年，公司开始携手才匠智能启动数智化改造工程。通过人工智能、大数据、5G、物联网等新兴技术，实现了从产品设计到成品出库的全过程高度数字化，被评为包头市智能制造科技示范企业和国家级“绿色工厂”。公司通过引入才匠工业互联网平台成功帮助客户打通企业经营管理、供应链及产业链上下游数据，实现生产、质检、仓储、设备、能源等环节数据的自动采集和互联互通，实现生产效率和品质的提升，顺利实现数字化转型升级。

应用产品

   SRM系统          MES系统           EAM系统           QMS系统          立体仓WCS         WMS系统   

公司简介

包头天和磁材科技股份有限公司，简称“天和磁材”，邓白氏编码526528341，创立于2008年，是专业研发、生产和销售高性能稀土永磁材料的重点高新技术企业、科技创新型企业。主营稀土永磁钕铁硼（NdFeB）和钐钴（SmCo）。

天和磁材产品节能环保，广泛应用于新能源汽车及汽车零部件、风力发电、节能家电、轨道交通、智能制造、航空航天、计算机及各类消费电子等领域。目前，天和磁材万吨生产基地拥有从稀土原料供应-毛坯生产-完成品加工-表面处理的稀土永磁生产全产业链。加之先进的生产技术，高端产品的生产和研发能力，关键设备的设计和制造能力，使得天和磁材在不断发展壮大的过程中，形成了原料供应、技术创新、产能规模和质量成本等核心优势。

项目背景

• 生产管理生产工序多

1. 挑战：磁性材料的生产过程涉及多个复杂的工序，如原料准备、熔炼、破碎、成型、烧结、磁化等。每个工序都需要精确的控制和协调，传统的手工管理和调度难以应对如此复杂的生产流程，容易导致生产效率低下和产品质量不稳定。

2. 痛点：生产计划的制定和执行困难，难以实时跟踪和调整生产进度。不同工序之间的衔接不顺畅，容易出现生产瓶颈和资源浪费，影响整体的生产效率和交付能力。

3. 项目目标：通过引入智能制造系统，实现生产工序的自动化管理和优化调度，提高生产效率和资源利用率。实现生产计划的智能化排程和实时监控，确保生产流程的顺畅和高效。

• 稀土原材料损耗率高

1. 挑战：稀土原材料价格昂贵且资源稀缺，生产过程中原材料的损耗直接影响企业的生产成本和经济效益。传统的手工操作和设备精度不足，容易导致原材料的浪费和损耗。

2. 痛点：原材料的利用率低，损耗率高，增加了生产成本。同时，环境效益未充分挖掘，与企业的ESG战略存在差距。

3. 项目目标：通过优化生产工艺和设备，提高原材料的利用率，降低损耗率。采用先进的自动化配料系统和精准的计量设备，确保原材料的精确配比和使用，减少浪费。

• 质量管控点多，产品质量要求高

1. 挑战：磁性材料的质量受到多种因素的影响，如原材料质量、生产过程中的工艺参数、设备状态等。质量管控点众多，且产品质量要求极高，传统的手工检测和质量控制手段难以满足要求。

2. 痛点：产品质量的一致性和稳定性难以保证，容易出现批次间质量差异。质量检测效率低，无法实现对生产过程的实时监控和质量预警，导致产品质量问题的发现和解决滞后。

3. 项目目标：建立全面的质量管控体系，实现对生产过程的实时监控和质量预警。采用先进的质量检测设备和数据分析技术，提高质量检测的精度和效率，确保产品质量的一致性和稳定性，满足客户的高标准要求。

• 手工作业多

1. 挑战：生产过程中存在大量的手工作业环节，如原料的搬运、配料、装料等，这些手工操作不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，导致生产过程的不稳定和产品质量的波动。

2. 痛点：手工作业劳动强度大，生产效率低，且容易出现操作失误和安全事故。同时，手工作业的人员依赖性高，人员流动对生产的影响较大，难以实现生产的标准化和规范化。

3. 项目目标：通过自动化设备和系统的引入，减少手工作业环节，实现生产过程的自动化和智能化。提高生产效率和安全性，降低人员依赖性，实现生产的标准化和规范化。

解决方案

• 采购管理（SRM系统）
  

引入才匠SRM系统，采购订单下发后供应商登录SRM系统可以查看订单信息、确认交期，并安排送货，同时将物流信息录入系统。收到货以后工厂进行质检，检验合格后将数据录入才匠QMS系统，然后库管员使用WMS系统进行扫码入库。从采购订单开始，到送货、收货、检验、入库的整个流程，在系统里都能实时追踪，包括采购物料的数量、金额都一清二楚。实现了整个采购过程闭环管理。对账、开票都可以直接在系统上进行。月末、年终总结的时候系统会自动生成报表、并进行数据分析。大大缩短了采购周期，提升了采购效率。

• 配料管理

使用才匠MOM系统，严格执行配方加密和配料过程保密管理。拿到派工单后，配料人员使用MOM系统，扫码自动生成配料明细。称重人员按照系统提示，拿到相应物料后，称出指定重量即可。才匠MOM系统会实时监控配料数据，如果重量超出或少于标准范围，系统会直接弹窗提示，无法进入后续操作。称重过程中，每个人都只能进行部分操作，从源头就保证了配料的精准度。

• 熔炼远控

引入才匠设备远程控制系统，实现对车间设备远程操作。原来一台设备需要几个员工去操作，工序之间的切换效率低、容易出错。现在员工坐在中控室，就能同时操作、管理所有设备。像温度、压力、流量等参数和设备的各状态都可以远程监控，出现异常时系统实时预警，能第一时间发现并处理。

• 设备管理(EAM系统)

通过自动化设备与控制系统的集成，实现了设备状态监测、优化调度、预测性维护和风险预警。生产开工时，员工使用PDA扫描派工单录入开工、完工信息，包括工时、不良品数量、操作人员等，可实现生产过程的实时追踪，打破车间“黑匣子”，实现流程透明化。

• 智能物流AGV

通过才匠工业物联平台，能实时采集到各设备的生产状况以及AGV的位置、运输状态。结合大数据和云计算技术，系统会自动寻找空闲的AGV小车、中转车、压机等资源，根据生产情况进行路径规划和任务调度。下发指令给AGV去执行运输作业,取代了人工搬运，大大提高了运输效率和安全性。

• 质量管理（追溯、AI视觉识别SPC）

引入才匠QMS系统，将产品的验收标准转化成系统的质检方案。 质检人员把指标的实测值录入系统后，系统会自动判定是否合格，只有合格的才会流入后工序。期间所有的数据记录都会自动生成质检报表，方便查看、分析和追溯。

引进AI视觉识别设备，实现了对产品高精度的检测，确保每一个合格产品都没有任何瑕疵。使用才匠SPC（统计过程控制）数据分析工具，监控生产制程能力。通过对质检数据的分析，快速识别和解决生产过程中潜在的问题。

• 仓储管理（立体仓WCS、WMS系统）

立体仓库结合才匠WCS智能仓储系统，实现了仓库管理的自动化和智能化。库管人员只需使用PDA扫描物料二维码，系统就会自动分配库位，指挥堆垛机作业。还包括对存储区域的规划、拣货路径的优化等功能，实现了立体仓库的利用率和使用效率的最大化。

应用价值

1. 投资回报率：通过提升生产效率、降低成本、提高产品 质量等多方面的成效，有望在未来获得较高的投资回报率。虽然目前资料中未明确给出具体的投资回报率数值，但从各项指标的改善可以推断出投资回报率具有较大的潜力。

2. 降低成本比例：能耗降低 3%，人力成本减少 25%，成本异常发现率提高 30%，成本控制精度提升 50%，物流成本降低 10%，采购费用率降低 5%。

3. 劳动生产率：从生产周期缩短 20%、产能提升 30%以及人力成本减少 25%等方面可以看出，劳动生产率得到了显著提高。

4. 生产效率：生产周期缩短 20%，产能提升 30%，订单交付周期缩短 30%，库存周转率提高 20%，通过数字孪生技术提高了生产效率和设备利用率。