探索綠色智能工廠新征程

張歡

最近幾年，智能化的概念已經(jīng)深入企業(yè)管理者的思維。2017年初，萬力輪胎成立了智能制造中心，從項目管理、系統(tǒng)開發(fā)、綜合管理和業(yè)務規(guī)劃四大方面著手落實智能制造實施的標準化工作，通過推動業(yè)務智能化和工廠智能化來持續(xù)促進產(chǎn)品設計、工藝、裝備、生產(chǎn)、管理、服務及價值鏈的變革與轉型。

探索輪胎行業(yè)智能化

據(jù)悉，萬力輪胎成立于2004年，目前輪胎年生產(chǎn)能力達1500萬條，年產(chǎn)值超過30億元，擁有專業(yè)的輪胎研究院和兩大生產(chǎn)基地，以及萬力、萬里星、鉆石、SUNNY、APTANY五大自主品牌，是全國第一家引進專業(yè)技術生產(chǎn)全系列子午線輪胎的大型國有企業(yè)。

萬力輪胎智能制造中心高級主任游錦標介紹，萬力輪胎從建廠伊始就開始了信息化之路，當時信息化的特點是系統(tǒng)獨立、功能單一，主要以ERP、OA、HR等系統(tǒng)為主。到2010年，由于業(yè)務的快速發(fā)展，功能單一的信息化系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足新的業(yè)務需求；同年，萬力輪胎開始嘗試將分散的系統(tǒng)整合起來。2012年，萬力輪胎已經(jīng)部分打通了業(yè)務系統(tǒng)與生產(chǎn)車間的信息互通，把生產(chǎn)和經(jīng)營關聯(lián)起來，并開始從以業(yè)務為主的信息化應用向工廠智能化轉型，重點圍繞如何在現(xiàn)有的信息化基礎上實現(xiàn)向智能化的跨越。

其實，從2014年開始，萬力輪胎公司內(nèi)部就開始研究討論成立獨立的智能制造部門來統(tǒng)籌公司的智能制造整體推進工作，但由于當時對智能制造的理解不夠深刻且缺乏比較清晰的職能定位，直到2017年初智能制造中心才正式成立。隨后，智能制造中心重新規(guī)劃了公司信息化和智能化的整體推進方案。主要目標是通過公司業(yè)務智能化和工廠智能化的應用來持續(xù)促進產(chǎn)品設計、工藝、裝備、生產(chǎn)、管理、服務及價值鏈的智能化，推進信息化與工業(yè)化深度融合。

打造行業(yè)智能化示范工廠

目前，萬力輪胎在廣州與合肥擁有自己的生產(chǎn)基地，其中廣州工廠在崇化，屬新舊結合工廠。合肥為全新工廠，智能化水平比較高。2015年，萬力輪胎與江淮汽車聯(lián)合投建了合肥萬力綠色智能工廠，并于2016年正式投產(chǎn)運行，僅當年就實現(xiàn)了盈利，人均年產(chǎn)值332萬元，每噸胎能耗0.18噸標煤，這是一個非常低的數(shù)字。合肥綠色智能工廠從競爭優(yōu)勢上可以概括為“快”、“好”、“省”三個方面。

“快”——以前車間的物流運輸完全依靠人力，現(xiàn)在通過構建11個自動化立體倉庫及配套的物流運輸系統(tǒng)，全部實現(xiàn)了自動化的輸送鏈。人員需求從此前的2000人降低到700人以內(nèi)。以往生產(chǎn)一條輪胎需要48小時，現(xiàn)在僅僅需要30個小時就能生產(chǎn)出來。

“好”——通過打通研發(fā)、設計、工藝、生產(chǎn)、服務的整個數(shù)據(jù)價值鏈，實現(xiàn)對所有環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，進而保證對產(chǎn)品從設計、制造到銷售的整個過程可追溯。出現(xiàn)任何質(zhì)量問題都能在第一時間得到有效的跟蹤和反饋，使得產(chǎn)品質(zhì)量得到了更好的保障，產(chǎn)品合格率達到了99.99%。

“省”——生產(chǎn)過程不再完全依賴自來水。通過對工業(yè)廢水、生活污水的處理，以及采集儲備雨水，每年可節(jié)約用水40萬噸，基本做到工業(yè)污水零排放。同時通過采集經(jīng)差壓發(fā)電后的蒸汽冷凝，每年可再節(jié)約用水21萬噸，節(jié)約用電1000萬千瓦時。

之前，萬力輪胎實施信息化都屬于“交鑰匙”工程，由公司提出需求，廠商和實施方主導推進。這種方式存在一個嚴重的問題，即以后有任何系統(tǒng)功能的改動都必須找到原廠家，如果當初主導實施的項目經(jīng)理更換，還得投入人力去研究當初的設計思路?，F(xiàn)在用國內(nèi)外大品牌系統(tǒng)替換國內(nèi)較小的系統(tǒng)，也是為了避免出現(xiàn)這種情況發(fā)生。由于大平臺應用比較廣泛，在異統(tǒng)兼容性、功能與服務支撐能力方面比較強，一旦出現(xiàn)問題能夠比較方便地找到廠商或?qū)嵤┓?，很容易找到解決問題的途徑和方法。

在合肥綠色智能工廠實施過程中，萬力輪胎基于智能化體系重新規(guī)劃了工廠架構，主要信息系統(tǒng)全部采用國際化的大品牌，如PLM用了西門子的系統(tǒng)，ERP采用SAP的產(chǎn)品，MES采用羅克韋爾的。其他較小的系統(tǒng)模塊依然采用國內(nèi)品牌，如EAS、APS等。這樣規(guī)劃的目的是想通過對信息系統(tǒng)的重新規(guī)劃為新工廠投建或舊工廠改造探索出一個可行的發(fā)展模式，以支撐公司業(yè)務的長期發(fā)展。

目前，合肥綠色智能工廠能支持兩種生產(chǎn)模式，包括常規(guī)化的生產(chǎn)和個性化定制生產(chǎn)。如果客戶訂單是成熟的產(chǎn)品，訂單就直接通過ERP系統(tǒng)同步銷售訂單，APS高級排產(chǎn)系統(tǒng)在收到訂單后進行常規(guī)化的排程，將生成詳細的生產(chǎn)計劃交由MES生產(chǎn)執(zhí)行。如果是個性化定制產(chǎn)品，就先由萬力橡膠輪胎研究院進行定制化的工藝需求設計，PLM系統(tǒng)跟進設計工藝標準和流程，將生產(chǎn)的BOM和工藝標準同步到APS進行排程，最終交由MES生產(chǎn)執(zhí)行。合肥萬力工廠實現(xiàn)了從原材料入庫到成品出庫的全過程自動化、信息化和智能化，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式提升37.5%。

對于智能工廠推進過程中面臨的主要挑戰(zhàn)，游錦標從三個方面進行了總結：

第一，老舊工廠的智能化改造。由于老舊工廠系統(tǒng)和設備基本不具備強大的連接能力和數(shù)據(jù)采集能力，生產(chǎn)過程很多依靠人力操作完成，自動化程度不高，面臨的智能化改造難度要遠遠高于新工廠的投建。

第二，新舊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和物料互用。由于新舊系統(tǒng)在技術標準和數(shù)據(jù)結構等方面的不同，如何打通新舊系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)隔閡，實現(xiàn)物料的互用正面臨巨大的挑戰(zhàn)。

第三，缺乏專業(yè)的智能化人才。由于智能制造涉及的技術基礎十分寬泛和復雜，需要的是既懂信息化又對工業(yè)自動化技術有非常深入理解的人。但從目前來看，企業(yè)內(nèi)部非常缺乏這樣的人才。

隨著舊工廠改造的持續(xù)進行，以及新舊工廠信息系統(tǒng)的逐步統(tǒng)一，通過構建企業(yè)服務總線，萬力輪胎已經(jīng)將生產(chǎn)系統(tǒng)和業(yè)務系統(tǒng)進行整合，解決企業(yè)內(nèi)部長期以來存在的信息孤島問題，將主要的信息系統(tǒng)融為一體。這也為后續(xù)進一步深入推進智能制造應用與轉型打下了堅實基礎。

智能化推動企業(yè)轉型

近幾年，中國人口紅利逐漸衰退，制造業(yè)成本不斷攀升，如何破局走出一條可持續(xù)化之路是企業(yè)必須思考的問題。唯有提升品質(zhì)，避開產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)破局。企業(yè)應該以破釜沉舟的勇氣來推動產(chǎn)業(yè)變革，通過智能化手段實踐產(chǎn)業(yè)升級和業(yè)務轉型。

游錦標認為，智能制造的負責人應該以長遠的思維和眼光推進企業(yè)的智能制造轉型。在實施智能化系統(tǒng)時，不僅要滿足當前的業(yè)務需求，更要做好長遠的規(guī)劃，為將來的業(yè)務擴展以及智能化升級留下足夠的空間。同時，要深入研究當前的新興技術和應用以改善企業(yè)的業(yè)務管理和生產(chǎn)效率。很多需求不應該是由業(yè)務部門提出需求再考慮改進，而是要主動地發(fā)現(xiàn)問題和需求提前做好規(guī)劃。

比如為了整合分散在各自系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，減少信息系統(tǒng)之間的交互接口，降低開發(fā)人員的工作量，萬力智能制造中心實施了企業(yè)服務總線，從用戶的角度，他們不需要提出這樣的需求，只要能保證各自系統(tǒng)功能的正常運行就足夠。但考慮到未來可能部署實施數(shù)據(jù)分析平臺，整合分散數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準是十分必要的。因此，智能化規(guī)劃和實施人員一定要有主動服務和改進意識。

談到未來的目標，游錦標指出：“我們計劃構建一套完整的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)，包括CRM、PLM、ERP、MES、SRM以及APS，實現(xiàn)所有系統(tǒng)的集成。不但打通內(nèi)部的從研發(fā)、管理到生產(chǎn)的信息體系，還要攜手上下游供應商與客戶構建牢固的關系管理體系，增強上下游生態(tài)的凝聚力?！?/p>