煙草在線據《東方煙草報》報道 智慧工廠是什么樣子?里面都是機器人在操作嗎?和科幻電影里的一樣嗎?
云南中煙紅云紅河煙草(集團)有限責任公司正著力打造煙草行業卷煙智慧工廠。這些工廠,普遍使用工業機器人,不過沒有一個腦袋兩條腿的機器人;這里信息互通的程度很高,機器自動運行,人員也很少,但是仍然需要人做最后決策……
在信息化建設過程中,紅云紅河集團認為,打造行業智慧工廠首先是利用好現有資源,把握好先進性與前瞻性之間的平衡,在運用好自動化工藝及大數據等信息化技術手段的基礎上,把“兩化融合”、智能制造作為打造智慧工廠的主攻方向。
耳聰目明:給設備裝上“眼睛、耳朵和鼻子”
每天早上,昆明卷煙廠生產二部設備技術室的鄭森,上班后的第一件事就是打開電腦進入個人賬戶系統“看數”。上班不到10分鐘,生產二部前一班和當前班的產量、質量、能耗、設備運行等數據便一清二楚。
以往,鄭森必須早起到各車間去巡查一遍,1個多小時之后才能了解大概情況。
不僅是鄭森,上到紅云紅河集團決策層,下到機臺一線操作工,都可以隨時查看本崗位相關數據和信息,以便進行計劃排產、調度決策、維修保養等工作。
這些信息和數據,為什么獲取得這么快?
“看,這個黃色的探頭就是一個傳感器。它可以在一秒內采集數十個設備實時數據,并及時上傳到數采系統。”在昆明卷煙廠制絲車間,該廠信息管理部的彭世宇指著機器上的一個毫不起眼的“小螺栓”說。
在昆明卷煙廠,信息設備無處不在。制絲車間的設備上、卷包車間的機臺上、物流倉庫的煙箱上,甚至是員工的工牌里,都有信息的影子。這些信息設備名稱不一,或是傳感器、電子看板、主屏幕顯示屏,或是無線檢測、紅外感應設備、RFID電子標簽等,但它們共同構成了昆明卷煙廠的“眼睛、耳朵和鼻子”。
裝上了“眼睛、耳朵和鼻子”的設備,能夠“看到、聽到、聞到”生產現場的最新情況,然后將這些情況轉化為數據傳遞到“大腦”——綜合信息系統。經過匯總分析后,系統反過來為管理層或一線操作工提供預警、預處理,甚至進行緊急事件的保護性處理。
物物相連,萬物有“靈”。
紅云紅河集團在建設智慧工廠的過程中,利用物聯網技術實現從“制造”轉變為“智造”:及時準確地采集生產線數據,幾十萬個數據的處理結果可以清楚掌握生產流程,提高生產過程的可控性,減少生產線上的人工干預,合理編排生產計劃與生產進度。
不僅僅在昆明卷煙廠,物聯網技術也被紅云紅河集團其他下屬工廠運用到生產各環節中,從原料的加工、倉儲、醇化到制絲、卷包、裝箱、物流整個過程,關鍵物料及裝備都有信息設備。不同的裝置可以互相溝通,人機物之間能夠彼此進行交流,各生產線之間、各車間之間、各工廠之間實現了信息共享,進而大幅提高生產效率,降低制造成本。
可視透明:打開車間管理“黑匣子”
車間管理的“黑匣子”,也就是通常所說的“車間暗箱”。
曲靖卷煙廠制造一部主任楊劍鋒告訴記者,所謂“車間暗箱”,即企業無法實時在線掌握車間動態生產信息的一種狀態。這種狀態下,生產運行期間的所有數據信息,就像被“鎖”在匣子或暗箱里一樣,無從知曉。只有在生產結束之后,企業才能獲得有關數據。
車間“黑匣子”是精益生產的大敵,也是智慧工廠的絆腳石。無法實時或及時獲取生產相關信息,智能制造和智慧工廠也就無從談起。
打開車間“黑匣子”,曲靖卷煙廠使用的“鑰匙”是能夠實現實時數采的3D可視化系統,即“曲靖卷煙廠生產過程數字化透明管理系統”。
在曲靖卷煙廠生產調度指揮中心,液晶屏幕上正在通過三維虛擬現實化方式對生產狀況進行實時監控:產區360度動態漫游、車間全方位實時生產動態漫游……據悉,中心的大屏幕可隨時監控全廠各部門生產運行情況,并調取相關數據。
管理可視透明,是紅云紅河集團對管理粒度精確程度的要求。據悉,紅云紅河集團通過MES系統(生產制造執行系統)擴展管理粒度精確程度。MES系統包括兩個層次,即集團層和工廠層,兩個層次對管理粒度的要求各不相同。一體化設計框架下,集團總部打造統一的生產指揮平臺,各生產廠打造實時的生產執行管控平臺。目前紅云紅河集團有的生產廠通過MES系統使生產的管理粒度已經具體到了機臺、崗位和個人。
同時,MES系統能夠幫助紅云紅河集團實現生產精益化管理,實現生產計劃管理、生產過程跟蹤、生產統計管理、產品規范管理、品質控制管理、對標創優管理、數據采集等功能,增強集團層面多點生產的指揮協調能力,保障生產快速響應市場需求,實現對生產工藝和產品質量的有效控制。目前,通過集團總部和昆明卷煙廠、紅河卷煙廠、曲靖卷煙廠、烏蘭浩特卷煙廠MES系統的應用,紅云紅河集團有效提升了對生產全過程的感知能力、評價能力、協同能力、分析能力和管控能力。
目標明確:迎著“兩化融合”的朝陽奔跑
紅云紅河集團智慧工廠是這樣一幅場景:
高度自動化的車間和操作臺上,全廠內置或外裝的數以萬計的傳感器隨時讀取數據,實時數采等系統批量讀取產量、質量、績效指標等重要信息,監測設備狀態,保障設備正常運行。
這樣的智慧工廠,實際上是“兩化融合”——工業化和信息化融合理念下的智能制造工廠的雛形。有專家認為,制造業已經成為信息產業的一部分。智能制造是傳統制造業轉型升級的方向,智慧工廠將引領制造業的未來。紅云紅河集團打造的智慧工廠,是基于新一代信息通信技術的新型制造模式,以提高生產效率和產品質量、降低運營成本和資源能源消耗為主要目標的新工廠模型。
精益生產是打造智慧工廠的目標之一。打造智慧工廠必須進行自動化和信息化的頂層設計和整體規劃。近年來,在“兩化融合”等政策的帶動下,許多工廠都實施了自動化和信息化改造,效果卻不盡如人意。紅云紅河集團認為,出現這一問題的原因主要在于沒有從“兩化融合”的角度對智慧工廠加以整體規劃。一些工廠搭起了信息化框架,但生產計劃、生產指令等并不能直接下達到最基層,最終設備操作還是完全由人工控制。
2015年12月20日下午3點半,在紅云紅河集團紅河卷煙廠,記者剛進生產車間就看到大屏幕上展示的以下內容:
卷包實時產量:2682.8箱;完成率:97.5%;
一車間實時產量:887.2箱;完成率:96.2%;
GDX2機型實時產量:750.4箱;完成率:95.9%。
據悉,紅河卷煙廠從部門數據到各車間、各機型到各機組的實時產量與完成率,都自動從MES系統中采集相應的信息進行實時運算發布。生產相關部門管理人員和一線操作工能實時了解到整體生產水平,各機組也能實現自我水平判定和價值衡量。
2010年到2011年,紅云紅河集團對生產系統的信息化建設進行了統一規劃,注重工業控制層、生產執行層和管理協同層的一體化設計,實現集團生產一體化管控。具體建設中,紅云紅河集團將業務數據、實時信息、流程管控構成一個有機整體,共同實現集團化MES體系架構,加強集團總部對各生產廠生產管控力度,基本實現了管理層、執行層和操作層的零距離無縫連接。
除了信息化建設起步較早的昆明卷煙廠、紅河卷煙廠、曲靖卷煙廠之外,會澤卷煙廠、新疆卷煙廠、烏蘭浩特卷煙廠也在集團的總體推進之下,以“統籌規劃、統一領導,應用主導、資源共享,安全高效、務求實效”為原則,分別結合自身實際情況,積極開展信息化建設工作。在信息化深度融入企業生產的核心業務、信息化驅動生產制度創新及管理創新等方面努力實現與集團各生產廠齊頭并進。
下一步,紅云紅河集團將進一步落實《中國制造2025》,加速新一代技術的集成實施,積極推進智能制造單元、智能車間、智能工廠和智能制造系統升級,打造柔性化、智能化、高端化、綠色化的現代生產體系和發展模式。同時,集團將更加注重工業控制層、生產執行層和管理協同層的一體化設計,全面提升自動化、數字化、網絡化、智能化水平。通過智能生產系統的打造和深度應用,全力推動兩化深度融合,積極探索工業4.0實現之路。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察