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輪胎工(gōng)業:高(gāo)端智能(néng)制造應用(yòng)潛力巨大(dà)
發布日期 2020-04-25 13:04
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“橡膠行業轉型升級,要做的功課很(hěn)多。提升生産自(zì)動化水(shuǐ)平,從(cóng)依靠勞力向依靠智力支撐轉變,實現(xiàn)從(cóng)‘制造’到(dào)‘智造’的轉型,是我國橡膠工(gōng)業轉型升級的方向,也(yě)是促進經濟增長方式轉變的重要而有效的手段。”在《中國橡膠》雜(zá)志社9月9~11日于南京舉辦的“高(gāo)端智能(néng)制造助力橡膠行業轉型升級高(gāo)峰論壇”上(shàng),中國橡膠工(gōng)業協會(huì)會(huì)長鄧雅俐表示:“我國橡膠工(gōng)業自(zì)動化發展時(shí)間不長,自(zì)動化發展速度很(hěn)快(kuài),但(dàn)自(zì)動化程度及覆蓋面仍不如發達國家,這(zhè)既是我國橡膠工(gōng)業的弱勢,更是發展的巨大(dà)潛力。”

那麽,我國輪胎工(gōng)業如何充分利用(yòng)高(gāo)端智能(néng)制造技術,加快(kuài)“兩化”深度融合步伐,實現(xiàn)輪胎生産過程智能(néng)化、生産裝備數字化和(hé)經營管理(lǐ)網絡信息化,逐步走向綠色、高(gāo)端、智能(néng)制造?記者對(duì)此進行了(le)深入采訪。

信息化:新型工(gōng)業化的重要特征

“自(zì)動化過程實現(xiàn)的前提是實現(xiàn)标準化和(hé)信息化。信息化是自(zì)動化的根本,機器人和(hé)自(zì)動化裝備動作(zuò)指令的傳達要求具備信息化和(hé)标準化基礎,在輪胎企業主要指MES系統和(hé)ERP系統。一個完善的信息化系統能(néng)夠保證自(zì)動化順利實施,同時(shí)提升自(zì)動化帶來(lái)的效果。”青島科捷自(zì)動化設備有限公司董事(shì)長陶喜冰說。

正是看(kàn)到(dào)了(le)信息化的重要,我國輪胎行業的龍頭企業,如雙錢(qián)集團、中策橡膠集團、風(fēng)神輪胎、三角集團、貴州輪胎、賽輪公司等,在新世紀初就已開(kāi)始積極實施信息化建設。利用(yòng)信息化手段,這(zhè)些(xiē)企業既提高(gāo)了(le)生産效率,降低(dī)了(le)成本,也(yě)同時(shí)提高(gāo)了(le)産品質量,并一直在業内保持着領先地位。

這(zhè)些(xiē)企業較早實施的是企業資源計(jì)劃——ERP,其爲企業核心信息化系統。該系統建立在信息技術基礎上(shàng),對(duì)企業所有資源(物流、資金(jīn)流、信息流、人力資源)進行整合集成管理(lǐ),包括生産控制(計(jì)劃、制造)、物流管理(lǐ)(分銷、采購、庫存管理(lǐ))和(hé)财務管理(lǐ)(會(huì)計(jì)核算(suàn)、财務管理(lǐ))三方面内容,從(cóng)而達到(dào)對(duì)供應鏈上(shàng)的每一個環節實現(xiàn)科學管理(lǐ)。

“但(dàn)同時(shí),這(zhè)些(xiē)信息化系統定制化程度低(dī),沒有深入到(dào)生産現(xiàn)場管理(lǐ)環節,系統間缺乏有效銜接,也(yě)産生了(le)‘信息孤島’和(hé)‘斷層’現(xiàn)象,使各系統無法實現(xiàn)信息共享,不能(néng)發揮出更大(dà)的管理(lǐ)協同效應。”雙錢(qián)集團股份有限公司總經理(lǐ)章萬友認爲,簡單說,就是生産過程控制系統PCS和(hé)ERP系統脫節。貴州輪胎股份有限公司載重子午胎分公司總工(gōng)程師胡湘琦也(yě)有同感。軟控股份有限公司技術總監張斌用(yòng)一幅圖片直觀地表達了(le)這(zhè)種“斷層”現(xiàn)象。

如何解決這(zhè)個信息化的“斷層”呢(ne)?在制造執行系統方面,輪胎企業普遍采用(yòng)了(le)MES系統。這(zhè)種新型的生産運作(zuò)和(hé)管理(lǐ)模式,是聯通生産管理(lǐ)層與設備控制層的中間樞紐,其最終目标是實現(xiàn)生産自(zì)動化管理(lǐ)。章萬友認爲,MES系統是輪胎企業強化工(gōng)廠(chǎng)管理(lǐ),打造世界級工(gōng)廠(chǎng)的必備技術。MES系統以條形碼作(zuò)爲信息識别載體,在原條形碼系統的基礎上(shàng)進行了(le)升級換代。目前,已經基本形成了(le)密煉管控網絡、輪胎條碼物流和(hé)半制品數字管控三大(dà)系統。MES系統的導入,打通了(le)輪胎生産信息流,使信息化貫穿整個産銷流程,實現(xiàn)了(le)生産過程的透明(míng)化、可視(shì)化,人員、設備、物料、質量等要素有效控制和(hé)追溯,從(cóng)而大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)企業工(gōng)藝控制水(shuǐ)平和(hé)生産效率。

随着企業規模的不斷擴大(dà),輪胎企業設計(jì)研發部門(mén)與集團本部各部門(mén)之間,與集團各異地工(gōng)廠(chǎng)之間,對(duì)産品數據的協同應用(yòng)出現(xiàn)了(le)數據源多頭化、流通不暢等問題。章萬友表示,“公司未來(lái)規劃,将形成5個全鋼胎生産基地、一個半鋼胎生産基地,這(zhè)給協同管理(lǐ)效應提出了(le)難題。”但(dàn)産品全生命周期管理(lǐ)——PLM的實施,對(duì)産品從(cóng)創建到(dào)使用(yòng),到(dào)最終報(bào)廢等數據信息實現(xiàn)了(le)全面管理(lǐ),提高(gāo)了(le)生産管理(lǐ)精細化、柔性化程度,增強了(le)質量管控,提高(gāo)了(le)産品品質,縮短了(le)産品研發周期,取得了(le)良好(hǎo)的經濟效益和(hé)社會(huì)效益。

在市場營銷、品牌服務方面,各輪胎公司越來(lái)越重視(shì)渠道(dào)管理(lǐ)和(hé)建設、産品物流在途運輸、大(dà)車隊管理(lǐ),出現(xiàn)了(le)形形色色的增值服務平台。以射頻技術RFID和(hé)輪胎壓力監測技術TPMS爲代表的物聯網技術興起,大(dà)大(dà)促進了(le)智能(néng)輪胎的發展,并在輪胎行業得到(dào)推廣和(hé)應用(yòng)。杭州中策橡膠有限公司總工(gōng)辦副主任張晖認爲,智能(néng)輪胎就是産品高(gāo)端化的具體表現(xiàn),是輪胎企業轉型升級的重要方面。

風(fēng)神輪胎股份有限公司常務副總經理(lǐ)張曉新介紹,風(fēng)神輪胎獨創的智能(néng)輪胎全價值鏈管理(lǐ)系統,實現(xiàn)了(le)産品研發階段數據管理(lǐ)(PDM)、生産過程信息化管理(lǐ)(MES)、渠道(dào)管理(lǐ)(AMVA)、終端用(yòng)戶(FTMS)全線打通,最後通過ERP系統将研發、生産、市場等各方面的信息實現(xiàn)集成。智能(néng)輪胎全價值鏈管理(lǐ)系統實現(xiàn)了(le)産品從(cóng)設計(jì)、制造、銷售到(dào)終端客戶的全過程追溯和(hé)監控。其中,AMVA主要爲經銷商提供管理(lǐ)平台,爲公司與經銷商、終端用(yòng)戶間提供數據平台支持;FTMS主要爲大(dà)車隊提供車輛輪胎管理(lǐ)平台,兩個系統對(duì)風(fēng)神渠道(dào)提供了(le)增值服務,體現(xiàn)了(le)對(duì)客戶的關注與支持。

裝備高(gāo)端化:轉型升級的重要基礎

國外(wài)先進輪胎企業都已開(kāi)發了(le)自(zì)己的高(gāo)端制造技術,如米其林(lín)C3M技術、大(dà)陸MMP技術、固特異的IMPACT技術、倍耐力MIRS技術、鄧祿普的數碼輪胎技術等。這(zhè)些(xiē)高(gāo)端制造技術都依托具有各自(zì)特點的高(gāo)端裝備,如米其林(lín)的特種編織機和(hé)擠出機、固特異的熱成型機、倍耐力的多組擠出機配合遙控機械手等。

中橡協名譽會(huì)長範仁德指出,這(zhè)些(xiē)都是輪胎生産技術的重大(dà)突破,各家技術大(dà)同小(xiǎo)異,基本上(shàng)是計(jì)算(suàn)機技術、光機電一體化技術和(hé)機器人技術結合的成果。比如,近幾年發展較快(kuài)的一次法全自(zì)動輪胎成型機組,占地180平方米,無人操作(zuò),全自(zì)動進行,最快(kuài)的乘用(yòng)輪胎成型效率達到(dào)一條胎15秒,約提高(gāo)10倍。

張斌認爲,高(gāo)性能(néng)、綠色環保輪胎的開(kāi)發與生産,已成爲世界輪胎工(gōng)業發展方向。除了(le)要在輪胎結構設計(jì)、膠料配方、新材料應用(yòng)、生産工(gōng)藝和(hé)技術上(shàng)進行創新與改造升級外(wài),還要依賴先進的高(gāo)端裝備技術和(hé)連續可靠的工(gōng)業自(zì)動化生産水(shuǐ)平來(lái)保障。

據了(le)解,工(gōng)業機器人作(zuò)爲先進制造業中不可替代的重要裝備和(hé)手段,已引起我國輪胎企業的高(gāo)度關注,工(gōng)業機器人和(hé)自(zì)動化物流技術将有望在國内輪胎企業快(kuài)速鋪開(kāi)。範仁德一直關注和(hé)跟蹤機器人技術的應用(yòng),他(tā)表示,隻有擁有高(gāo)精度、高(gāo)可靠性的工(gōng)業機器人,才能(néng)保證制造産業的高(gāo)附加值、高(gāo)創新性,才能(néng)提升制造裝備的智能(néng)化水(shuǐ)平。

陶喜冰介紹,目前工(gōng)業機器人已普遍應用(yòng)在國外(wài)知(zhī)名輪胎企業,這(zhè)些(xiē)公司将工(gōng)業機器人搬運技術應用(yòng)在輪胎生産的全過程中,輸送過程基本實現(xiàn)了(le)無人化,在成型-硫化-檢測-入庫工(gōng)序已全部實現(xiàn)自(zì)動化,用(yòng)工(gōng)量極少。可喜的是,中策、風(fēng)神、雙錢(qián)、正新、賽輪等國内輪胎企業已經意識到(dào)自(zì)動化在輪胎制造過程中的重要性,近幾年紛紛引入自(zì)動化的生産模式和(hé)裝備。

據張晖介紹,中策橡膠集團的智能(néng)化成型硫化檢測系統實現(xiàn)了(le)物料自(zì)動輸送、胎胚自(zì)動抓取、全自(zì)動成品胎檢驗、輪胎智能(néng)倉庫。效果是減少占地面積,提高(gāo)土地利用(yòng)率15%~25%;減少工(gōng)人數量,降低(dī)人工(gōng)成本20%~30%;提升成型效率20%~30%,整體系統生産效率提升15%~20%;減少人工(gōng)幹預,提高(gāo)了(le)産品質量均一性和(hé)産品的合格率。目前正在建設的中策橡膠(建德)有限公司已與浙江國自(zì)機器人技術有限公司簽訂了(le)載重胎胎面生産AGV智能(néng)化輸送系統協議(yì),經初步測算(suàn),可減少用(yòng)工(gōng)12人。另外(wài)兩個分廠(chǎng)也(yě)将于年底引入多條智能(néng)AGV系統。

2012年投産的雙錢(qián)集團(安徽)回力輪胎有限公司采用(yòng)了(le)最新的自(zì)動化物流系統,膠料自(zì)動分配先進先出,成型工(gōng)區(qū)懸挂鏈輸送線系統,胎胚自(zì)動掃描及稱重系統,硫化後輪胎通過自(zì)動分揀系統和(hé)機器人搬運,應用(yòng)系統化、自(zì)動化、機械化的堆垛機及輸送搬運系統進行倉儲及出入庫作(zuò)業。單就自(zì)動化立體倉庫來(lái)講,單位面積存儲能(néng)力是其他(tā)倉庫模式的5~10倍,物流效率是其他(tā)存儲模式的3~5倍。

政策引導:高(gāo)端智能(néng)制造潛力巨大(dà)

我國輪胎工(gōng)業是在勞動密集型的模式上(shàng)發展起來(lái)的,目前輪胎企業自(zì)動化、信息化程度普遍不高(gāo),數據收集分析和(hé)傳遞多依靠人工(gōng)重複性勞動,設備操作(zuò)、半成品和(hé)産品物流對(duì)人工(gōng)依賴性高(gāo),嚴重影響了(le)輪胎工(gōng)業由大(dà)到(dào)強的進程。

不過這(zhè)種局面将在未來(lái)得以改變。據中橡協秘書長徐文(wén)英介紹,工(gōng)信部正在制定的《輪胎行業準入條件》讨論稿中,對(duì)工(gōng)藝裝備方面提出了(le)要求:新建、改擴建項目應選用(yòng)輪胎自(zì)動化成型及半部件大(dà)卷化技術、自(zì)動物流和(hé)生産信息化管理(lǐ)技術等。現(xiàn)有輪胎企業應大(dà)力發展節能(néng)、環保、安全的綠色輪胎,努力擴大(dà)高(gāo)端輪胎生産比例。政策規範,将爲輪胎行業加速應用(yòng)高(gāo)端智能(néng)裝備和(hé)工(gōng)業化、信息化融合打開(kāi)通道(dào)。

目前,輪胎企業信息化建設尚存在生産流程再造難度較大(dà),軟件系統不适應等問題。一位從(cóng)事(shì)管理(lǐ)信息系統的企業人員分享了(le)自(zì)己的經驗:輪胎生産信息化建設必須遵從(cóng)整體規劃、分布實施的原則,無論是獨立的工(gōng)具軟件還是集成的解決方案,要有預見性地消除企業“信息孤島”,要求信息化設計(jì)和(hé)實施人員掌握輪胎工(gōng)業的特點,使系統設計(jì)與實際業務需求相符,避免企業IT建設的重複投資,增強整體系統的可擴展性,降低(dī)輪胎企業在信息化過程中的實施風(fēng)險。

此外(wài),目前應用(yòng)于輪胎行業的進口工(gōng)業機器人價格是國内制造價格的2~3倍,國内輪胎企業普遍難以接受,無法大(dà)量采用(yòng),輪胎企業也(yě)迫切希望工(gōng)業機器人國産化進程的加快(kuài)和(hé)成本的降低(dī)。這(zhè)方面,國内的軟控股份、青島科捷、巨輪股份等公司已經走在了(le)前面。

業内人士認爲,通過輪胎生産智能(néng)化、信息化提高(gāo)生産效率,實現(xiàn)敏捷制造;通過生産裝備高(gāo)端化逐漸淘汰落後産能(néng),提升産品質量,我國輪胎行業必将加速轉型升級,形成強大(dà)的核心競争力。

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