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智慧工廠(chǎng)方案---煙草集團(tuán)信息化建設(shè)紀(jì)實(shí)之智能制造篇
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
產(chǎn)品介紹
智慧工廠(chǎng)是什么樣子？里面都是機(jī)器人在操作嗎？和科幻電影里的一樣嗎？
某煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司正著力打造煙草行業(yè)卷煙智慧工廠(chǎng)。這些工廠(chǎng)，普遍使用工業(yè)機(jī)器人，不過(guò)沒(méi)有一個(gè)腦袋兩條腿的機(jī)器人；這里信息互通的程度很高，機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行，人員也很少，但是仍然需要人做最后決策……
在信息化建設(shè)過(guò)程中，某煙草集團(tuán)認(rèn)為，打造行業(yè)智慧工廠(chǎng)首先是利用好現(xiàn)有資源，把握好*性與前瞻性之間的平衡，在運(yùn)用好自動(dòng)化工藝及大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，把“兩化融合"、智能制造作為打造智慧工廠(chǎng)的主攻方向。
耳聰目明：給設(shè)備裝上“眼睛、耳朵和鼻子"
每天早上，XX卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)二部設(shè)備技術(shù)室的張工，上班后的件事就是打開(kāi)電腦進(jìn)入個(gè)人賬戶(hù)系統(tǒng)“看數(shù)"。上班不到10分鐘，生產(chǎn)二部前一班和當(dāng)前班的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù)便一清二楚。
以往，張工必須早起到各車(chē)間去巡查一遍，1個(gè)多小時(shí)之后才能了解大概情況。
不僅是張工，上到紅云紅河集團(tuán)決策層，下到機(jī)臺(tái)一線(xiàn)操作工，都可以隨時(shí)查看本崗位相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，以便進(jìn)行計(jì)劃排產(chǎn)、調(diào)度決策、維修保養(yǎng)等工作。
這些信息和數(shù)據(jù)，為什么獲取得這么快？
“看，這個(gè)黃色的探頭就是一個(gè)傳感器。它可以在一秒內(nèi)采集數(shù)十個(gè)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并及時(shí)上傳到數(shù)采系統(tǒng)。"在卷煙廠(chǎng)制絲車(chē)間，該廠(chǎng)信息管理部的朱部長(zhǎng)指著機(jī)器上的一個(gè)毫不起眼的“小螺栓"說(shuō)。
在卷煙廠(chǎng)，信息設(shè)備無(wú)處不在。制絲車(chē)間的設(shè)備上、卷包車(chē)間的機(jī)臺(tái)上、物流倉(cāng)庫(kù)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(shè)備名稱(chēng)不一，或是傳感器、電子看板、主屏幕顯示屏，或是無(wú)線(xiàn)檢測(cè)、紅外感應(yīng)設(shè)備、RFID電子標(biāo)簽等，但它們共同構(gòu)成了卷煙廠(chǎng)的“眼睛、耳朵和鼻子"。
裝上了“眼睛、耳朵和鼻子"的設(shè)備，能夠“看到、聽(tīng)到、聞到"生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，然后將這些情況轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳遞到“大腦"——綜合信息系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)匯總分析后，系統(tǒng)反過(guò)來(lái)為管理層或一線(xiàn)操作工提供預(yù)警、預(yù)處理，甚至進(jìn)行緊急事件的保護(hù)性處理。
物物相連，萬(wàn)物有“靈"。
煙草集團(tuán)在建設(shè)智慧工廠(chǎng)的過(guò)程中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)從“制造"轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸窃?：及時(shí)準(zhǔn)確地采集生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)據(jù)，幾十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果可以清楚掌握生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性，減少生產(chǎn)線(xiàn)上的人工干預(yù)，合理編排生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)進(jìn)度。
不僅僅在XX卷煙廠(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被集團(tuán)其他下屬工廠(chǎng)運(yùn)用到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，從原料的加工、倉(cāng)儲(chǔ)、醇化到制絲、卷包、裝箱、物流整個(gè)過(guò)程，關(guān)鍵物料及裝備都有信息設(shè)備。不同的裝置可以互相溝通，人機(jī)物之間能夠彼此進(jìn)行交流，各生產(chǎn)線(xiàn)之間、各車(chē)間之間、各工廠(chǎng)之間實(shí)現(xiàn)了信息共享，進(jìn)而大幅提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。
可視透明：打開(kāi)車(chē)間管理“黑匣子"
車(chē)間管理的“黑匣子"，也就是通常所說(shuō)的“車(chē)間暗箱"。
XX卷煙廠(chǎng)制造一部主任楊主任告訴記者，所謂“車(chē)間暗箱"，即企業(yè)無(wú)法實(shí)時(shí)在線(xiàn)掌握車(chē)間動(dòng)態(tài)生產(chǎn)信息的一種狀態(tài)。這種狀態(tài)下，生產(chǎn)運(yùn)行期間的所有數(shù)據(jù)信息，就像被“鎖"在匣子或暗箱里一樣，無(wú)從知曉。只有在生產(chǎn)結(jié)束之后，企業(yè)才能獲得有關(guān)數(shù)據(jù)。
車(chē)間“黑匣子"是精益生產(chǎn)的大敵，也是智慧工廠(chǎng)的絆腳石。無(wú)法實(shí)時(shí)或及時(shí)獲取生產(chǎn)相關(guān)信息，智能制造和智慧工廠(chǎng)也就無(wú)從談起。
打開(kāi)車(chē)間“黑匣子"，卷煙廠(chǎng)使用的“鑰匙"是能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)采的3D可視化系統(tǒng)，即“晶石信息提供的卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化透明管理系統(tǒng)"。
在XX卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，液晶屏幕上正在通過(guò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)化方式對(duì)生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控：產(chǎn)區(qū)360度動(dòng)態(tài)漫游、車(chē)間實(shí)時(shí)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)漫游……據(jù)悉，中心的大屏幕可隨時(shí)監(jiān)控全廠(chǎng)各部門(mén)生產(chǎn)運(yùn)行情況，并調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)。
管理可視透明，是集團(tuán)對(duì)管理粒度精確程度的要求。據(jù)悉，集團(tuán)通過(guò)MES系統(tǒng)（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）擴(kuò)展管理粒度精確程度。MES系統(tǒng)包括兩個(gè)層次，即集團(tuán)層和工廠(chǎng)層，兩個(gè)層次對(duì)管理粒度的要求各不相同。一體化設(shè)計(jì)框架下，集團(tuán)總部打造統(tǒng)一的生產(chǎn)指揮平臺(tái)，各生產(chǎn)廠(chǎng)打造實(shí)時(shí)的生產(chǎn)執(zhí)行管控平臺(tái)。目前集團(tuán)有的生產(chǎn)廠(chǎng)通過(guò)MES系統(tǒng)使生產(chǎn)的管理粒度已經(jīng)具體到了機(jī)臺(tái)、崗位和個(gè)人。
同時(shí)，MES系統(tǒng)能夠幫助集團(tuán)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)精益化管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)過(guò)程跟蹤、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)管理、產(chǎn)品規(guī)范管理、品質(zhì)控制管理、對(duì)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)管理、數(shù)據(jù)采集等功能，增強(qiáng)集團(tuán)層面多點(diǎn)生產(chǎn)的指揮協(xié)調(diào)能力，保障生產(chǎn)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。目前，通過(guò)集團(tuán)總部和每個(gè)分廠(chǎng)的MES系統(tǒng)的應(yīng)用，集團(tuán)有效提升了對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的感知能力、評(píng)價(jià)能力、協(xié)同能力、分析能力和管控能力。
目標(biāo)明確：迎著“兩化融合"的朝陽(yáng)奔跑
集團(tuán)智慧工廠(chǎng)是這樣一幅場(chǎng)景：
高度自動(dòng)化的車(chē)間和操作臺(tái)上，全廠(chǎng)內(nèi)置或外裝的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的傳感器隨時(shí)讀取數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)采等系統(tǒng)批量讀取產(chǎn)量、質(zhì)量、績(jī)效指標(biāo)等重要信息，監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，保障設(shè)備正常運(yùn)行。
這樣的智慧工廠(chǎng)，實(shí)際上是“兩化融合"——工業(yè)化和信息化融合理念下的智能制造工廠(chǎng)的雛形。有專(zhuān)家認(rèn)為，制造業(yè)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分。智能制造是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向，智慧工廠(chǎng)將制造業(yè)的未來(lái)。煙草集團(tuán)打造的智慧工廠(chǎng)，是基于新一代信息通信技術(shù)的新型制造模式，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn)營(yíng)成本和資源能源消耗為主要目標(biāo)的新工廠(chǎng)模型。
精益生產(chǎn)是打造智慧工廠(chǎng)的目標(biāo)之一。打造智慧工廠(chǎng)必須進(jìn)行自動(dòng)化和信息化的頂層設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃。近年來(lái)，在“兩化融合"等政策的帶動(dòng)下，許多工廠(chǎng)都實(shí)施了自動(dòng)化和信息化改造，效果卻不盡如人意。集團(tuán)認(rèn)為，出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因主要在于沒(méi)有從“兩化融合"的角度對(duì)智慧工廠(chǎng)加以整體規(guī)劃。一些工廠(chǎng)搭起了信息化框架，但生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)指令等并不能直接下達(dá)到最基層，最終設(shè)備操作還是*由人工控制。
2015年12月20日下午3點(diǎn)半，在集團(tuán)XX卷煙廠(chǎng)，記者剛進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間就看到大屏幕上展示的以下內(nèi)容：
卷包實(shí)時(shí)產(chǎn)量：2682.8箱；完成率：97.5%；
一車(chē)間實(shí)時(shí)產(chǎn)量：887.2箱；完成率：96.2%；
GDX2機(jī)型實(shí)時(shí)產(chǎn)量：750.4箱；完成率：95.9%。
據(jù)悉，XX卷煙廠(chǎng)從部門(mén)數(shù)據(jù)到各車(chē)間、各機(jī)型到各機(jī)組的實(shí)時(shí)產(chǎn)量與完成率，都自動(dòng)從MES系統(tǒng)中采集相應(yīng)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算發(fā)布。生產(chǎn)相關(guān)部門(mén)管理人員和一線(xiàn)操作工能實(shí)時(shí)了解到整體生產(chǎn)水平，各機(jī)組也能實(shí)現(xiàn)自我水平判定和價(jià)值衡量。
2018年，集團(tuán)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的信息化建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃，注重工業(yè)控制層、生產(chǎn)執(zhí)行層和管理協(xié)同層的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)生產(chǎn)一體化管控。具體建設(shè)中，紅云紅河集團(tuán)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)信息、流程管控構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，共同實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化MES體系架構(gòu)，加強(qiáng)集團(tuán)總部對(duì)各生產(chǎn)廠(chǎng)生產(chǎn)管控力度，基本實(shí)現(xiàn)了管理層、執(zhí)行層和操作層的無(wú)縫連接。
除了信息化建設(shè)起步較早的卷煙廠(chǎng)、其他卷煙廠(chǎng)也在集團(tuán)的總體推進(jìn)之下，以“統(tǒng)籌規(guī)劃、應(yīng)用主導(dǎo)、資源共享，安全高效、務(wù)求實(shí)效"為原則，分別結(jié)合自身實(shí)際情況，積極開(kāi)展信息化建設(shè)工作。在信息化深度融入企業(yè)生產(chǎn)的核心業(yè)務(wù)、信息化驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)制度創(chuàng)新及管理創(chuàng)新等方面努力實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)各生產(chǎn)廠(chǎng)齊頭并進(jìn)。
下一步，集團(tuán)將進(jìn)一步落實(shí)《中國(guó)制造2025》，加速新一代技術(shù)的集成實(shí)施，積極推進(jìn)智能制造單元、智能車(chē)間、智能工廠(chǎng)和智能制造系統(tǒng)升級(jí)，打造柔性化、智能化、化、綠色化的現(xiàn)代生產(chǎn)體系和發(fā)展模式。同時(shí)，集團(tuán)將更加注重工業(yè)控制層、生產(chǎn)執(zhí)行層和管理協(xié)同層的一體化設(shè)計(jì)，全面提升自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。通過(guò)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的打造和深度應(yīng)用，全力推動(dòng)兩化深度融合，積極探索工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)之路.
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