“這種規模的輪胎廠,一般的人工數量在1000人左右,我們這個工廠目前有256個工人;有總計300多個的11種機器人。”雙星集團海外本部戰略部部長劉闊在雙星位于青島董家口經濟區的商用車胎“工業4.0”智能工廠內對21世紀經濟報道記者表示。
輪胎行業產能過剩進行數字化工廠轉型
近幾年來,我國的輪胎行業面臨著嚴峻的產能過剩局面。面對行業困境,2014年,雙星開啟了數字化轉型。2015年起,雙星攜手西門子,共同打造數字化工廠,希望通過應用數字化解決方案,來降低生產成本、提高生產質量和靈活性。2016年7月,雙星的商用車胎“工業4.0”智能工廠正式投入使用,在此基礎上,還建設了乘用車胎“工業4.0”智能工廠。
“我們希望搭建一座會‘思考’的工廠,它既要對各生產線的狀態了如指掌,又要動作敏捷,將每個訂單的生產安排得井井有條。”雙星集團副總經理劉宗良說。
21世紀經濟報道記者所身處的雙星工廠,偌大的廠房中,機器的數量比工人多,多種工業機器人在流水線上忙于生產,期間送料的智能AGV小車在其中穿梭。在這些硬件之外,西門子為雙星的工廠配上了“大腦”與“神經網絡”等軟件系統。
(雙星工廠來源:西門子)
“西門子先期參與了雙星的智能4.0工廠戰略路線圖的規劃,全面按照雙星的需求,一起設計了解決方案,西門子根據輪胎行業特點為雙星量身定制了一套數字化企業套件,包括產品生命周期管理軟件(PLM)、制造執行系統(MES)和全集成自動化(TIA)解決方案,并參與了后期的實施。”西門子山東省總經理林澤波在接受21世紀經濟報道記者采訪時表示。以上述三大系統為核心,期望建立從客戶定制到研發設計、生產執行,再到產品交付后的服務保障的全方位管控。
在研發階段,雙星借助西門子數據協同平臺Teamcenter支持研發設計與交互式產品設計和工藝仿真,通過交互式設計生成屬于自己的個性化訂單。研發完成后,Teamcenter將成熟的工藝文件與質量標準連同物料清單一起下發至車間“大腦”的核心-MES(制造執行系統),進行排產與制造。
(西門子的制造執行系統(MES)是車間“大腦”的核心,負責排產與制造來源:西門子)
TIA就是雙星生產線上執行大腦命令的四肢,西門子的可編程邏輯控制器、工控觸屏、伺服驅動器和工業交換機等自動化產品覆蓋雙星自主研發的遍布全廠的智能化裝備,將來自大腦的指令下發到車間各個受控設備終端,再由這些產品控制設備完成生產。生產完成后,大腦會將生產數據實時反饋給企業資源計劃(ERP)系統,方便其對物流系統下達指令。同時,它還會通過Teamcenter將相關工藝數據反饋給研發部門,方便研發部門對工藝設計進行優化,形成信息流的閉環。
據林澤波介紹,雙星此前面臨了市場競爭激烈、產品質量需要提高、產能需要升級等挑戰,經過數字化轉型后,產品的不良率下降超80%,生產率提高超300%,2016年的收入和利潤的增速都超過了50%。
申萬宏源化工研究近日發布的報告指出,雙星的智能化樣板工廠基本建成,凈利率水平有望逐漸提升。
中國制造業實現數字化轉型面臨著一定的挑戰
據21世紀經濟報道記者了解,除了雙星外,西門子還參與過國內乳制品、葡萄酒、飲料、汽車和紡織等制造業的數字化轉型。
“中國要實現智能制造面臨著一定的挑戰,具體表現為中國工業的行業分布廣泛,發展階段又差別很大,有些在制造2.0階段,有些在2.0或者3.0階段,有些越過了3.5階段,比如雙星,向4.0邁進。對于智能制造的需求很不一樣,有些是產能過剩的,需要去產能,有些是技術的需求,比如智能化、互聯網技術等等,所以沒有一種統一的標準,需要根據具體情況來制定解決方案。還有一個問題是缺乏這方面的人才,對于工業4.0理念的接受度也還較為有限。”林澤波說。
“工業4.0”是德國政府2010年正式推出的《高技術戰略2020》十大未來項目之一,旨在憑借其制造業根基,通過深度應用信息技術,將制造業向智能化轉型。與此同時,美國提出了“工業互聯網”的概念,意在憑借其領先的互聯網技術,使制造業的數據流、硬件、軟件實現智能交互。2015年5月19日,國務院印發《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰略,通過“互聯網+工業”,實現制造業轉型升級。
2014年10月,中德共同發表《中德合作行動綱要》,宣布兩國將開展“工業4.0”合作。2015年10月,德國總理默克爾訪華時,兩國宣布,將推進“中國制造2025”和“德國工業4.0”戰略對接,共同推動新工業革命和業態,達成雙贏。