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【案例】中德“工业4.0”合作样本:青岛双星智能工厂生产率提高300%

2017-10-08 09:26 高工机器人网 阅读:10350
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摘要“这种规模的轮胎厂,一般的人工数量在1000人左右,我们这个工厂目前有256个工人;有总计300多个的11种机器人。”双星集团海外本部战略部部长刘阔在双星位于青岛董家口经济区的商用车胎“工业4.0”智能工厂内表示。

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  “这种规模的轮胎厂,一般的人工数量在1000人左右,我们这个工厂目前有256个工人;有总计300多个的11种机器人。”双星集团海外本部战略部部长刘阔在双星位于青岛董家口经济区的商用车胎“工业4.0”智能工厂内表示。

  轮胎行业产能过剩 进行数字化工厂转型

  近几年来,我国的轮胎行业面临着严峻的产能过剩局面。面对行业困境,2014年,双星开启了数字化转型。2015年起,双星携手西门子,共同打造数字化工厂,希望通过应用数字化解决方案,来降低生产成本、提高生产质量和灵活性。2016年7月,双星的商用车胎“工业4.0”智能工厂正式投入使用,在此基础上,还建设了乘用车胎“工业4.0”智能工厂。

  “我们希望搭建一座会‘思考’的工厂,它既要对各生产线的状态了如指掌,又要动作敏捷,将每个订单的生产安排得井井有条。”双星集团副总经理刘宗良说。

  在双星工厂偌大的厂房中,机器的数量比工人多,多种工业机器人在流水线上忙于生产,期间送料的智能AGV小车在其中穿梭。在这些硬件之外,西门子为双星的工厂配上了 “大脑”与 “神经网络”等软件系统。

  “西门子先期参与了双星的智能4.0工厂战略路线图的规划,全面按照双星的需求,一起设计了解决方案,西门子根据轮胎行业特点为双星量身定制了一套数字化企业套件,包括产品生命周期管理软件(PLM)、制造执行系统(MES)和全集成自动化(TIA)解决方案,并参与了后期的实施。” 西门子山东省总经理林泽波在接受21世纪经济报道记者采访时表示。以上述三大系统为核心,期望建立从客户定制到研发设计、生产执行,再到产品交付后的服务保障的全方位管控。

  在研发阶段,双星借助西门子数据协同平台Teamcenter支持研发设计与交互式产品设计和工艺仿真,通过交互式设计生成属于自己的个性化订单。研发完成后,Teamcenter将成熟的工艺文件与质量标准连同物料清单一起下发至车间“大脑”的核心-MES(制造执行系统),进行排产与制造。

  TIA就是双星生产线上执行大脑命令的四肢,西门子的可编程逻辑控制器、工控触屏、伺服驱动器和工业交换机等自动化产品覆盖双星自主研发的遍布全厂的智能化装备,将来自大脑的指令下发到车间各个受控设备终端,再由这些产品控制设备完成生产。生产完成后,大脑会将生产数据实时反馈给企业资源计划(ERP)系统,方便其对物流系统下达指令。同时,它还会通过Teamcenter将相关工艺数据反馈给研发部门,方便研发部门对工艺设计进行优化,形成信息流的闭环。

  据林泽波介绍,双星此前面临了市场竞争激烈、产品质量需要提高、产能需要升级等挑战,经过数字化转型后,产品的不良率下降超80%,生产率提高超300%,2016年的收入和利润的增速都超过了50%。

  中国制造业实现数字化转型 面临着一定的挑战

  据了解,除了双星外,西门子还参与过国内乳制品、葡萄酒、饮料、汽车和纺织等制造业的数字化转型。

  “中国要实现智能制造面临着一定的挑战,具体表现为中国工业的行业分布广泛,发展阶段又差别很大,有些在制造2.0阶段,有些在2.0或者3.0阶段,有些越过了3.5阶段,比如双星,向4.0迈进。对于智能制造的需求很不一样,有些是产能过剩的,需要去产能,有些是技术的需求,比如智能化、互联网技术等等,所以没有一种统一的标准,需要根据具体情况来制定解决方案。还有一个问题是缺乏这方面的人才,对于工业4.0理念的接受度也还较为有限。”林泽波说。

  “工业4.0”是德国政府2010年正式推出的《高技术战略2020》十大未来项目之一,旨在凭借其制造业根基,通过深度应用信息技术,将制造业向智能化转型。与此同时,美国提出了“工业互联网”的概念,意在凭借其领先的互联网技术,使制造业的数据流、硬件、软件实现智能交互。2015年5月19日,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略,通过“互联网+工业”,实现制造业转型升级。

  2014年10月,中德共同发表《中德合作行动纲要》,宣布两国将开展“工业4.0”合作。2015年10月,德国总理默克尔访华时,两国宣布,将推进“中国制造2025”和“德国工业4.0”战略对接,共同推动新工业革命和业态,达成双赢。

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