云南中煙紅云紅河煙草（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。這些工廠，普遍使用工業(yè)機(jī)器人，不過沒有一個腦袋兩條腿的機(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)過程中，紅云紅河集團(tuán)認(rèn)為，打造行業(yè)智慧工廠首先是利用好現(xiàn)有資源，把握好先進(jìn)性與前瞻性之間的平衡，在運(yùn)用好自動化工藝及大數(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，昆明卷煙廠生產(chǎn)二部設(shè)備技術(shù)室的鄭森，上班后的第一件事就是打開電腦進(jìn)入個人賬戶系統(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，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(tuán)決策層，下到機(jī)臺一線操作工，都可以隨時查看本崗位相關(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，這個黃色的探頭就是一個傳感器。它可以在一秒內(nèi)采集數(shù)十個設(shè)備實(shí)時數(shù)據(jù)，并及時上傳到數(shù)采系統(tǒng)。”在昆明卷煙廠制絲車間，該廠信息管理部的彭世宇指著機(jī)器上的一個毫不起眼的“小螺栓”說。
在昆明卷煙廠，信息設(shè)備無處不在。制絲車間的設(shè)備上、卷包車間的機(jī)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(shè)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(yīng)設(shè)備、RFID電子標(biāo)簽等，但它們共同構(gòu)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(shè)備，能夠“看到、聽到、聞到”生產(chǎn)現(xiàn)場的最新情況，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)過匯總分析后，系統(tǒng)反過來為管理層或一線操作工提供預(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，萬物有“靈”。
紅云紅河集團(tuán)在建設(shè)智慧工廠的過程中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)從“制造”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;智造”：及時準(zhǔn)確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，幾十萬個數(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)過程的可控性，減少生產(chǎn)線上的人工干預(yù)，合理編排生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)進(jìn)度。
不僅僅在昆明卷煙廠，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被紅云紅河集團(tuán)其他下屬工廠運(yùn)用到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)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(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)線之間、各車間之間、各工廠之間實(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(yè)無法實(shí)時在線掌握車間動態(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)。
車間“黑匣子”是精益生產(chǎn)的大敵，也是智慧工廠的絆腳石。無法實(shí)時或及時獲取生產(chǎn)相關(guān)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?qū)崿F(xiàn)實(shí)時數(shù)采的3D可視化系統(tǒng)，即“曲靖卷煙廠生產(chǎn)過程數(shù)字化透明管理系統(tǒng)”。
在曲靖卷煙廠生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，液晶屏幕上正在通過三維虛擬現(xiàn)實(shí)化方式對生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控：產(chǎn)區(qū)360度動態(tài)漫游、車間全方位實(shí)時生產(chǎn)動態(tài)漫游……據(jù)悉，中心的大屏幕可隨時監(jiān)控全廠各部門生產(chǎn)運(yùn)行情況，并調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)。
管理可視透明，是紅云紅河集團(tuán)對管理粒度精確程度的要求。據(jù)悉，紅云紅河集團(tuán)通過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)包括兩個層次，即集團(tuán)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(shè)計(jì)框架下，集團(tuán)總部打造統(tǒng)一的生產(chǎn)指揮平臺，各生產(chǎn)廠打造實(shí)時的生產(chǎn)執(zhí)行管控平臺。目前紅云紅河集團(tuán)有的生產(chǎn)廠通過MES系統(tǒng)使生產(chǎn)的管理粒度已經(jīng)具體到了機(jī)臺、崗位和個人。
同時，MES系統(tǒng)能夠幫助紅云紅河集團(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)市場需求，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。目前，通過集團(tuán)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(tǒng)的應(yīng)用，紅云紅河集團(tuán)有效提升了對生產(chǎn)全過程的感知能力、評價能力、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”的朝陽奔跑
紅云紅河集團(tuán)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(nèi)置或外裝的數(shù)以萬計(jì)的傳感器隨時讀取數(shù)據(jù)，實(shí)時數(shù)采等系統(tǒng)批量讀取產(chǎn)量、質(zhì)量、績效指標(biāo)等重要信息，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，保障設(shè)備正常運(yùn)行。
這樣的智慧工廠，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的雛形。有專家認(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)型升級的方向，智慧工廠將引領(lǐng)制造業(yè)的未來。紅云紅河集團(tuán)打造的智慧工廠，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)營成本和資源能源消耗為主要目標(biāo)的新工廠模型。
精益生產(chǎn)是打造智慧工廠的目標(biāo)之一。打造智慧工廠必須進(jìn)行自動化和信息化的頂層設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃。近年來，在“兩化融合”等政策的帶動下，許多工廠都實(shí)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(tuán)認(rèn)為，出現(xiàn)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(guī)劃。一些工廠搭起了信息化框架，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)備操作還是完全由人工控制。
2015年12月20日下午3點(diǎn)半，在紅云紅河集團(tuán)紅河卷煙廠，記者剛進(jìn)生產(chǎn)車間就看到大屏幕上展示的以下內(nèi)容：
卷包實(shí)時產(chǎn)量：2682.8箱；完成率：97.5%；
一車間實(shí)時產(chǎn)量：887.2箱；完成率：96.2%；
GDX2機(jī)型實(shí)時產(chǎn)量：750.4箱；完成率：95.9%。
據(jù)悉，紅河卷煙廠從部門數(shù)據(jù)到各車間、各機(jī)型到各機(jī)組的實(shí)時產(chǎn)量與完成率，都自動從MES系統(tǒng)中采集相應(yīng)的信息進(jìn)行實(shí)時運(yùn)算發(fā)布。生產(chǎn)相關(guān)部門管理人員和一線操作工能實(shí)時了解到整體生產(chǎn)水平，各機(jī)組也能實(shí)現(xiàn)自我水平判定和價值衡量。
2010年到2011年，紅云紅河集團(tuán)對生產(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)時信息、流程管控構(gòu)成一個有機(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)總部對各生產(chǎn)廠生產(chǎn)管控力度，基本實(shí)現(xiàn)了管理層、執(zhí)行層和操作層的零距離無縫連接。
除了信息化建設(shè)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(tuán)的總體推進(jìn)之下，以“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，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)廠齊頭并進(jìn)。
下一步，紅云紅河集團(tuán)將進(jìn)一步落實(shí)《中國制造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、智能車間、智能工廠和智能制造系統(tǒng)升級，打造柔性化、智能化、高端化、綠色化的現(xiàn)代生產(chǎn)體系和發(fā)展模式。同時，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)，全面提升自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。通過智能生產(chǎn)系統(tǒng)的打造和深度應(yīng)用，全力推動兩化深度融合，積極探索工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)之路。
