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探索两化融合智能制造创新途径

2018-10-25

  编者按 9月4日至6日,第十一期全国烟草行业卷烟工厂厂长培训班在云南曲靖举办。培训班总结了卷烟工厂推进精益管理智能制造工作取得的成绩,对下一步卷烟工厂如何推进高质量发展提出三点意见。

  培训班上,曲靖、常德、南京、涪陵、成都、石家庄卷烟厂和厦门烟草工业公司、黄金叶生产制造中心等8家单位介绍了精益管理智能制造工作推进的具体做法和经验。本期“烟草视点”刊登8家代表单位关于精益管理智能制造的经验举措,以供借鉴。

  坚定不移推进卷烟工厂高质量发展

  新形势下,卷烟工厂要围绕核心职能,充分领会和理解高质量发展的深刻内涵,实施“质量提升、效率提升、动力提升”三大工程。

    三大工程

  以质量提升工程为重点,努力实现从“数量追赶”向“质量追赶”转变

  系统谋划质量提升工程

  深入开展质量提升行动

  大力推进成本的精准管控

  以效率提升工程为主线,努力实现从“规模扩张”向“结构优化”转变

  准确定位效率协同关系

  系统优化生产运营流程

  重点提升快速响应能力

  以动力提升工程为驱动,努力实现从“要素驱动”向“创新驱动”转变

  强化工厂创新能力建设

  加强创新成果转化应用

  加快推进智能制造步伐

云南中烟红云红河集团曲靖卷烟厂

四步走深化卷烟制造与互联网融合

  近几年,在推进精益管理的过程中,云南中烟红云红河烟草(集团)有限责任公司曲靖卷烟厂采用“平台先行、应用主导、标准同步、迭代提升”四步走的工作方法,即首先建设工业互联网平台,实现平台与人、机、料、法、环的融合对接,再以智能化生产及管控、产品生产全过程追溯、设备全生命周期管理的业务需求为主导,开展工业应用建设,同步开展相关标准的建设工作,最后运用工业互联网生态资源,不断对应用进行优化完善和迭代更新。

  第一步,构建以数采、建模、仿真为核心的工业互联网平台。构建数据采集服务组件,按照统一的数据标准实现企业人、机、料、法、环等数据在工业互联网平台上的汇集、分类、分析与共享;构建数据建模服务组件,使工厂具备虚实联动的能力、模型驱动生产的能力;构建虚拟制造服务组件,实现实体车间、虚拟车间的全要素、全流程、全业务数据的集成和融合。

  第二步,开展智能化生产及管控等工业应用建设。基于三维虚拟仿真进行过程管控、智能化排产及调度,基于CPS进行制丝均质化智能控制,探索建立卷包生产过程智能质量管控体系;建立产品制造全生命周期管理平台,运用二维码技术,开展卷烟产品全生命周期追溯应用,拓展产品价值空间;基于设备运行管理、维护作业管理和设备零配件全生命周期管理,运用大数据分析工具对数据进行收集、整理、分析,为设备运行、操作、维保工作模式创新提供有力支撑。

  第三步,探索建立六大标准体系。按照国家局工作要求,以国家智能制造标准体系建设指南为依据,逐步探索建立数据采集标准、建模标准、二维码标准、仿真标准、集成标准、安全标准六大标准体系,从而支撑智能工厂建设。

  第四步,逐步培育工业互联网生态体系。在实践过程中,曲靖卷烟厂逐步提升基于平台的整合能力,连接决策者、管理者、技术服务者、数据服务者和知识提供者,在平台上实时对接制造场景、实时共享工业应用、实时交流知识经验、实时部署新的工业应用,打造资源富集、多方参与、知识共享、合作共赢、协同演进的工业互联网新生态。

湖南中烟常德卷烟厂推进传统制造向智能制造转型

  湖南中烟工业有限责任公司常德卷烟厂近年来在湖南中烟智能制造总体部署下,以易地技术改造为契机,建设智能系统,打造智慧工厂,积极探索由传统制造向智能制造转型。

  聚焦易地技改,夯实智能制造基础。以服务品牌为导向推进新工厂布局,抢抓战略机遇,融合海绵城市建设要素,确立新工厂建设总体布局,稳步推进易地技改建设;以“三化三厂”为重点明确新工厂定位,即以数字化、智能化、精益化为基本内核,以品牌工厂、智慧工厂、生态工厂为主体特征,争做实体经济提振制造业态的排头兵;以规范高效为基础实施新工厂建设,坚持安全、规范、质量、进度四维并重思路,系统推进工厂文明进步。

  聚焦系统设计,构筑智能制造支撑体系。顺应发展需求定原则,通过对新经济形势与制造态势的分析理解,明确常德卷烟厂智能制造“三大推进原则”,即客户即市场原则、数据即资产原则、创新促发展原则;瞄准建设目标明思路,实现柔性制造和精益生产,明确“以生产模型为抓手推进标准化和规范化,以生产任务为抓手推进作业模式完善和提升,以关键主机设备为抓手推进智能单机应用,以批次数据梳理为抓手推进工业大数据的应用深化”的建设重点;畅通工作路径优体系,纵向上坚持以战略目标为导向的管理主线,横向上实现生产、质量、设备、能源、物流等环节的协同运转,端到端上对接“供应端—制造端—市场端”的整体流程;服务过程管控强系统,采取平台、系统、运管中心三线推进的方式,实现关键业务流程的全过程管控。

  聚焦管理应用,强化智能制造运行效能。更加突出模型驱动,实现一体化运作,通过智能系统建设,积极推进智能设备、智能车间、智能工厂模型化;更加突出任务驱动,提升精益化管理,通过“一主三线”提升任务驱动效能,即以“任务即服务”理念为主导,明确“以规明事、以事找人、以智成事”三条主线;更加突出数据驱动,促进智能化服务,通过对生产过程数据进行全面采集,构建以批次为单元的大数据基础,提升工厂精益制造能力,为柔性生产提供基础。

福建中烟厦门烟草工业公司以信息化技术应用促进管理升级

  进入十三五以来,福建中烟厦门烟草工业有限责任公司将信息化技术及其应用作为支撑战略实现、促进管理升级的有力杠杆,努力在内外互联的精益价值网络中提升“厦烟制造”品牌价值。

  放眼价值网络,聚焦“两核三化”。“两核”即“敏捷制造”和“卓越服务”驱动。其中,“敏捷制造”是内涵,即通过质量均质、生产柔性、设备保障、成本控制、风险管控和管理协同,打造以敏捷的产品实现能力和产品保障能力为主要特征的核心制造力;“卓越服务”是外延,即通过打通与利益相关方的业务触点,强化其对厦烟品牌价值的感知与体验,让渡核心制造力的品牌价值。“三化”即精益化、智能化、协同化三大策略。从“价值实现”维度,提升核心业务运营的水平,具备“精益化”运营的能力;从“价值提升”维度,在实现核心业务价值过程中不断自我优化和完善,具备“智能化”的分析决策能力;从“价值传递”维度,基于核心业务的运营为相关方提供更精准的服务,实现价值链共赢,具备“协同化”的系统整合能力。

  围绕精益价值,筑牢管理基础。坚持价值导向,全面分析消费者、合作方、福建中烟等利益相关方需求与业务触点,强化战略目标联动管理,构建“三维一体”联动管理机制和平台,实现战略落地、工作精细、精准分解;坚持消除浪费,推动QCD(质量、成本、效率)水平协同提升,围绕“提质、降本、增效”,通过体系化地完善供应链网络、柔性生产、质量管控、设备保障与成本管理以及立足岗位自主自发的点的改善,消除企业所有环节上的不增值活动;坚持全员创新,培育精益人才文化,坚持“以人为本”理念,按照“立机制、搭平台、建通道、育人才、成梯队”的思路,完善选人用人机制,健全人才梯队培养机制,丰富员工发展平台,拓宽员工成长通道。

  打造智能云厂,促进转型升级。着力增强灵敏感知能力,通过完善企业指标管理体系、数据治理体系,提升数据采集精准性、及时性与有效性;增强洞察分析能力,通过完善企业分析主题框架与分析运营体系,精准识别业务痛点;增强自我改进能力,通过增强员工数字化管理能力,推动“业务经验驱动”转变为“数据量化驱动”。系统布局“六大领域”,即智能连接领域、智能现场领域、智能运营领域、智能调度领域、智能洞察领域、智能协同领域,按照“厦烟制造—两核三化”战略部署,布局六大智能领域,打造以体现敏捷制造要求的“智能制造”为特征、以体现卓越服务要求的“云服务”为依托的智能云厂。重点实施“四大举措”,即构建基于全过程批次管控的卷烟辅助制造平台,构建设备运维管理系统,构建测量分析与洞察平台,构建卓越绩效工作场所。

江苏中烟南京卷烟厂打造智能化细支烟生产示范基地

  近年来,江苏中烟工业有限责任公司南京卷烟厂认真贯彻国家战略、行业布局以及江苏中烟部署,建立“大生产”格局,以细支烟生产示范基地为目标,以现代信息技术、大数据应用为支撑,探索推进柔性化生产、智能化制造,打造智慧工厂。

  规划智能制造,实现两化深度融合。一是对资源要素、互联互通、融合共享、系统集成、新兴业态五个层级的智能特征进行系统梳理和诊断;二是基于业务模型,规划基于大平台、微服务的统一IT智能制造平台,遵循稳定实用、灵活开放、服务用户的原则设计了应用架构、数据架构、技术架构;三是逐步通过RFID、二维码、传感器等技术获取设备、物料和产品的关键信息,提升工厂感知能力,并运用大数据技术广泛处理海量数据。

  挖掘数据资源,打造细支烟数字化生产线。建立精准控制的细支烟特色加工工艺,构建制丝关键工序加工处理强度与卷烟感官质量间的量化模型,优化细支烟原料叶片大小、切丝宽度、烟丝长度等关键质量指标;建立精细化的制丝生产线,强化生产线集中监控、上下游自动对接,实现了生产牌号、批次号和配方参数的防差错处理,通过SPC运用初步实现工艺质量参数的智能应用;针对干冰膨胀烟丝生产线,利用仿真软件搭建3D模型,实现了“虚拟现实3D现场运维管理”;通过识别设备运行场景进行部分设备参数的自动调整,实现了集中异味处理系统的自适应分组控制等。

  探究算法应用,构建卷包设备健康运行平台。一是围绕质量、效率、消耗、设备可靠性、维持费用、维保等,构建分层级的量化指标体系,建立设备健康评价模型;二是在“卷包设备健康管理系统”内嵌两个模块插件,通过分析算法对数据中的隐形知识进行挖掘和建模,实现数据的预测性分析;三是开发系统APP应用,大大提高了使用人员的工作效率。

  运用管控系统,持续提升能源管理绩效。建立完善动力能源计量管控信息化系统,定制开发与管理相匹配的应用功能;基于能耗统计分析面广、量大、复杂等难题,优化三级能源计量器具的配备;通过智能照明、地源热泵、光伏发电的智能应用等节能改造,提高能源管控精准度。

河南中烟黄金叶生产制造中心构建“123”智慧工厂管控模式

  近年来,河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心积极贯彻两化融合理念和精益管理思想,坚持“锻造黄金品质”,围绕市场、服务生产、促进管理,为实现系统整合、信息集成、智能管控、螺旋提升,构建了一个平台、两个循环、三级管控的“123”智慧工厂管控模式。

  “一个平台”是指建立大数据分析应用平台。以生产制造执行系统(SMES)为基础,整合制丝集控、卷包数采、物流集控、能管系统、设备资产管理系统(EAM)、实验室信息管理系统(LIMS)等六个子系统,建立大数据分析应用平台,开展企业管理的智慧化整合。

  “两个循环”是指建立“六化业务”和“四层数据”循环。一是建立市场导向的“六化业务”循环。以市场需求为起点,反推企业生产制造管理过程,对各项作业进行梳理和优化,实施作业流程化、流程信息化、信息标准化、管控智能化、改善全员化、提升螺旋化。二是建立反应敏捷的“四层数据”循环。以快速满足下道工序需求为核心,对生产过程各类数据进行全面采集和整理,建立数据基础层、数据分析层、数据应用层、智能应用层等四个层级的管控循环,实现管理的最优化和效率的最大化。

  “三级管控”是指做好决策层、管理层、操作层管控。具体推进中,从生产、质量、效率、物耗、能耗等五个维度梳理出693个控制参数,建立蓝色、黄色和橙色三级控制标准,依据标准监控生产过程,按照工作岗位推送三级预警信息,让决策层、管理层、操作层分级了解所需信息。一是让决策者“站得更高”。企业关键指标的透明化,让决策者实时看到市场需求的变化、排产工单的进度、机台的产量,能够监控吸阻标偏、一次成品率、台时产量等36个关键指标的运行态势。二是让管理者“抓得更准”。通过对差异的时间和空间进行定位,让管理者直观地看到生产区域发生的差异,并精准定位差异发生的时间、工序、机台以及差异的程度。三是让操作者“控得更稳”。通过对同机型的机台进行强制排序,让操作者直观地看到与历史最高水平的差距、与先进机台的差距、与对标值的偏差,不断优化操作方法。

重庆中烟涪陵卷烟厂数字化、柔性化、智能化提升制造力

  重庆中烟工业有限责任公司涪陵卷烟厂近年来坚持以精益管理为主线,以信息化为支撑,尤其在易地技改、新厂建设过程中,通过全力挖掘“天子专线”的工艺特色和加工特点,融入更多的创新元素和智力成果,在生产制造数字化、柔性化、智能化等方面进行了一系列探索和实践。

  坚持以市场需求为导向,深入推进精益生产管理。借助MES系统大数据平台,建立科学排产制度,针对生产调整频繁、计划执行多变、试制试样即时切入等问题,建立了工厂柔性化生产能力指标体系。通过MES系统,工艺质量检验部门对各批次生产过程的工艺参数进行编制、确认、审核、发布,建立生产防差错制度。

  坚持以过程控制为关键,深入推进精益质量管理。通过质量信息链设计并运用大数据分析,打造新型信息集成质量管控平台,使质量控制从事后判定向事前预防转变,从指标控制向参数控制转变,实现生产过程分段处理、制丝生产全过程SPC控制、质量信息实时共享和质量信息反馈跟踪。

  坚持以技术创新为支撑,深入推进精益设备管理。在设备基础管理上下功夫,科学界定各部门设备管理范围和职责,完善设备电子台账,重新编写各设备的程序文件和操作文件;在设备运行监管上下功夫,按“点检管理制度化、点检队伍专业化、点检内容标准化、点检过程信息化”等要求,实时监测设备运行动态;在设备创新升级上下功夫,以小改小革、QC攻关、科研项目等为载体,大力开展设备技术创新,近三年来,工厂共获得16项专利。

  坚持以降本增效为重点,深入推进精益成本管理。主动对应行业标杆,全方位、多层面构建起工厂精益管理的战略规划、工作系统和指标体系;借助NC系统,全面强化预算管控;将生产过程所有产生损耗的环节纳入监控,实现各种耗损得以及时管控、持续改进;通过“点”上定标准、“线”上作要求、“面”上划责任,着力解决生产和办公现场点滴漏、长明灯、暗管涌、慢漏气等现象。

  坚持以信息集成为手段,深入推进精益物流管理。通过重塑物流作业流程、优化物流网络布局、搭建工商信息平台、创新工商物流管理模式等,实现工业生产和在线入库、物权转移和商业采购的无缝对接;工商双方共同编制完成工商物流一体化运行手册、各环节KPI关键绩效指标,实现货位弹性分配、库存自动预警以及数据实时共享,通过后台数据交换,自动实现物权转移。

四川中烟成都卷烟厂精益引领 数据筑基 智慧转型

  自行业推进精益管理以来,四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂全面加快推进步伐,在顶层设计、统筹实施等方面不断探索,走出了一条具备企业特色的精益之路。

  全面规划精益转型路径。构建工厂精益屋,以精益理念为土壤,以5S、目视化、SOP及标准体系为地基,将及时化(生产持续均衡,消除引发异常波动的因素)和自働化(质量零缺陷、物料零浪费、安全零事故)确定为支柱,通过人才培养、持续改善,不断夯实精益现场、精益设备、精益质量、精益成本、精益物流、精益安全六方面工作,实现优质、低耗、柔性、安全、和谐的精益管理目标,打造精益生产模式。为实现工厂精益屋建设目标,工厂将所有条线和部门现有职能划分为文化系统、生产运营系统、支持系统三大系统,将其作为精益管理转型提升的三大路径。其中,文化系统主要起引领作用,生产运营系统起拉动作用,支持系统起推动作用。

  创新实施推动精益落地。精益管理方案提出了以生产现场为核心、以生产现场改善拉动为引擎的指导思想,将传统的职能部门自上而下推动式管理与精益生产自下而上现场拉动式管理相结合,设立厂部精益办、现场工序精益办两级精益推行组织架构。厂部精益办下设三个工作小组,分别负责精益文化引领机制、精益人才育成机制、全员持续改善激励与约束机制的完善,推动企业文化、支持架构系统转型。制丝、卷包、动力、膨胀烟丝四大工序成立跨部门矩阵式现场精益办,负责生产及物耗、6S、TnPM、SOP、人才育成、全员持续改善激励与约束、现场看板等具体项目实施,全面推动生产运营系统实现三个转变:一是由以指标为导向的结果管理向支撑指标实现的过程要素管理转变;二是由职能管理驱动向以生产现场为拉动的流程管理转变;三是由消除异常波动向消除引发波动的异常因素转变。

河北白沙烟草公司石家庄卷烟厂搭建“智质共生”的智造平台

  在生产实践中,河北白沙烟草有限责任公司石家庄卷烟厂持续深化两化融合,聚焦生产、设备、质量、成本、物流、管理六个维度,逐步构建“智质共生”的智造平台。

  强化协调联动,提升柔性生产组织能力。通过信息集成和大数据分析,实时掌握物料库存信息,为计划制定提供更精确的数据参考,实现计划排产柔性化;通过MES系统,对原料进厂、库存容量、物料移动、产品出厂全过程进行跟踪记录,实现生产执行准时化;应用能管系统,将生产计划翻译成能源需求计划,进而生成锅炉、空压、真空等动能设备的开台方案,实现能源供给精准化、能源供应协同化。

  强化过程控制,提升全面质量管理能力。生产前,利用自主研发的产品质量先期策划系统,对历史数据进行偏差计算与分析,为关键参数提供最佳指导;生产中,利用I-SPC系统对在线质量数据实时采集,实现CPK数据实时查询、重点参数异常自动报警;生产后,利用智能风险评估系统,对过程质量受控程度进行评估,有效识别早期趋势性缺陷,消除质量隐患。

  强化技术创新,提升设备稳定运行能力。依托MES系统,建立“设备维护工单”,加强维护策略、异常发现、计划生成、工单执行、追踪总结的全过程管控,实现设备运行闭环管理;自主研发制丝线设备智能预警系统,对近十年设备运行数据进行分析,确定设备健康运行区间,建立预警分析模型。

  强化数据集成,提升物流精准供给能力。通过NC、MES、物料集控系统的集成互联,将指令流、信息流、物流数据充分共享,基本实现基于工序拉动的全过程物料配送精益化、智能化;条码、射频技术广泛应用在仓库管理中,提升了出入库的准确性和及时性。

  强化目标管理,提升成本精细管控能力。通过NC系统分解成本费用指标,构建工序数字模型,针对关键指标逐级梳理成本因素,建立每一项作业的消耗标准;通过成本即时化管理系统,定期将指标完成情况与目标成本进行对比,实现事后追溯向事前控制的转变。

  强化岗位思维,提升办公智能协同能力。搭建岗位智能化办公平台,围绕岗位职责进行顶层设计,实现岗位信息“一张图”;通过与NC、资金监管等系统集成,实现了“前台流程审批、后台数据支撑、前后台业务贯通”的审批新模式,确保指令传输顺畅、审批权责分明、流转痕迹清晰可查。

  (本组稿件均由本报记者杜星霖整理)

 (东方烟草报)