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中策橡膠:智能化轉型路上的布局之道
2017-6-30 22:53:42

中策橡膠:智能化轉型路上的布局之道

2017年6月30日     作者:e-works 王慧敏       
關鍵字:中策橡膠  智能化轉型  輪胎制造  

2017年5月,e-works記者就中策橡膠智能化轉型方面的經驗及面臨的挑戰進行了實地采訪。

    當前,隨著智能制造戰略的持續推進,制造業開始著手智能化轉型與升級。對于中策橡膠而言,如何在企業經營成本日漸攀升的壓力下推進企業智能化進程,促進產能和效益的雙重提升,是企業領導者所關注的重點。就此問題,2017年5月,e-works記者走進中策橡膠采訪了MES項目總監王鳴和信息化主任范建宏,與兩位負責人就當前中策橡膠在推進智能化轉型方面的經驗及所面臨的挑戰進行了深入交流與溝通。


圖 MES項目總監王鳴(右)和信息化主任范建宏(左)

圖1 中策橡膠信息化主任范建宏和MES項目總監王鳴

 

    耕耘六十載,書寫民族輪胎傳奇

 

    一直以來,提起輪胎很多人都只了解米其林、普利司通等國際品牌,特別是在中高端乘用車市場,幾乎成為用戶的不二之選。然而進入21世紀以來,隨著國產商用車的蓬勃發展,國產輪胎品牌也隨之開始騰飛,國產輪胎憑借著優異的性價比開始直接面對國外同類品牌的競爭,并且被越來越多的用戶所接受。正是在這樣一種市場環境下,中策橡膠以其優秀的產品質量迎來了高速的發展期。

 

    據王鳴介紹,中策橡膠集團有限公司成立于1958年,到明年剛好60年。經過60年的市場耕耘,中策橡膠已經發展成為國產輪胎的龍頭品牌,旗下輪胎產品已經銷往世界各地。集團目前擁有三萬余名員工,是中國最大的輪胎生產制造企業。中策橡膠生產和銷售除飛機輪胎以外的所有輪胎系列產品,旗下擁有五大輪胎品牌,分別為朝陽輪胎、好運輪胎、威獅輪胎、全諾輪胎、雅度輪胎及一個服務品牌——中策車空間,全面滿足不同群體的消費需求。

 

    2016年,中策橡膠生產銷售全鋼子午線輪胎1502萬條、斜交輪胎突破400萬條、半鋼子午線輪胎超過2900萬條,其中卡客車輪胎銷量1508萬條,憑借這些輝煌的業績,中策橡膠連續八年穩坐全國輪胎企業排名第一的位置,并成功躋身世界輪胎十強。


圖1 中策橡膠集團有限公司大樓

圖2 中策橡膠集團有限公司大樓

 

    王鳴還介紹,目前在國內的大型汽車拉力賽中,中策橡膠開始作為贊助商為參賽汽車提供輪胎產品。在十多年以前,這種賽事中的輪胎幾乎是外國品牌的專供。而且由于輪胎質量過硬,中策橡膠目前35%的市場份額都在國外,全球160多個國家都有中策橡膠的輪胎產品,這為中策橡膠走出國門進行全球化布局提供了堅實基礎。

 

    創新求精,打造綠色高端輪胎

 

    采訪過程中,記者了解到,中策橡膠每年在產品技術改造方面投入的科研經費高達數億元,改造資金更高達20多億元,為公司全年利潤的兩倍多。正是因為不斷地創新,中策橡膠的輪胎技術和生產能力多年來一直處于國內領先地位,并逐漸打破了輪胎行業長期被歐、美、日等海外輪胎企業巨頭壟斷的局面。

 

    在高端輪胎產品研發方面,王鳴透露:“中策橡膠主要借助于數字化產品研發系統,包括智能設計平臺、輪胎與車輛仿真平臺、3D打印技術等,這些平臺使得設計過程實現了參數化、規范化和智能化,可以幫助產品工程師設計出符合預定性能目標的產品。”

 

    現階段,在輪胎設計和產品的智能化過程中,中策橡膠主要實現了以下幾大關鍵應用:

 

    設計和產品的智能化

 

    在王鳴看來,能記憶生命周期重要參數并反饋傳輸重要信息的智能輪胎的研發是未來行業發展的趨勢。傳統的設計模式已很難適應市場變化的需要,必須在傳統依托的輪廓設計軟件、花紋設計軟件、力學特性分析軟件的基礎上,運用現代先進的檢測設備和檢測手段,通過大量數據的積累和分析優化,實現仿真設計的目標。通過仿真優化平臺將輪胎置身于真實的使用場景之中,對于輪胎的各種性能如磨耗、耐久、生熱等進行仿真分析,做出虛擬評價,從而更好地對設計方案進行優化,實現輪胎設計的智能化。


圖2 車輛與輪胎仿真平臺

圖3 車輛與輪胎仿真平臺


圖3 道路力震動控制系統

圖4 道路力震動控制系統

 

    目前,通過與高校及科研院所合作以及高端檢測設備的增添,中策橡膠已部分實現了仿真設計,產品方面正在進行智能輪胎各類芯片材料和讀取技術的應用研究,開發的產品涉及高端化產品的各個種類,其中涵蓋安全輪胎、防水滑輪胎、冬季輪胎、綠色輪胎等。

 

    輪胎制造工藝技術的智能化

 

    輪胎企業轉型升級的重點是輪胎制造工藝技術的高端化。中策橡膠深知要實現輪胎制造技術水平的提升,必須依托高端裝備,通過流程再造,建立起多種集數字化、智能化、集約化、模塊化、自動化于一身的輪胎制造系統。經過長期的探索和積累,中策集團從系統整體考慮,應用信息化、數字化、可視化、智能化于一體的控制技術,對輪胎從“密煉→壓出→成型→硫化→檢測→入庫出庫→用戶使用”的制造系統全過程的質量和成本在線適時控制,并通過信息收集、跟蹤追溯生產過程中設備工藝和能源消耗情況,達到產品性能品質的一致性、效率的最大化、成本和損耗最小化的目標。

 

    智能化成型硫化檢測系統

 

    硫化是制造輪胎的最后工序,硫化質量的好壞直接關系輪胎產品的質量和成品合格率。中策橡膠以半鋼子午線輪胎成型、硫化、檢測系統為核心,通過對輪胎成型機、硫化機以及檢測線的整體設計進行創新和研發改進,將微電子技術、智能數字化技術與傳統加工技術融合在一起,建立了一套基于現代生產企業條件下的智能化輪胎成型硫化檢測系統。


圖4 主要動靜態測試設備
圖4 主要動靜態測試設備

圖5 主要動靜態測試設備

 

    王鳴介紹,智能化成型硫化檢測系統涉及到的智能化設備應用主要有以下幾個方面:

 

    (1)半鋼子午線輪胎成型機組

 

    新型半鋼成型機組,實現了多工位并行工程,含行走裝置定位及鎖定技術,離散式供料系統等技術,可大大降低單胎成型時間,提高勞動效率,實現多規格、小批量柔性生產。該成型機適用輪輞直徑在Ф14″~Ф22″,單胎成型時間可縮短20s/條,提升15%的效率。

 

    (2)氮氣硫化液壓硫化機組

 

    氮氣硫化工藝代替了傳統的蒸汽或過熱水硫化方式,縮短了硫化時間,且大大提高了硫化的質量。而液壓式這種創新改變,解決了機械式關鍵的磨損問題,并且能源消耗大大降低,特別是可以進行硫化過程的智能化控制,實時采集硫化中的熱效應數據并判斷下一步的動作,真正實現智能控制。

 

    (3)全自動成品輪胎檢驗系統

 

    在輪胎檢測環節,根據生產狀況自動配置動平衡、均勻性試驗,確保設備的有效利用;自動檢測檢驗進程,對不同規格不同等級的產品進行自動識別、判斷和分選。

 

    王鳴還介紹,中策橡膠智能化成型硫化檢測系統涉及到的關鍵智能部件主要有:空中懸掛輸送小車系統、輪胎(胎胚、成品胎)自動抓取系統、無線射頻(RFID)技術、可編程總控制系統、嵌入式專用控制系統、在線檢測、安全控制等。通過智能化成型硫化檢測系統的應用,企業生產單條輪胎成型效率可以提升20%~30%,整體系統生產效率提升15%~20%,并且人為差錯率也明顯降低。

 

    除了輪胎的品質和技術外,中策橡膠也在竭力響應國家節能環保的號召,大力研發綠色環保輪胎。在這方面,中策橡膠對自身有著高標準的要求:綠色輪胎不僅僅是體現在低滾動阻力、低噪音、抗濕滑、高抓地性能等綠色、安全的終端產品上,同時還體現在企業輪胎的生產過程中綠色原材料的使用,綠色研發思想、綠色工藝配置、資源節約和再循環等方面。

 

    目前,在綠色輪胎制造道路上,中策橡膠已邁進了一大步,集團生產的低滾動阻力輪胎先后被美國環保署認證為綠色輪胎。隨著行業的發展,綠色輪胎將成為繼子午線輪胎后中國輪胎行業的又一戰略發展方向。

立足信息化,加速智能化布局

 
    在信息化主任范建宏看來,中策橡膠業務的快速擴張離不開信息化系統的強力支撐。近年來,隨著中策橡膠產品及市場的不斷拓展,為支撐起不斷擴展的業務需求,信息化部門也在堅實的履行自身的職責,為實現業務的快速發展保駕護航。另一方面,隨著智能制造戰略的推進,為提升中策橡膠的市場競爭力,信息化部門也一直在進行智能化轉型方面的規劃,在補充完善現有的信息化管理過程的同時也在利用最新的物聯網技術對生產車間進行優化。
 
    據了解,中策橡膠的信息化建設最早可以追溯到1985年,最早應用的系統有員工工資管理和生產膠料配方計算系統,2004公司正式引入了ERP管理系統,但直到2008年才實現ERP系統的全覆蓋,應用的功能模塊包括采購、質量、庫存、生產、內銷、外銷核銷、人力、消耗、財務等。到2012年,集團開始實施MES系統,并應用到了RFID技術。在MES實施過程中,企業應用了大數據、云計算和物聯網等新興技術。最終實現了集團各項資源的互聯與集成,為各項資源的優化利用以及企業智能決策奠定了基礎,實現了信息系統的深度應用。
 
    范建宏告訴記者,中策橡膠與大多數制造企業一樣,在信息化建設方面先后歷經了初始階段、規范化階段、精細化階段、優化階段,如今正在向著智能化階段邁進。多年的信息化實施與應用讓企業上下充分認識到推進信息化的價值和作用。企業領導也充分意識到依靠信息技術的創新應用,提高核心競爭力、提高企業創新能力才是集團企業發展的必由之路。隨著企業信息化應用的逐漸完備,下一步的主要工作就是推進工廠的智能化轉型,進一步提升生產和管理效率。
圖6 中策橡膠KS-MES業務流程
 
    基于MES的智能化生產管理系統是諸多高端制造技術中極具代表性的技術之一,企劃總監王鳴作為中策橡膠MES項目負責人,為記者講述了他在MES實施過程中的親身經歷。
 
    王總談到,在MES系統實施前,他們針對中策橡膠產能和數據進行了深入而全面的調研,包括對整個生產流程的調整和分析。經過五年的實施和改進,中策橡膠MES系統的功能模塊主要涵蓋:從原材料到成品的庫存管理、生產成本控制與管理、設備管理(實時監控、維修、潤滑、點檢、故障、備品備件)、產品跟蹤與追溯、生產過程決策與分析、質量管理(標準、數據、SPC)、工藝管理等。現如今,通過MES系統的導入,打通了輪胎生產信息流,可以全方位收集車間生產的數據信息,從而控制生產流程和工藝參數,實現了輪胎全生命周期的信息化基礎管理,從而提高企業工藝控制水平和生產效率。
圖7 生產進度管理
圖8 實時品質管理
圖9 基于RFID的半成品庫存管理
 
    除此之外,中策橡膠MES系統還以條形碼作為信息識別載體,在原條形碼系統的基礎上進行了升級換代,形成了密煉管控網絡、輪胎條碼物流和半制品數字管控三大系統。在整個輪胎全生命周期的管理過程中,RFID技術起到關鍵的作用。RFID作為一種非接觸式自動識別技術,能動態存儲每個工序作業的信息,對生產線實時監控管理,追蹤定位輪胎每道工序的加工信息,使需求計劃更加及時準確。此外,RFID技術還可以用在后期的輪胎質量追溯管理中,實現數據的跟蹤采集,無論是從廠家或是用戶的角度都能夠實時監測輪胎的使用信息以及安全狀態,確保用戶行車安全和人身安全。  
 
    對于為什么要實施MES?王總是這么回答:“目前國內各主要輪胎制造企業均已實施了ERP系統和底層的控制系統(PCS),但大多數輪胎企業車間、工序、機臺等環節依然需要人工進行管理,管理層數據和控制層數據之間缺乏有效的聯動和溝通,從而形成“信息孤島”。致使ERP系統缺乏足夠的車間控制信息而無法滿足企業生產的隨機性、動態性的要求,無法有效指導車間生產計劃的執行,成為制約企業生產管理水平提高的瓶頸。在王總看來,MES是一個承上啟下的系統,上層對接ERP,下層對生產過程進行管控,要推進工廠的智能化,就必須先讓MES運行起來。可以說,MES的上線就是為推進中策橡膠的整體智能化打基礎。
 
    云+物聯,打造云網智慧輪胎
 
    一直以來,安全性都是衡量整體車況的一個重要參考指標。近年在中策橡膠的強力支持下,公司專門成立了致力于為用戶提供更安全的輪胎保養服務的子公司—— 中策車空間。“中策車空間”除了為用戶提供輪胎維修和保養服務之外,還推出了自己的輪胎智能化產品——中策云網智慧輪胎,中策云網智慧輪胎擁有一套完整的管理系統,依托互聯網技術、大數據分析平臺,智能車型配件匹配系統來記錄追蹤輪胎在生產、庫管、使用、維護、翻新直到報廢的全過程中的狀態和信息。
圖10 中策車空間
 
    王鳴談到,中策云網智慧輪胎的“智慧之處”主要體現在:當車輛在行駛過程中,通過輪胎中的傳感器感應到輪胎的溫度和壓力,并通過中繼器發送到接收機里。如果壓力和溫度出現問題,接收機就會提示并報警,司機就可以采取安全措施并將報警信號及位置等信息傳到中策云,中策云將消息推送到物流公司總部相關人員,在保證車主生命安全的同時,第一時間為車主解決實際問題。
 
    據了解,中策云網智慧輪胎目前已經在市場試運行,8月擴大量產試推廣,用戶只需通過終端就能及時的了解輪胎的運行情況,輪胎的任何可能存在的安全風險都會及時反饋給用戶。這是中策橡膠在“互聯網+”時代所做的新嘗試。在王鳴看來,隨著物聯網、大數據和云計算應用的逐漸深入,未來人與車的關系將會變得更為密切。為降低汽車行駛中的安全風險,必須讓汽車變得更加智能,讓駕駛者了解汽車狀態和行駛中的風險。作為輪胎行業中的領導者,中策橡膠打造的云網智慧輪胎正在引領行業發展新趨勢。
 
    后記
 
    通過與中策橡膠的兩位信息化負責人深入溝通之后,我深刻地感受到智能制造對于企業不再只是一個口號,而是正在一步步地推進和落實。目前,中策橡膠僅在浙江就已投產建立了10個大型生產基地,海外市場也在不斷擴張。在兩位負責人看來,中策橡膠要持續保持這種狀態就必須通過信息化和智能化實現自我革新,特別在全球新一輪工業轉型的背景下,唯有創新和革新,才能立于不敗之地。未來,中策橡膠將繼續以市場為導向,以客戶為中心,研發生產符合國內外用戶需求的、安全、有價值的輪胎產品。

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