一台机器人接收到实时指令后,结合AI(人工智能)自动驾驶技术,实时变化、调整运输速度和路线,有序地把丝饼搬运到指定位置;在包装车间,体型庞大的“机械手”不断挥舞着手臂,将丝饼打包、贴签并入库;综合运用“工业互联网+5G+大数据+云平台”……
如今的化纤企业,早已超出了大家对传统制造企业的认知,走在了智能制造的前沿。
智能化正在重塑化纤行业和企业的“内核”,不断提升企业的核心竞争力,锻造行业的新质生产力。化纤企业深度拥抱智能化的种种实践,为我国传统制造业如何迈向智能化交出了一份漂亮答卷。
广泛运用数字化、智能化设备,是传统制造业推进智能制造的基础和保障。目前,数字化、智能化设备已普遍贯穿了头部化纤企业的生产、运营全流程。
在桐昆集团的聚合、纺丝、卷绕、检验、包装、仓储等各个环节,先进控制系统、智能铲板、智能巡检、智能落筒系统、智能外观检验、智能包装、智能仓储、智能装载等一大批先进系统和设备已经得到广泛应用。
“比如,在我们的卷绕车间,使用了5G智能挂丝机器人。”桐昆集团信息管理部经理许燕辉介绍,“使用智能化软件系统后,一旦机器出现断丝,机台设备就会及时给出停止出丝反应,同时将指令传输给机器人,然后,机器人会自动排除故障。”
桐昆集团旗下恒邦二期项目,是纺织化纤行业推进智能制造、打造智慧工厂的一个“样板项目”。该工厂形成了集成ERP(企业资源计划系统)、质量、研发、计调、条码等管理信息的信息化系统,通过数据交互,实现了车间设备与信息化调度、监控、管理系统的一体化。
目前,桐昆集团旗下所有工厂的自动化率超过90%,设备数采率达到95%,更有基于5G全场景的AR\VR等数字化解决方案,借助AR眼镜等智能化可穿戴设备,大大提升了车间一线的作业效率,真正做到了实时、可视、可控、可管,实现了生产全流程数字化、智能化。以一个年产量为30万吨的标准化车间为例,此前,这样产能的一个车间需要每班86个人的包装工,而现在只需要4台自动包装机器、12名包装工,便能满足车间的日常生产。
在新凤鸣集团(以下简称“新凤鸣”),建立了全厂全感知系统。比如,公司研发并应用飘丝智能检测、智能IGV(智慧型引导运输车)、无人机巡检等。
在恒申控股集团有限公司(以下简称“恒申集团”),其化纤生产环节投入成套的自动化设备及系统,不断提升数字化装备配置率、生产设备联网率、关键工序数控化率。比如,在生产控制系统,恒申集团采用了纺丝控制系统、张力检测系统、卷绕控制系统、视觉检测系统、自动包装系统等。
在义乌华鼎锦纶股份有限公司,其智能化工厂项目引进世界先进的卷绕机、自动化落筒、自动化检验包装、自动化立体库等设备,集成锦纶MES(制造企业生产执行管理)智能优化和生产大数据应用平台等技术,实现了设计柔性化、生产和物流智能化。
在福建永荣锦江股份有限公司(以下简称“永荣股份”),从原料采购、运输到纺丝环节的卷绕、落筒,从产品检测、包装到立体仓储、订单交付,公司将智能制造贯穿在企业运营的每一个环节,实现了全流程智能制造。
化纤企业对智能化设备的大量需求,设备企业最有发言权。杭州锐冠科技有限公司研发生产的工厂自动化与数字化车间整体解决方案目前已在化纤行业广泛应用。该公司与恒力集团、恒逸集团、桐昆集团、新凤鸣、荣盛集团、恒申集团等一批化纤头部企业都形成了长期的智能制造合作。
近年来,随着5G移动互联、大数据、人工智能等新一代信息网络技术在制造业中深入应用,化纤行业的数字化转型从点到面,逐步形成智能化生态系统。
恒申集团充分利用LOT(物联网)、SaaS(软件及服务)、AI等新一代信息化技术,以全集团统一管控为中心,创新打造恒申数字大脑,建设恒申工业大脑,构建从经营管理到研发生产,从产品销售到供应链联动,从数据安全到企业发展的“横向到边、纵向到底”、覆盖企业全流程和全价值链的数字化发展体系。
恒申集团化纤板块信息部总监肖卫民介绍,以恒申智能制造监控中心为例,研发人员可以通过平台对比,计算最优的生产工艺参数和物料清单,解决不同地域的相同产品由于工艺参数不同造成的成本差异,改进产品工艺,提升产品质量,优化工艺结构。基于工业互联网平台的海量数据存储功能,集团还能一键追溯单个产品的生产全过程,为生产和售后提供产品质量追溯依据,促进研发升级。
新凤鸣形成了1(平台)+12(核心产品)+25(最佳实践)的整套未来工厂解决方案,实现了“一个平台、一个标准、一根网线”支撑集团“3跨(跨工厂、跨地域、跨领域)发展”。
新凤鸣运用“5G+物联网技术”,构建了“设备互联、人机互联、信息互联、内外互联”的柔性生产执行新体系;应用“5G+工业互联网”技术,实现超10万台(套)设备的全要素连接,实现了涵盖原料计量、卷绕、飘丝检测、贴标等14道生产环节的全智能化生产,并运用标识解析技术,日处理丝饼150万个。
新凤鸣还建成国家级工业互联网平台——凤平台。该平台集主数据、实时数据、ERP、MES、WMS(仓储管理系统)、大数据及商务智能、APP和标识解析于一体,支撑跨工厂、跨地域、跨领域发展。
来自全集团生产企业150万个工艺数据采集点位,连接超过2.5万台生产工艺设备,每天产生100亿条OT(操作技术)数据,提供数据服务超1万次,70多个工业应用系统覆盖产业链上下游……桐昆集团建成了数智运营中心,建立了横纵联合、全面整合、数据贯通的聚酯纤维全产业链工业大数据平台,实现了“跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区”的全产业链数据“全局可视”。基于可视化的“数据湖”,桐昆集团开发了数十个工业APP和数十个工业机理模型与场景应用,实现了聚酯纤维产业链上下游业务的“全局可析”。
今年,桐昆集团新打造了全新的“数字孪生”系统,建造了在虚拟世界的“数字工厂”,并在旗下恒超化纤公司试点打造“数字样板车间”。该“数字工厂”以“桐昆大脑”为依托,将物联网、人工智能、AR增强现实等技术引入生产过程,实现了从实体工厂到“数字工厂”的“映射”。系统能通过实时回传、收集数据,在短时间快速仿真模拟,在生产过程中提前预测可能出现的问题,并及时反馈,提前优化解决问题,保证产品质量。
许燕辉解释,桐昆集团数智运营中心的定位,是建立全集团统一的决策指挥平台,实现生产过程的实时监控与科学调度、经营决策支撑、应急指挥、综合管理等职能,加强多板块横向业务协调,实现纵向一体化、精细化管理。“这就像给企业装上了一个智能大脑。”
智能化已经给化纤企业带来了实实在在的收益,更关键的是,正在改变企业的内在气质,使它们朝着高端化、智能化的现代企业方向不断迈进。
新凤鸣通过运用“5G+物联网”技术、打造5G智慧工厂,使制造链更敏捷、管理链更精细、服务链更协同,而且改变了管理和决策流程。
新凤鸣控股集团副总裁、新凤鸣集团首席信息官王会成介绍,智能化使公司研发效率提升了1倍,人机交互率、人均效率行业领先,平均每亩地上不到3名员工,人均年产量最高突破了800吨。新凤鸣还实现了智慧办公,通过超10万点智慧数采,打造1000多条专属工作流和“千人千面”定制个人工作台,整体运行效率提高超过35%。“通过数字化建设,我们现在做到了‘一机在手,走遍全球’,企业管理由原来的‘人找事’变成了现在的‘事找人’,大大提高了公司高层的决策效率。”
肖卫民介绍,以检测环节为例,恒申集团使用视觉检测设备后,化纤板块的检测效率提升33%以上,准确率提升至99%,问题产品检出率达100%,产品AA率由原来的90%提升至现在的99%。再以丝饼包装环节为例,通过智能化建设,其包装丝饼的速度最快可达1000个/小时,包装效率提升了40%以上。
智能化使永荣股份的集约化率大大提升,大量节约了企业用工,也使企业的生产效率更高、整体耗能更低。永荣股份技术研发副总经理付重先举例介绍,以年产能20万吨规模核算,在传统的生产流程下,涵盖各环节的全部用工人数在1000人左右,而现在只需要300多人,智能化使用工人数减少了近60%。“总体来看,智能化使永荣股份的综合效率大幅提升,核算到成本里,使产品的吨成本下降了约800元。”
桐昆集团通过推进智能化,提高了企业运营效率和用户体验,实现了运营模式的创新。桐昆集团人均产值年均增长22%,每年节约人工成本约1000万元,减少库存资金占用超亿元,单位能耗达到行业最低标准。
“以往,各个工厂如何排产,全靠管理者的经验,但现在只用几分钟,系统通过智能算法就能统筹市场、机台、库存、财务成本等全链条的数据,得出最优的品种排产方案,并通过系统及时将具体的转产方案给到相应的工厂。我们只要点击界面,就能了解全集团旗下各家工厂实时的生产状况。”许燕辉介绍,通过“集团、工厂、车间”三级管理“驾驶舱”,使各级用户能够“一点看全”,快速获得决策数据,大大提升决策效率。通过丰富的行业分析模型,还培养了企业用数据说话、用数据进行管理的能力,数据驱动流程、数据驱动业务的效果明显。“我们的最终目标,是形成‘一体化集成环境’,实现‘看得见、听得清、信息准、反应快’‘信息上得来、指令下得去’的目标,让企业拥有最强智能化大脑。”