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mes系統支撐輪胎行業精益管理與智能制造

【導讀】
先進的生產設備、精準的工藝控制流程和嚴格的閉環保證系統,是輪胎企業追求的終極目標。我國輪胎企業在引進先進設備的同時,也開發和應用了面向管理的信息化系統,其中生產制
先進的生產設備、精準的工藝控制流程和嚴格的閉環保證系統,是輪胎企業追求的終極目標。我國輪胎企業在引進先進設備的同時,也開發和應用了面向管理的信息化系統,其中生產制造執行系統MES作為信息化管理平臺,是實現輪胎行業生產制造精益管理與智能制造深度融合的戰略支撐“思想”。
 

一、助力工藝部門保證品質均一
制造執行系統支撐在工藝部門。它根據工廠的生產計劃平衡制定工藝技術思路,明確問題,提供解決方案。而由生產部協調各工序、各部門的物流和信息流。在基礎設施成熟的情況下,依據各個信息鏈的終端實時反饋數據,綜合優化各個生產環節,從而實現工廠生產自動化和信息自動化。
 
1.遠程控制自動下發指令。
系統通過各個環節反饋的工藝數據能夠及時分析產品質量,從而優化生產工藝參數,嚴格執行標準,實現每道生產工序的細節化,輪胎產品品質均一,實現生產的高效管理。
 
2.設置權限。
設置生產流程中協同的多角色參與機制,按照既定的方式參與其中,同一個用戶對于不同的功能頁面有不同的權限控制,只顯示其負責的工作任務,實現全面的業務協同,職責分明,做到生產質量嚴格控制。

3.自動化報警。
工藝管理系統做到雙重確認,在任務執行過程中的某環節出現與其工藝標準不一致時,如果系統無法自動修復,系統立即報警,并自動切換到人為參與過程。

4.自動生成生產日志。
在品質管理方面,對復雜的輪胎生產過程進行監視,對其過程進行全方位、多角度的數據采集記錄,工藝參數校驗,報警內容檢驗,以預防出現問題為主。確立問題范圍,提供解決方案。例如,系統自動記錄某個時刻,哪位工人進行了何種產品的何種操作,以及當時的設備狀態,如速度、電流、溫度、壓力等。所有的問題都要以生產現場實際數據為事實依據。有了這一日志,就可以追溯任何時刻的生產細節,對產品質量偏差的變化和設備狀態的變換歷史,并進行有記錄的分析。
 
對于成長中的企業而言,生產工藝是企業的生產核心。工藝管理不僅對機器參數和材料參數管理文件的制定下發,還可以快速響應客戶需求的變化、供應商和業務伙伴更迭。按照標準保證品質均一是其原則。
 

二、助力生產部門按照計劃最大限度節省資源
精益管理的最高追求是以最小的代價換取最大的成果。應用MES技術的A工廠與未用MES技術的B工廠日產量與生產效率數據對比見表1。
MES技術應用效果對比情況
表1 MES技術應用效果對比情況
 
A工廠生產特點為小批量、多批次,對柔性制造的要求更高。按表1數據計算,B工廠的生產效率只有A工廠的75%左右。在表1中的用膠量對比,可以折算出B工廠每條用膠量是A工廠的70%左右。A工廠以R17以上的大規格產品為主,B工廠以R16產品以下的小規格為主,如果換算成同樣的大規格,預估B工廠生產能力會下降20%左右。
 
生產結束后,通過衡量原材料剩余量,可以精確反映原材料庫存狀況,降低原材料的資金占有率。生產結束后,統計了剩余的半成品,如簾布、帶束層、胎面、胎側、鋼絲圈+三角膠、氣密層等,結果顯示,B工廠半成品剩余量是A工廠的近10倍。見表2。
半成品剩余量對比情況
表2 半成品剩余量對比情況
 
系統會自動定義計劃和目標,均衡各個環節、各個時期的各種半成品和成品產量,最終提高成型/硫化生產計劃完成率。
 
從表3可見,B工廠半成品生產不穩定,生產計劃完成率僅能達到93.8%,半成品規格種類不全——成型待料——硫化待料——入庫未達——生產完成率低。因此需要在半成品工序中及時補充生產急需規格的半成品,就需要大量的人力進行統計和再排序。并且,需要及時改變下工序的生產計劃,進行型號規格的切換,達到現有成型機、硫化機能夠繼續生產而非待料,才能提高生產計劃完成率,此項作業也需要大量的人力進行統籌安排。
生產計劃完成率對比情況
表3 生產計劃完成率對比情況
 
在保證質量、符合工藝要求的情況下,在滿足下工序需求的前提下,MES能夠實現均衡化生產,均衡地組織原材料的供應、排產計劃,以平衡生產能力,消除浪費、避免環節中斷,減少庫存。同時最大限度地控制原材料、零部件、半成品、成品庫存的最小化。生產部門從來不少做,但是也不能多做。通過半成品、成品生產的最優化,實現了最大限度節省資源、提高計劃完成率、減少生產過程中的不確定因素、提升生產節拍、優化部門間協作、縮短生產周期。
 
在業務流、作業流和信息流復雜關聯生產環境下,輪胎制造執行系統可以快速響應問題、解決問題。通過預先防范可以采取有效措施隔離問題。MES“思想”一路保駕護航,覆蓋著輪胎制造業的精益生產、精益管理,達到生產管理目標,保證品質,提高效率,提高生產穩定性。
 

三、助力輪胎制造業實現高效自動化
精益,意味著有條不紊,意味著無微不至,意味著了如指掌。精益,并不只是代表做事態度的認真仔細,更重要的是輪胎生產過程中種種細節的積累,是精確的剖析,是日積月累的經驗增長。在輪胎制造業中應用MES,可以分析多種多樣的不確定因素,使用合理高效的算法,耐心地解開耦合在一起的問題,創立了多元性的解決方案,自然而然地實現了不需要人為參與的一種智能狀態。
 
輪胎企業的良性運營是使“計劃”與“生產”密切配合,在最短的時間內把握市場與現場的變化,是保證計劃合理而能快速修正的關鍵。MES技術研究成果和應用實踐積累,是國際先進制造行業的智能工廠的必由之路,將推動中國工業制造2025的藍圖建設,實現中國輪胎業的“強國夢”。


  • 2021-03-11 21:07
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