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項(xiàng)目背景

中國擁有全世界最多的輪胎廠，每天為全球提供約260萬條輪胎，同時(shí)中國也是全球最大的輪胎市場。近年來，隨著全球輪胎市場競爭愈加激烈，中國輪胎企業(yè)正面臨著高端產(chǎn)品不足、低端產(chǎn)品嚴(yán)重產(chǎn)能過剩和反傾銷制裁的三重壓力。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國的輪胎產(chǎn)量已占全球輪胎產(chǎn)量的35%，但收入?yún)s只占全球同行業(yè)的15%。要實(shí)現(xiàn)對國際輪胎巨頭的趕超，必須建立世界級的研發(fā)體系和制造體系。圍繞“中國制造2025”，智能制造已成為輪胎行業(yè)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的突破口和主攻方向，中國輪胎行業(yè)的優(yōu)秀代表一直在積極探索和實(shí)踐。

世界第一的巨大市場，必將催生世界級的品牌。萬力輪胎是廣州萬力集團(tuán)有限公司和廣州市華南橡膠輪胎有限公司共同合資組建的全資大型國有企業(yè)。2015年，萬力輪胎與江淮汽車決定共同投資建設(shè)世界級輪胎制造工廠——萬力合肥工廠。該工廠計(jì)劃總投資19.88億元，占地面積500畝，于2015年6月26日開始建設(shè)工程動工，計(jì)劃2016年底達(dá)到一期100萬條全鋼子午胎產(chǎn)能，2017年年中形成年產(chǎn)全鋼子午胎200萬條的生產(chǎn)能力。

圍繞打造世界級制造體系的目標(biāo)，萬力集團(tuán)決定以萬力合肥工廠的建設(shè)為契機(jī)，按照“中國制造2025”的總體要求和“工業(yè)4.0”的標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的輪胎智能制造工廠。而這其中，打破企業(yè)中的信息孤島是關(guān)鍵所在，需要設(shè)計(jì)出全流程貫通的MES系統(tǒng)，打造驅(qū)動工廠所有生產(chǎn)線的“最強(qiáng)大腦”。

項(xiàng)目挑戰(zhàn)

輪胎是處于傳統(tǒng)制造業(yè)的高科技產(chǎn)品。輪胎的傳統(tǒng)在于它的歷史悠久，應(yīng)用廣泛；而輪胎的高科技則體現(xiàn)在它的生產(chǎn)復(fù)雜性，輪胎生產(chǎn)的配方設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)兼有化工品生產(chǎn)及汽車組裝生產(chǎn)的特性，既有配方工藝又有流程組裝，再加上輪胎規(guī)格種類繁多，對柔性生產(chǎn)要求非常高，實(shí)現(xiàn)全流程貫通智能化的難度很大。

萬力輪胎希望部署覆蓋輪胎制造全生產(chǎn)流程的MES系統(tǒng)，從原材料、密煉、半制品、成型、硫化、終檢到最后入庫，統(tǒng)籌管理生產(chǎn)制造、技術(shù)管理、質(zhì)量跟蹤、倉儲物流等全方位數(shù)據(jù)信息。

MES系統(tǒng)被萬力輪胎視為工廠的智慧大腦，需要指揮工廠生產(chǎn)管理的全部工作，工廠的生產(chǎn)將是這樣的場景：銷售接到訂單后，可以通過智能排產(chǎn)，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)指令，由MES系統(tǒng)下發(fā)到各機(jī)臺，指揮機(jī)臺進(jìn)行作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)流程的信息化管控，并能夠?yàn)槿f力輪胎構(gòu)建數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)奠定良好的基礎(chǔ)。

由于國內(nèi)輪胎行業(yè)尚無覆蓋全流程的MES系統(tǒng)實(shí)例，沒有固定的模式和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，這對于萬力輪胎和設(shè)計(jì)實(shí)施MES系統(tǒng)的供應(yīng)商企業(yè)都提出了巨大挑戰(zhàn)。

解決方案

2016年初，萬力合肥工廠正式啟動MES項(xiàng)目，經(jīng)過對多家MES系統(tǒng)性能及實(shí)施經(jīng)驗(yàn)等方面的綜合比較，萬力輪胎最終決定采用羅克韋爾自動化的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案。這一方面基于羅克韋爾自動化在輪胎行業(yè)擁有超過30年的豐富經(jīng)驗(yàn)，曾幫助全球領(lǐng)先的幾大國際知名輪胎品牌實(shí)施智能工廠建設(shè)；此外，萬力集團(tuán)此次與MES供應(yīng)商的合作，不是簡單的購買軟件，而是共同開發(fā)的伙伴關(guān)系，需要項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有超高的專業(yè)水平。羅克韋爾自動化在輪胎行業(yè)擁有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)幫助企業(yè)落地智能制造方案，可以在方案開發(fā)和實(shí)施過程中與客戶實(shí)現(xiàn)緊密配合。

作為國內(nèi)輪胎行業(yè)首套導(dǎo)入覆蓋全生產(chǎn)流程的MES系統(tǒng)，萬力合肥工廠的智能化建設(shè)是一個(gè)不斷打破、不斷推翻、不斷創(chuàng)新的過程，雙方共同克服了眾多行業(yè)難題。

在部署MES系統(tǒng)前，羅克韋爾自動化的項(xiàng)目組成員對萬力輪胎的生產(chǎn)制造、品質(zhì)管理、設(shè)備維修和倉儲物流等多部門進(jìn)行了詳盡的調(diào)研工作，對企業(yè)整個(gè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了全面的梳理及改善。

在此基礎(chǔ)之上定制化開發(fā)了整套的MES解決方案——集所有的功能系統(tǒng)在同一個(gè)軟件平臺的FactoryTalk ProductCenter（FTPC），最終實(shí)現(xiàn)了對萬力合肥工廠生產(chǎn)過程的全覆蓋，從原材料、密煉、半制品、成型、硫化、終檢到最后入庫，包括以下六大模塊：

（1）原材料/產(chǎn)品模塊可實(shí)現(xiàn)存儲管理，訂單處理，庫存管理和補(bǔ)貨，資源跟蹤，并具備防錯(cuò)機(jī)制。

（2）密煉模塊具備工廠設(shè)備的接口，可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)過程的監(jiān)測和控制，可實(shí)現(xiàn)在制品跟蹤，配方和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序管理，并具備防錯(cuò)機(jī)制，集成了RFID系統(tǒng)。

（3）半制品模塊可實(shí)現(xiàn)基于PlantPAx系統(tǒng)的流程監(jiān)控、生產(chǎn)路徑控制、固化監(jiān)測（Curing Monitoring）、工藝流程和應(yīng)用程序的模塊化解決方案。

（4）成型模塊可實(shí)現(xiàn)操作跟蹤，輪胎制造監(jiān)測，生產(chǎn)監(jiān)控，設(shè)備綜合效率分析，并集成了RFID系統(tǒng)。

（5）硫化模塊可實(shí)現(xiàn)視覺檢查、設(shè)備綜合效率分析、監(jiān)測/控制和PDA操作。

（6）終檢模塊可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量狀態(tài)和缺陷跟蹤、生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集等功能。

集所有功能系統(tǒng)為一體的FactoryTalk ProductCente（FTPC）是可擴(kuò)展的模塊化MES系統(tǒng)，其內(nèi)置的圖形建模縮短了系統(tǒng)開發(fā)的周期，用戶無需編程環(huán)境即可配置實(shí)現(xiàn)，也為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供了便利。FTPC基于J2EE的企業(yè)級系統(tǒng)技術(shù)使得軟件平臺運(yùn)行得更可靠更穩(wěn)定；多層次的數(shù)據(jù)存儲模式優(yōu)化了數(shù)據(jù)管理的方式和提高了數(shù)據(jù)挖掘的能力。FTPC還有諸多如支持多系統(tǒng)和基于服務(wù)結(jié)構(gòu)SOA等優(yōu)勢。

在MES系統(tǒng)平臺上，萬力合肥工廠可以統(tǒng)籌管理生產(chǎn)制造、技術(shù)管理、質(zhì)量跟蹤、倉儲物流和銷售經(jīng)營等全方位數(shù)據(jù)信息，同時(shí)打破各個(gè)車間的信息孤島，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)流程的信息化管控。此外，通過MES系統(tǒng)這座橋梁，生產(chǎn)控制系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了雙向無縫對接，與集團(tuán)各類信息系統(tǒng)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，完善了企業(yè)信息化管理平臺系統(tǒng)。

效果

2016年11月，隨著萬力合肥工廠的順利投產(chǎn)，羅克韋爾自動化的MES系統(tǒng)也正式上線運(yùn)營，為合肥萬力輪胎實(shí)現(xiàn)200萬年產(chǎn)能，打造智能“夢工廠”提供有力保障。

作為一個(gè)真正意義上的智能工廠，萬力合肥工廠不是簡單地將機(jī)器人和機(jī)械手集成到生產(chǎn)線，而是通過“最強(qiáng)大腦”MES系統(tǒng)，將所有的設(shè)備、機(jī)器人以及工藝流程“全線打通”，從而成為國內(nèi)首個(gè)全領(lǐng)域智能化、全流程自動化、全方位綠色化的輪胎工廠，是一座“快、好、省”的智慧型工廠。

其中的“快”，是指將單個(gè)輪胎全工藝流程生產(chǎn)時(shí)間從48小時(shí)降低至30小時(shí)，人均年產(chǎn)值達(dá)332.58萬元，是傳統(tǒng)模式的三倍，其生產(chǎn)效率在國內(nèi)輪胎行業(yè)處于領(lǐng)先地位。“好”，是指產(chǎn)品一致性大幅提升，產(chǎn)品合格率高達(dá)99.99%，質(zhì)量控制體系得到更好保障。“省”，是指實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放、廢氣低排放，每年可節(jié)水40萬噸，節(jié)電2600萬度。

合肥萬力輪胎對此次與羅克韋爾自動化的合作非常滿意，并對羅克韋爾自動化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)“夢工廠”這一目標(biāo)而做出的努力表示高度肯定和感謝：“羅克韋爾自動化的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)非常專業(yè)和敬業(yè)，一心為我們提供最優(yōu)化的解決方案而努力。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在推動整體MES項(xiàng)目正常有序進(jìn)行的同時(shí)，還對其他供應(yīng)商在現(xiàn)場調(diào)試中出現(xiàn)的疑難問題進(jìn)行支持，并對公司相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行多次培訓(xùn)指導(dǎo)，幫助我們大大提升了員工的技術(shù)和設(shè)計(jì)能力。在項(xiàng)目整體上線時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)全員無休，春節(jié)期間仍在提供保障，犧牲了寶貴的與家人團(tuán)聚的機(jī)會。對羅克韋爾自動化團(tuán)隊(duì)的客戶至上精神，我們表示由衷的感謝。衷心希望在未來的項(xiàng)目中與羅克韋爾自動化繼續(xù)合作，共同為實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo)，共建互聯(lián)企業(yè)而奮斗。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國只有15%的輪胎生產(chǎn)企業(yè)擁有MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。智能制造和互聯(lián)企業(yè)之路在中國輪胎行業(yè)才剛剛開啟。未來，羅克韋爾自動化將致力于幫助更多的中國輪胎企業(yè)通過智能制造提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，以更低的成本生產(chǎn)更好的輪胎，幫助中國輪胎企業(yè)在全球市場中獲得競爭優(yōu)勢。

摘自《自動化博覽》2019年3月刊