精藝塑業:貫通制造全流程數據 打造智能生産場景

探秘國內注塑行業首家智能工廠

生産制造管理 T100 智能制造

隨著人類社會的加速進步,不僅塑料制品無處不在,注塑技術也在不斷提升。作爲塑料産品加工大國,我國注塑産業有著非常廣闊的發展空間。然而不可否認的是,如今注塑業已進入了一個完全微利的時代。大廠的強勢,用人成本與配套成本的上漲…“只要開機就賺錢”的産業時代已一去不複返。再加上良率失控、不能按期交貨、生産效率低下等一系列頻發的生産問題,注塑廠的經營就再無利潤可言。 

微利時代,注塑加工企業如何贏得市場?是提高産線的自動化水准,依靠全面實現注塑自動化脫穎而出,還是一步對接工業4.0,迅速樹立起按需個性化生産, 零庫存下大規模智能化生産的實力…?全國首家注塑行業智能工廠勞仕塑業做出了他們的選擇,那就是深度融合自動化與信息化,實現內部互聯、虛實互聯、內外互聯的智能制造場景。

三大集成 成就業內首家智能工廠

余姚精藝塑業有限公司(以下簡稱“精藝”)創立于1999年,專業爲日化、化妝品、醫藥保健等行業提供真空瓶、乳液瓶、膏霜瓶等高檔包材,同時提供絲網印刷、燙金、貼標等服務,是一家集設計、 開發、生産于一體的專業化妝品包裝的生産型企業,客群包括百雀羚、韓後、珀萊雅、聯合利華、寶潔等在內的衆多國內外知名品牌。

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▲按照國際工業生産自動化標准投資興建的勞仕工廠,是甯波甚至全國化妝品包裝行業首家智能工廠。

和衆多美妝注塑企業一樣,精藝從做並不起眼的噴霧泵起家,如今卻早已從單一産品配件擴展到整套産品,更積極將産品線從護膚擴展至彩妝領域。在整個注塑行業的生産運作由勞動密集型轉向技術密集型,由純手工作坊式轉向自動化、無人化生産模式的背景下,精藝也借拓寬多元化的産品結構,尋求建立大規模智能化生産能力的契機。

“投入做智能生産,就是希望我們的産品能有更高的附加價值,在市場開拓上更具競爭力。”精藝塑業總經理蕭明聖(以下簡稱“蕭總”)從業30年,深知注塑行業迎來全自動化或者智能化生産時代,已勢不可擋。2014年,在蕭總的帶領下,精藝開始按照國際工業生産自動化標准投資規劃新廠。曆時兩年半時間,2017年底,以「勞仕」這一全新名字命名的新廠落成,並作爲全國首家注塑行業智能工廠投入量産。“在眼前大家看到的勞仕智能工廠,我們通過縱向、橫向、端對端三大集成,深度融合自動化與信息化,實現內部互聯、虛實互聯、內外互聯,逐步實現智能制造的目標。”蕭總在勞仕工廠落成投産儀式上的一番話,充分體現出精藝高層堅定轉型智能生産的堅定決心。“我們認爲,智能生産是一件「今天不做,明天就會後悔的事」所以我們才會不惜成本的堅持做出這家智能工廠,而且是行業裏的第一家。”

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▲精藝塑業總經理 蕭明聖:“我們認爲,智能生産是一件「今天不做,明天就會後悔的事」所以我們才會不惜成本的堅持做出這家智能工廠,而且是行業裏的第一家。”

蕭總介紹,在這家連德國客戶都驚歎“未能在德國見到這樣完整布局的工廠”裏,智能工廠正通過實施“三大集成”逐漸得以實現:首先,縱向集成,打通從設計研發到生産出貨的各運作單元,實現由控制層、運營層到企業層的網絡化、信息化集成,消除信息孤島;第二,端對端集成,以生産訂單爲主線,實現研發、工藝、生産、質量、設備、物料、營銷的業務協同,實現産品全生命周期的信息化閉環以及全産業鏈可追溯;第三,橫向集成,在企業內部複制智能化,實現企業集團化、標准化、透明化運營。

要真正在勞仕工廠實現三大集成,蕭總深知,不僅需要高度自動化硬件的投入布建,同樣離不開軟件體系的構造與承載,「兩者永遠無法被割裂」。

信息化支撐 聚焦交期與品質

“一套軟件就像一個人的頭腦或心髒一樣,如果你選擇了錯誤的軟件,對你的影響可能就是成敗之間。”蕭總認爲,自動化畢竟替代的是人力,而軟件所替代的遠不止只有人力,自動化部署的再好卻應用了不適合的軟件,可能你都沒辦法實現你所要的。

配合勞仕智能工廠的建設,精藝管理層決定將鼎捷易飛管理軟件升級爲能更爲全面與出色的支持企業智能生産深度改造的鼎捷T100管理軟件。2017年10月,T100系統准時交付上線,也支撐與推動了勞仕工廠于2017年底的一期順利投産。“鼎捷T100系統的布建,首先藉由ERP信息管理系統從營銷端、生産端、財務端實現一體化信息集成,實現賬實同步;其次,與精藝的自動化廠商博衆無縫對接,無論生産計劃還是生産執行過程,軟硬件一體化銜接。”鼎捷T100項目PM範小偉認爲,在勞仕工廠T100作爲基礎營運平台,與智能物流WMS系統、MES系統的無縫對接與整合應用,實現了真正意義上的信息化規劃與智能生産的集成。

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▲精藝塑業智能制造整合方案藍圖

對于蕭總而言,T100布建後最大的感受是「數據更爲實時了」。“實時數據是智能生産的基礎要求,T100能支持到我們工廠生産實時數據的傳遞,不論是車間還是倉庫,我隨時都可以看到工廠整個運作的變化,也可以很快獲取我想要的准確數據,管理上更加有效了。”有業內人士曾這樣說過,注塑企業提供給客戶産品的價值除了塑膠材料本身的價值外,交期和品質是排在第一位的。而更爲實時數據傳遞對于注塑企業而言就意味著可以實時監控、實時知曉並實時調整,對于縮短交期來說是非常重要的。

“生産信息實時掌握,可以讓我們當下就做出調整與決策,保證訂單交期的達成。”精藝PMC計劃部門主管楊經理表示,以前往往需要跑現場才能采集到的數據信息,現在坐在辦公室裏打開電腦甚至手機就可以看到,這也讓精藝的整體訂單達交率從90%提升至95%以上,訂單交付周期也從之前的55天到60天,縮短到45天至50天。

軟硬件融合 實現生産數據完整交互

“智能工廠所需要的ERP,與傳統意義上的ERP應用,完全是兩個概念。”精藝塑業注塑車間經理,也是勞仕工廠總規劃師易海鵬(以下簡稱“易總”)對于T100在精藝智能制造實現路徑中的角色定位與應用理念有著清晰的認知。在勞仕工廠的一期建設階段,T100與MES系統、WMS倉儲管理系統融合集成,共同構成智能生産體系下強大的信息化支撐。

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▲勞仕工廠總規劃師 易海鵬:“智能工廠所需要的ERP,與傳統意義上的ERP應用,完全是兩個概念。”

“過去,我們要事先把物料堆放于設備邊存儲供使用,注塑機出來的産品還需要去收檢,看外觀,還點數。裝箱之後,還要貼隨箱單,標識箱碼後再通過物流進到倉庫裏。”如今在勞仕工廠,由T100派發工單給MES,MES派發生産指令單,通過參數的設定,轉化到設備上去,同時複制工單後開工,設備便開始進行生産。這過程中包材自動送入,物料箱自動送入,産品自動擺放。整個環節包括生産信息、産品品質各方面的數據都處于實時監控之下,並實時收集與反饋至T100或MES系統中,從而實現真正少人化、數字化的智能生産場景。

精藝IT部陳經理更是以裝箱作業這一場景舉例道,如今周轉箱怎麽擺,擺幾層幾列幾行,擺多少數量…這些相關數據都從T100中導出,再通過MES系統後傳到機器人手臂上,以此來進行自動化裝箱作業。裝箱完成進入立庫後,便自動生成入庫單抛轉至T100系統中,從而形成信息數據在軟件與硬件設備間的完整交互。

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正如易總所說:“車間與車間如何打通,軟件如何構建,與設備又該如何關聯…這些我們在建設勞仕工廠的過程中都是從零開始規劃,也結合了精藝實際的生産工藝流程與管理特性。”透由此,精藝實現了多套軟件與衆多自動化設備之間的數據分享、共用及一致,並爲未來借助大數據手段,實現對設備異常的分析、監測打下了重要的基礎。

大數據分析 智能轉型下一裏路

勞仕工廠的一期建設主要布局于注塑車間、裝配車間及立體倉庫,注塑車間由原先的1人1台設備提升至現在1人操作16台,裝配車間也由原來的9人操作減少到3人操作,物流輸送實現AGV小車無人操作。使用機器人數量達125台 ,其中注塑車間規劃80台、自動組裝車間規劃35台、其他車間10台。整體自動化程度高達90%以上,至少節省80%的人工,提高1.5倍的生産效率,成品率達到99%以上,産值較去年同期增長了200萬。

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▲勞仕工廠注塑車間已實現少人化全自動化産線生産

“從最前端一直到最末端,所有環節我們都是用智能化的概念去做,可以說勞仕工廠目前基本上已接近「無人工廠」的狀態。”蕭總強調,這並不意味著表面上所看到的工廠中少人甚至無人,只有機器設備不知疲倦的在運轉,背後是管理層對于工廠每一台設備運行、每一張工單生産狀況的實時掌控。

在生産現場,通過生産進度實時看板、機台稼動實時看板、良率分析看板,能實時統計、監測並反饋車間關鍵生産線上的生産工單信息、工單工時效率、自動檢測信息,這些都被結合整廠數據廣告牌(EKB)與智能分析(BI)手段的運用,實時監控整個車間作業全程數據,精准判斷車間運作狀況與效率。據易總介紹,在勞仕工廠的戰情中心(中控室),一張訂單從開工到結束,包括期間物料流轉的全過程,其數據都可以被實時清晰的抓取及分析到。“坐在看板前,高層領導可以隨時看到想要的數據,看出哪些環節是瓶頸,以做出調整或決策。”

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▲勞仕工廠可視化管理中控室

基于大數據方向的制造全流程數據收集與分析,是精藝下一步的前進方向。設備稼動率、設備效率、品質異常率等數據的抓取與解讀,將有機會對生産現場的人、機器、設備、環境等做全方位的監測,以實時甚至提早找到改善點。“什麽設備好、哪種設備問題多、哪些設備需要保養,這些都依賴大數據做整合分析,並給出判斷,這是最終我想要的。”

從自動化起步,到信息化升級,再到數字化呈現,實現智能化跨越。通過智能改造,令産品性能比肩國際巨頭,增強企業全球綜合競爭能力,在通往智能制造的道路上,精藝從未止步。鼎捷也將繼續攜手精藝持續推動智能制造在注塑行業的全面産業化,引領注塑行業智能制造發展方向,成爲世界注塑行業領導品牌。

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