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數(shù)字化工廠賦能精益管理

  • 來源:中國信息化周報
  • 關(guān)鍵字:生產(chǎn),管理模式,靈活性
  • 發(fā)布時間:2019-04-07 10:18

  亞麻是人類最早使用的天然植物纖維,亞麻紗線織就的衣物充滿自然氣息,一直以來在歐洲備受青睞。但是,隨著制造用工成本的大幅上升,產(chǎn)業(yè)開始逐漸向東方轉(zhuǎn)移。于是在地球的另一面,中國美麗的“江南水鄉(xiāng)”浙江、江蘇,亞麻紡織業(yè)迎來蓬勃發(fā)展,為世界亞麻產(chǎn)業(yè)歷史的延續(xù)注入了新的生機。

  在這美麗的“魚米之鄉(xiāng)”中誕生的浙江金達集團,起步于絲綢,轉(zhuǎn)型于亞麻,現(xiàn)今作為亞麻紡織領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,在發(fā)展過程中也遭遇了制造成本增加、產(chǎn)量很難提升的瓶頸。

  金達集團的執(zhí)行董事兼總經(jīng)理沈躍明表示:“在紡織領(lǐng)域,亞麻產(chǎn)業(yè)小,用工多,設(shè)備陳舊。要想繼續(xù)生存,就必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高自動化和數(shù)字化水平,減少用工、降低成本、提升效率。于是,我們決定和西門子合作。”

  制造成本和產(chǎn)量瓶頸只是外壓,更重要的內(nèi)因則是金達覺得自己有責任改變行業(yè)現(xiàn)狀,讓亞麻紡織擺脫低端的烙印,提升至自動化、數(shù)字化、信息化的新水平。

  把脈工廠,抽絲剝繭

  2013年年初,西門子團隊入駐金達集團亞麻工廠,開始了抽絲剝繭的咨詢規(guī)劃,經(jīng)過一番梳理,發(fā)現(xiàn)了兩大問題。

  首先,工廠中的產(chǎn)線處于“黑箱”狀態(tài)。表面上,生產(chǎn)在有條不紊地進行,可是若想知道生產(chǎn)計劃的具體信息,比如原材料用了多少?生產(chǎn)進行到了什么程度?有多少銷售訂單?這些信息根本就沒法立刻給出答案。

  在這種“黑箱”狀態(tài)下,一旦生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障,機器重修、多修、不及時修的情況就會拖慢運轉(zhuǎn)效率,嚴重時甚至會影響正常生產(chǎn)。更重要的是,若想對物料、質(zhì)量、銷售進行追溯,則是完全不可能的。

  其次,管理模式相對粗放。一些重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù),比如質(zhì)量數(shù)據(jù)被隨意寫在紙條上,短期之內(nèi)還能看到,長期而言查找非常不便。同樣,人事部門在月底核算績效和獎金時,也只能看書面記錄或是聽員工口頭描述,這給薪資的發(fā)放造成了極大的不便,還容易產(chǎn)生糾紛。

  把脈出這兩個痛點后,西門子深知要對癥下藥:既要解決產(chǎn)線自動化,又要實現(xiàn)管理透明化。經(jīng)過精心設(shè)計,專家們決定從位于浙江省嘉興市橫港鎮(zhèn)的金達老廠開始,逐步構(gòu)建制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)。

  軟件為基,管理為核

  MES是面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。它能夠加強生產(chǎn)物料需求計劃的執(zhí)行功能,把物料需求計劃通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)聯(lián)系起來,實現(xiàn)這一點的關(guān)鍵就在于MES可以提供各部分的管理模塊。所以,西門子專家到達老廠的第一要務(wù),就是對亞麻紗線的整個生產(chǎn)周期進行梳理。

  然而,第一步就遇上了極大的挑戰(zhàn)。亞麻紡織生產(chǎn)工藝包含櫛成、并條、粗紗、漂煮、細紗、烘干、絡(luò)筒、包裝及運輸八道工序,每一道流程都應(yīng)該參照規(guī)范有序進行,但現(xiàn)狀卻是經(jīng)驗在主導(dǎo)生產(chǎn)。比如亞麻紗線的生產(chǎn)配比。來自不同地區(qū)的亞麻原材料,其性質(zhì)多少都有一定的差異。那么生產(chǎn)特定規(guī)格的產(chǎn)品時各種亞麻的用量究竟需要多少?以前的金達集團只能靠人來解決,配比員依據(jù)自身的經(jīng)驗觀察原料的色澤、質(zhì)地,以此決定原料配比。這就造成系統(tǒng)的隨機性太大,無標準和規(guī)范可言,MES將變成空中樓閣。

  “要是源頭上都混亂了,那之后追溯的意義也就不大。”金達集團質(zhì)保安全部主管,同時也是數(shù)字化工廠項目總協(xié)調(diào)的沈益飛對這個問題有十分深刻的認識。在西門子的建議下,金達集團購置了專業(yè)的檢測設(shè)備,能夠?qū)υ系奈锢硖匦赃M行精準的檢測。在系統(tǒng)運行一段時間后,配比員發(fā)現(xiàn)所有的原料大概可以分為六個檔次,不同檔次的原料又可以組合成三套以上的標準配方。檢測結(jié)果將直接提供給MES系統(tǒng),讓采購部能對原材料進行清晰的劃分,之后的生產(chǎn)計劃才能井然有序地進行。

  于是,讓整個紡織業(yè)都頭疼的原料配比難題迎刃而解。經(jīng)過一年多的努力,西門子幫助金達集團梳理出了包括計劃管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、物料管理和作業(yè)管理在內(nèi)的五大主要管理模塊和五十多個業(yè)務(wù)流程,其中相對應(yīng)的關(guān)鍵功能點有五十六個之多。這些管理模塊正是生產(chǎn)標準化和構(gòu)建MES的核心,即能夠降低與ERP集成的成本,還能與產(chǎn)品生命周期管理軟件協(xié)同工作,提供生產(chǎn)能力和狀態(tài),提高了生產(chǎn)制造的靈活性。

  生產(chǎn)透明,管控精細

  構(gòu)建數(shù)字化工廠的路途才剛剛開始,更多的問題接踵而至。首先,金達集團老廠設(shè)備落后,很多老舊的設(shè)備根本沒有數(shù)字采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)都采集不了,又談何數(shù)字化?談何生產(chǎn)透明化?

  為此,西門子對老廠的部分設(shè)備進行了升級改造,借助傳感器和工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò),填補了老舊設(shè)備的數(shù)字采集能力。把底層設(shè)備數(shù)據(jù)連入MES,自下而上打通工廠內(nèi)部的信息流。

  其次,在MES的推行過程中,由于一線操作人員多是老員工,要他們直接操作現(xiàn)代化設(shè)備困難很大,這相當于要改變他們二三十年來的工作習慣,很多人都感覺手足無措。

  對此,西門子的專家為一線員工進行了大量的精益生產(chǎn)培訓,對于操作要求比較高的崗位進行分流,那些不愿意改變的人就被分流到其他崗位上去。除此之外,工程師還在系統(tǒng)的界面和操作方式上下了功夫,大部分的輸入操作都被改成了掃描二維碼,簡單高效。

  兵來將擋,水來土掩,一個又一個的難題被攻克下來。在MES系統(tǒng)試運行階段,工廠的生產(chǎn)效率和管理水平都有了明顯的提升。

  在物料管理方面,哪些原材料需要采購,哪些還沒有用完,現(xiàn)在都能隨時獲悉,這提高了亞麻的資源利用率,加快了在制品流轉(zhuǎn)。

  在生產(chǎn)計劃方面,所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都被有序地儲存在MES系統(tǒng)中,打開系統(tǒng)界面,就能清楚地看到生產(chǎn)進行到了什么程度?銷售訂單有多少,還有多少沒有完成?管理層想要數(shù)據(jù),點擊手機APP即可獲悉。數(shù)據(jù)不但使得各生產(chǎn)環(huán)節(jié)透明化,還能幫助管理層更加科學地做出決策。

  在作業(yè)管理方面,標準化業(yè)務(wù)流程使作業(yè)管理更加精細。不像以往把作業(yè)現(xiàn)場的檢查結(jié)果寫在紙上,工廠的管理人員開始使用iPad記錄數(shù)據(jù),檢查完后打印整改清單,使得整改更有成效。

  在質(zhì)量管理方面,每一批次每種規(guī)格的產(chǎn)品質(zhì)量都要接受檢驗,都要有數(shù)據(jù),通過對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行嚴格質(zhì)量監(jiān)控,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。當出現(xiàn)客戶投訴的情況,管理層就可以隨時追溯全年每一次的生產(chǎn)批次,以及當時生產(chǎn)的質(zhì)量情況。這在追溯方面是質(zhì)的飛躍。

  在設(shè)備管理方面,有了設(shè)備管理模塊后,系統(tǒng)按照設(shè)備周期、設(shè)備運行情況進行任務(wù)排程和設(shè)備維修保養(yǎng)排程。在設(shè)備上找到一些冗余環(huán)節(jié),以提高設(shè)備利用率,減少故障,保證生產(chǎn)。

  自此,生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)變得透明;管理變得精細化、標準化,一切都有章可循。

  除了橫港老廠的改造升級,在幾十公里以外的海鹽,金達集團全新的數(shù)字化工廠也在同期建設(shè)之中。構(gòu)建數(shù)字化工廠不只是軟硬件技術(shù)升級,更是生產(chǎn)信息系統(tǒng)與自動化體系的完美集成,建立企業(yè)運作流程體系才是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心關(guān)鍵。

  新廠目前的員工人數(shù)只有老廠的1/3,自動化程度非常高,可以說是成為了面向“工業(yè)4.0”的數(shù)字化工廠。從浙江到江蘇,從新疆到黑龍江,從埃塞俄比亞到歐洲,金達集團前進的腳步從未停止。未來,金達集團將用信息化和數(shù)字化做武器,帶領(lǐng)金達集團始終走在行業(yè)前列,迎接新一輪工業(yè)浪潮。

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