mes系统支撑轮胎行业精益管理与智能制造

【导读】
先进的生产设备、精准的工艺控制流程和严格的闭环保证系统,是轮胎企业追求的终极目标。我国轮胎企业在引进先进设备的同时,也开发和应用了面向管理的信息化系统,其中生产制
先进的生产设备、精准的工艺控制流程和严格的闭环保证系统,是轮胎企业追求的终极目标。我国轮胎企业在引进先进设备的同时,也开发和应用了面向管理的信息化系统,其中生产制造执行系统MES作为信息化管理平台,是实现轮胎行业生产制造精益管理与智能制造深度融合的战略支撑“思想”。
 

一、助力工艺部门保证品质均一
制造执行系统支撑在工艺部门。它根据工厂的生产计划平衡制定工艺技术思路,明确问题,提供解决方案。而由生产部协调各工序、各部门的物流和信息流。在基础设施成熟的情况下,依据各个信息链的终端实时反馈数据,综合优化各个生产环节,从而实现工厂生产自动化和信息自动化。
 
1.远程控制自动下发指令。
系统通过各个环节反馈的工艺数据能够及时分析产品质量,从而优化生产工艺参数,严格执行标准,实现每道生产工序的细节化,轮胎产品品质均一,实现生产的高效管理。
 
2.设置权限。
设置生产流程中协同的多角色参与机制,按照既定的方式参与其中,同一个用户对于不同的功能页面有不同的权限控制,只显示其负责的工作任务,实现全面的业务协同,职责分明,做到生产质量严格控制。

3.自动化报警。
工艺管理系统做到双重确认,在任务执行过程中的某环节出现与其工艺标准不一致时,如果系统无法自动修复,系统立即报警,并自动切换到人为参与过程。

4.自动生成生产日志。
在品质管理方面,对复杂的轮胎生产过程进行监视,对其过程进行全方位、多角度的数据采集记录,工艺参数校验,报警内容检验,以预防出现问题为主。确立问题范围,提供解决方案。例如,系统自动记录某个时刻,哪位工人进行了何种产品的何种操作,以及当时的设备状态,如速度、电流、温度、压力等。所有的问题都要以生产现场实际数据为事实依据。有了这一日志,就可以追溯任何时刻的生产细节,对产品质量偏差的变化和设备状态的变换历史,并进行有记录的分析。
 
对于成长中的企业而言,生产工艺是企业的生产核心。工艺管理不仅对机器参数和材料参数管理文件的制定下发,还可以快速响应客户需求的变化、供应商和业务伙伴更迭。按照标准保证品质均一是其原则。
 

二、助力生产部门按照计划最大限度节省资源
精益管理的最高追求是以最小的代价换取最大的成果。应用MES技术的A工厂与未用MES技术的B工厂日产量与生产效率数据对比见表1。
MES技术应用效果对比情况
表1 MES技术应用效果对比情况
 
A工厂生产特点为小批量、多批次,对柔性制造的要求更高。按表1数据计算,B工厂的生产效率只有A工厂的75%左右。在表1中的用胶量对比,可以折算出B工厂每条用胶量是A工厂的70%左右。A工厂以R17以上的大规格产品为主,B工厂以R16产品以下的小规格为主,如果换算成同样的大规格,预估B工厂生产能力会下降20%左右。
 
生产结束后,通过衡量原材料剩余量,可以精确反映原材料库存状况,降低原材料的资金占有率。生产结束后,统计了剩余的半成品,如帘布、带束层、胎面、胎侧、钢丝圈+三角胶、气密层等,结果显示,B工厂半成品剩余量是A工厂的近10倍。见表2。
半成品剩余量对比情况
表2 半成品剩余量对比情况
 
系统会自动定义计划和目标,均衡各个环节、各个时期的各种半成品和成品产量,最终提高成型/硫化生产计划完成率。
 
从表3可见,B工厂半成品生产不稳定,生产计划完成率仅能达到93.8%,半成品规格种类不全——成型待料——硫化待料——入库未达——生产完成率低。因此需要在半成品工序中及时补充生产急需规格的半成品,就需要大量的人力进行统计和再排序。并且,需要及时改变下工序的生产计划,进行型号规格的切换,达到现有成型机、硫化机能够继续生产而非待料,才能提高生产计划完成率,此项作业也需要大量的人力进行统筹安排。
生产计划完成率对比情况
表3 生产计划完成率对比情况
 
在保证质量、符合工艺要求的情况下,在满足下工序需求的前提下,MES能够实现均衡化生产,均衡地组织原材料的供应、排产计划,以平衡生产能力,消除浪费、避免环节中断,减少库存。同时最大限度地控制原材料、零部件、半成品、成品库存的最小化。生产部门从来不少做,但是也不能多做。通过半成品、成品生产的最优化,实现了最大限度节省资源、提高计划完成率、减少生产过程中的不确定因素、提升生产节拍、优化部门间协作、缩短生产周期。
 
在业务流、作业流和信息流复杂关联生产环境下,轮胎制造执行系统可以快速响应问题、解决问题。通过预先防范可以采取有效措施隔离问题。MES“思想”一路保驾护航,覆盖着轮胎制造业的精益生产、精益管理,达到生产管理目标,保证品质,提高效率,提高生产稳定性。
 

三、助力轮胎制造业实现高效自动化
精益,意味着有条不紊,意味着无微不至,意味着了如指掌。精益,并不只是代表做事态度的认真仔细,更重要的是轮胎生产过程中种种细节的积累,是精确的剖析,是日积月累的经验增长。在轮胎制造业中应用MES,可以分析多种多样的不确定因素,使用合理高效的算法,耐心地解开耦合在一起的问题,创立了多元性的解决方案,自然而然地实现了不需要人为参与的一种智能状态。
 
轮胎企业的良性运营是使“计划”与“生产”密切配合,在最短的时间内把握市场与现场的变化,是保证计划合理而能快速修正的关键。MES技术研究成果和应用实践积累,是国际先进制造行业的智能工厂的必由之路,将推动中国工业制造2025的蓝图建设,实现中国轮胎业的“强国梦”。


  • 2021-03-11 21:07
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