精艺塑业:贯通制造全流程数据 打造智能生产场景

探秘国 内注塑行业首家智能工厂

生产制造管理 T100 智能制造

随着人 类社会的加速进步,不仅塑 料制品无处不在,注塑技 术也在不断提升。作为塑 料产品加工大国,我国注 塑产业有着非常广阔的发展空间。然而不可否认的是,如今注 塑业已进入了一个完全微利的时代。大厂的强势,用人成 本与配套成本的上涨…“只要开机就赚钱”的产业 时代已一去不复返。再加上良率失控、不能按期交货、生产效 率低下等一系列频发的生产问题,注塑厂 的经营就再无利润可言。

微利时代,注塑加 工企业如何赢得市场?是提高 产线的自动化水准,依靠全 面实现注塑自动化脱颖而出,还是一步对接工业4.0,迅速树 立起按需个性化生产, 零库存 下大规模智能化生产的实力…?全国首 家注塑行业智能工厂劳仕塑业做出了他们的选择,那就是 深度融 合自动化与信息化,实现内部互联、虚实互联、内外互 联的智能制造场景。

三大集成 成就业 内首家智能工厂

余姚精 艺塑业有限公司(以下简称“精艺”)创立于1999年,专业为日化、化妆品、医药保 健等行业提供真空瓶、乳液瓶、膏霜瓶等高档包材,同时提供丝网印刷、烫金、贴标等服务,是一家集设计、 开发、生产于 一体的专业化妆品包装的生产型企业,客群包括百雀羚、韩后、珀莱雅、联合利华、宝洁等 在内的众多国内外知名品牌。

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▲按照国 际工业生产自动化标准投资兴建的劳仕工厂,是宁波 甚至全国化妆品包装行业首家智能工厂。

和众多 美妆注塑企业一样,精艺从 做并不起眼的喷雾泵起家,如今却 早已从单一产品配件扩展到整套产品,更积极 将产品线从护肤扩展至彩妆领域。在整个 注塑行业的生产运作由劳动密集型转向技术密集型,由纯手 工作坊式转向自动化、无人化 生产模式的背景下,精艺也 借拓宽多元化的产品结构,寻求建 立大规模智能化生产能力的契机。

“投入做智能生产,就是希 望我们的产品能有更高的附加价值,在市场 开拓上更具竞争力。”精艺塑 业总经理萧明圣(以下简称“萧总”)从业30年,深知注 塑行业迎来全自动化或者智能化生产时代,已势不可挡。2014年,在萧总的带领下,精艺开 始按照国际工业生产自动化标准投资规划新厂。历时两年半时间,2017年底,以「劳仕」这一全 新名字命名的新厂落成,并作为 全国首家注塑行业智能工厂投入量产。“在眼前 大家看到的劳仕智能工厂,我们通过纵向、横向、端对端三大集成,深度融 合自动化与信息化,实现内部互联、虚实互联、内外互联,逐步实 现智能制造的目标。”萧总在 劳仕工厂落成投产仪式上的一番话,充分体 现出精艺高层坚定转型智能生产的坚定决心。“我们认为,智能生产是一件「今天不做,明天就会后悔的事」所以我 们才会不惜成本的坚持做出这家智能工厂,而且是 行业里的第一家。”

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▲精艺塑业总经理 萧明圣:“我们认为,智能生产是一件「今天不做,明天就会后悔的事」所以我 们才会不惜成本的坚持做出这家智能工厂,而且是 行业里的第一家。”

萧总介绍,在这家 连德国客户都惊叹“未能在 德国见到这样完整布局的工厂”里,智能工厂正通过实施“三大集成”逐渐得以实现:首先,纵向集成,打通从 设计研发到生产出货的各运作单元,实现由控制层、运营层 到企业层的网络化、信息化集成,消除信息孤岛;第二,端对端集成,以生产订单为主线,实现研发、工艺、生产、质量、设备、物料、营销的业务协同,实现产 品全生命周期的信息化闭环以及全产业链可追溯;第三,横向集成,在企业 内部复制智能化,实现企业集团化、标准化、透明化运营。

要真正 在劳仕工厂实现三大集成,萧总深知,不仅需 要高度自动化硬件的投入布建,同样离 不开软件体系的构造与承载,「两者永远无法被割裂」。

信息化支撑 聚焦交期与品质

“一套软 件就像一个人的头脑或心脏一样,如果你 选择了错误的软件,对你的 影响可能就是成败之间。”萧总认为,自动化 毕竟替代的是人力,而软件 所替代的远不止只有人力,自动化 部署的再好却应用了不适合的软件,可能你 都没办法实现你所要的。

配合劳 仕智能工厂的建设,精艺管 理层决定将鼎捷易飞管理软件升级为能更为全面与出色的支持企业智能生产深度改造的鼎捷T100管理软件。2017年10月,T100系统准时交付上线,也支撑 与推动了劳仕工厂于2017年底的一期顺利投产。“鼎捷T100系统的布建,首先藉由ERP信息管 理系统从营销端、生产端、财务端 实现一体化信息集成,实现账实同步;其次,与精艺 的自动化厂商博众无缝对接,无论生 产计划还是生产执行过程,软硬件一体化衔接。”鼎捷T100项目PM范小伟认为,在劳仕工厂T100作为基础营运平台,与智能物流WMS系统、MES系统的 无缝对接与整合应用,实现了 真正意义上的信息化规划与智能生产的集成。

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▲精艺塑 业智能制造整合方案蓝图

对于萧总而言,T100布建后最大的感受是「数据更为实时了」。“实时数 据是智能生产的基础要求,T100能支持 到我们工厂生产实时数据的传递,不论是车间还是仓库,我随时都 可以看到工厂整个运作的变化,也可以 很快获取我想要的准确数据,管理上更加有效了。”有业内 人士曾这样说过,注塑企 业提供给客户产品的价值除了塑胶材料本身的价值外,交期和 品质是排在第一位的。而更为 实时数据传递对于注塑企业而言就意味着可以实时监控、实时知晓并实时调整,对于缩 短交期来说是非常重要的。

“生产信息实时掌握,可以让 我们当下就做出调整与决策,保证订单交期的达成。”精艺PMC计划部 门主管杨经理表示,以前往 往需要跑现场才能采集到的数据信息,现在坐 在办公室里打开电脑甚至手机就可以看到,这也让 精艺的整体订单达交率从90%提升至95%以上,订单交 付周期也从之前的55天到60天,缩短到45天至50天。

软硬件融合 实现生 产数据完整交互

“智能工厂所需要的ERP,与传统意义上的ERP应用,完全是两个概念。”精艺塑 业注塑车间经理,也是劳 仕工厂总规划师易海鹏(以下简称“易总”)对于T100在精艺 智能制造实现路径中的角色定位与应用理念有着清晰的认知。在劳仕 工厂的一期建设阶段,T100与MES系统、WMS仓储管 理系统融合集成,共同构 成智能生产体系下强大的信息化支撑。

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▲劳仕工厂总规划师 易海鹏:“智能工厂所需要的ERP,与传统意义上的ERP应用,完全是两个概念。”

“过去,我们要 事先把物料堆放于设备边存储供使用,注塑机 出来的产品还需要去收检,看外观,还点数。装箱之后,还要贴随箱单,标识箱 码后再通过物流进到仓库里。”如今在劳仕工厂,由T100派发工单给MES,MES派发生产指令单,通过参数的设定,转化到设备上去,同时复制工单后开工,设备便开始进行生产。这过程 中包材自动送入,物料箱自动送入,产品自动摆放。整个环 节包括生产信息、产品品 质各方面的数据都处于实时监控之下,并实时收集与反馈至T100或MES系统中,从而实现真正少人化、数字化 的智能生产场景。

精艺IT部陈经 理更是以装箱作业这一场景举例道,如今周转箱怎么摆,摆几层几列几行,摆多少数量…这些相关数据都从T100中导出,再通过MES系统后 传到机器人手臂上,以此来 进行自动化装箱作业。装箱完成进入立库后,便自动 生成入库单抛转至T100系统中,从而形 成信息数据在软件与硬件设备间的完整交互。

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正如易总所说:“车间与车间如何打通,软件如何构建,与设备又该如何关联…这些我 们在建设劳仕工厂的过程中都是从零开始规划,也结合 了精艺实际的生产工艺流程与管理特性。”透由此,精艺实 现了多套软件与众多自动化设备之间的数据分享、共用及一致,并为未 来借助大数据手段,实现对 设备异常的分析、监测打 下了重要的基础。

大数据分析 智能转型下一里路

劳仕工 厂的一期建设主要布局于注塑车间、装配车间及立体仓库,注塑车间由原先的1人1台设备提升至现在1人操作16台,装配车间也由原来的9人操作减少到3人操作,物流输送实现AGV小车无人操作。使用机器人数量达125台 ,其中注塑车间规划80台、自动组装车间规划35台、其他车间10台。整体自动化程度高达90%以上,至少节省80%的人工,提高1.5倍的生产效率,成品率达到99%以上,产值较 去年同期增长了200万。

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▲劳仕工 厂注塑车间已实现少人化全自动化产线生产

“从最前 端一直到最末端,所有环 节我们都是用智能化的概念去做,可以说 劳仕工厂目前基本上已接近「无人工厂」的状态。”萧总强调,这并不 意味着表面上所看到的工厂中少人甚至无人,只有机 器设备不知疲倦的在运转,背后是 管理层对于工厂每一台设备运行、每一张 工单生产状况的实时掌控。

在生产现场,通过生 产进度实时看板、机台稼动实时看板、良率分析看板,能实时统计、监测并 反馈车间关键生产线上的生产工单信息、工单工时效率、自动检测信息,这些都 被结合整厂数据广告牌(EKB)与智能分析(BI)手段的运用,实时监 控整个车间作业全程数据,精准判 断车间运作状况与效率。据易总介绍,在劳仕 工厂的战情中心(中控室),一张订 单从开工到结束,包括期 间物料流转的全过程,其数据 都可以被实时清晰的抓取及分析到。“坐在看板前,高层领 导可以随时看到想要的数据,看出哪些环节是瓶颈,以做出调整或决策。”

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▲劳仕工 厂可视化管理中控室

基于大 数据方向的制造全流程数据收集与分析,是精艺 下一步的前进方向。设备稼动率、设备效率、品质异 常率等数据的抓取与解读,将有机 会对生产现场的人、机器、设备、环境等 做全方位的监测,以实时 甚至提早找到改善点。“什么设备好、哪种设备问题多、哪些设备需要保养,这些都 依赖大数据做整合分析,并给出判断,这是最终我想要的。”

从自动化起步,到信息化升级,再到数字化呈现,实现智能化跨越。通过智能改造,令产品 性能比肩国际巨头,增强企 业全球综合竞争能力,在通往 智能制造的道路上,精艺从未止步。鼎捷也 将继续携手精艺持续推动智能制造在注塑行业的全面产业化,引领注 塑行业智能制造发展方向,成为世 界注塑行业领导品牌。

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