【经典案例-制造业】轮胎里的IT基因

标签:物联网制造业云计算案例IT驱动商业

访客:35412  发表于:2013-05-30 16:31:30

@杨志杰 /文

通过对RFID、传感器、称重仪表、条码设备、生产设备、检测设备等的集成,青岛赛轮为每条轮胎都建立了自己的IT数据档案。

如果你来自北方,或许你从小就会了解一个馒头的“出生”过程。如果你来自北方,又愿意想象,那么轮胎“出生”的过程,与蒸馒头的过程十分相似。

人们的生活离不开轮胎,没有轮胎,人们将寸步难行。轮胎的种类多种多样,从轿车到公交车,从卡车到大货车,从巨型推土机到飞机和坦克,轮胎几乎是每一种交通工具的标配。与日常生活里总会见到的很多东西一样,对于轮胎,人们即熟悉又陌生。

轮胎是怎样被生产出来的?从“孕育”到“出生”,将经历怎样的一个过程?

在青岛赛轮股份有限公司的生产车间里,每天都有着各色轮胎“出生”。这些轮胎与人们日常见到的并无两样,不同的是,他们的血液里在出生前就被注入了浓厚的IT基因。青岛赛轮也凭此将企业的精密管理推向了新高度。

一条轮胎的“出生”

这是初冬的青岛。在赛轮依海而建的园区道路上,偶尔会出现一两个穿着工服的工人,在冰冷的海风里低着头,快速行走,进入某个车间。

车间里,三三两两的工人,在不同的生产线上安静地忙碌着。与外界的潮湿寒冷不同,车间里有着温暖的空气,刺鼻的橡胶味道和低沉的机器轰鸣声。

这里大多数的机器设备都能“说话”,他们用标准的女性声音提示工人该如何操作,以及需的材料和采用的工艺;同时,他们也将轮胎生产过程中的各种实时数据上传到后台系统,向管理者反馈第一手的生产信息和能耗信息。这些机器有的先天就具有说话的潜质,只需要与系统略做整合;有的则必须依靠后天的艰难改造才能发声,对于赛轮来说,这是一个不小的工程。

即使是在最现代化的生产车间内,轮胎的“出生”仍要经过多道传统工序,从零部件到成品,轮胎在巨大的生产车间内将辗转几个生产线。

好像做馒头一样,工人们首先需要将各种配料准备好,包括橡胶、炭黑、促进剂、防老剂、助剂等。不同性能的轮胎,配料的比重各不相同。

准备好的配料需要密炼,这类似于蒸馒头前的和面,各种原料被混合在一起,在密炼机里加工,生产出“胶料”。

然后是压延,裁断和成型等环节。胶片、钢丝和帘布等轮胎的骨架和血肉,在这一系列过程中被预黏合在一起,胎圈等各种部件也被制造出来,并在成型机上组装成生胎。制造好的生胎如同已经切好的生馒头,只等上锅蒸了。

“蒸”轮胎被称作硫化。硫化将增强生胎的强度,使其成为成品。不同的轮胎,根据需求不同,被设计出了不同的花纹和字样,在硫化过程中,这些花纹将通过模具被刻在轮胎上。。

在赛轮,IT贯穿了上述整个过程。通过对RFID、传感器、称重仪表、条码设备、生产设备、检测设备等的集成,赛轮事实上为每条轮胎都建立了自己的IT数据档案。

小张是硫化生产线上的工人,与所有生产线上的工友一样,每天他们都会从机器边的电脑上,看到当天各自需要完成的工作量。

赛轮的经营模式是以销定产,销售订单的数据会通过ERP系统提交给生产计划中心,生产计划中心依靠系统,可根据各环节零部件及产品的生产时间、库存、能耗等综合因素,计算出每个生产环节每个人工作周期内的工作量,并将任务由系统下发到各个生产线和班组。而管理者也能看到各个生产线的实时工作进度。

小张面前的硫化机如同一个巨大的蒸锅,放入其中的轮胎被氮蒸汽扩张,又被蒸锅内压,10分钟左右一锅轮胎就“蒸”好了。

这一天,这一型号的轮胎,每锅需要“蒸”14分08秒。

轮胎“蒸”好后,首先要起名字,每个轮胎都会被小张贴上系统打印好的新的条形码,然后这些轮胎将被送入临时库房。在轮胎生产的整个环节中,所有零部件和产品都会被反复贴上条形码,条形码起到记录和识别的作用,这使得整个生产周期的产品追溯成为可能。

库房并不遥远,是分布在厂房内的一个开放式区域。“新生”的轮胎在此将被其他工友带走,送入下一个环节:检测。内容涉及外观、均匀性、动平衡等,前者由人员检查,后两者依靠机器完成。手持PDA的工人们,在轮胎检测完成后,扫描条形码,录入信息,合格产品被放到自动分拣线上,由机械手抓放到不同的区域,等待入库,销往全球各地;不合格的次品,进入循环回收工序。

所有的零件和成品,在厂房内都有着自己的库房区域。他们在入库时都会首先被扫描条形码,工人将通过库房边上的平板电脑,获知新生产出来的零件或产品的库位。同样,在零件或产品走向下一道工序时,系统也会根据生产时间等因素,智能选择哪些货物首先出库。

在把成品送入临时库房后,周而复始的工作将重新开始。在另一个库房区域,小张领取出生胎运送到硫化生产线生产。在把生胎放入蒸锅之前,小张需要扫描它们的条形码,如果不是这一工序的货物,条形码将无法识别,工序也无法进行。事实上,在所有的生产环节里都是如此。

IT驱动的商业

青岛赛轮是国内最早将IT渗透到轮胎生产过程全周期的企业,这些技术中不乏物联网、云计算、移动互联、BI等热门技术。

赛轮是一家拥有“IT驱动商业”基因的企业,早在成立之初,赛轮的公司名称即为“青岛赛轮子午线轮胎IT生产示范基地”,后来改名为青岛赛轮。在赛轮公司副总经理、CIO朱小兵看来,赛轮这些年的快速发展主要是依靠了技术和IT的驱动。

轮胎的生产属于离散性制造。轮胎行业有着工序多、关键点多、相对独立、相互制约、难于控制和难于准确判断全局等生产特点。这些生产特点让企业在将产能转换为产量,将销售订单转化为生产订单,将生产订单转化为生产进度时遇到挑战。

按照朱小兵的描述,赛轮以生产计划为主线,以工艺控制为中心建设的生产IT系统,帮助其实现了由离散性制造方式向协同和流程生产方式的转变,也使得企业的管理实现了“所见即所得”。

IT将工人从原有复杂的操作中释放了出来,他们只需要倾听机器指令,阅读工作任务,关注产品质量,提高工作效率就可以了。

像小张这样的工人,每天的工作,重复而又精准。对于赛轮来说,掌握每个生产环节上每个工人的工作节拍至关重要,对工作节拍的精密管理将大大提高生产效率。以小张为例,一锅轮胎“蒸”好需要14分08秒,设备并不停歇,小张的操作时间是可变量,但可以被采集,生产和操作时间被系统采集和分析,管理者就可以根据这些数据做出生产决策:降低小张的操作时间,为小张的某个工作周期制定工作任务,提高各环节工作效率。

目前,赛轮单班单机台的最大稳定产量由系统应用前的120~160车达到了135~180车。

IT也帮助管理者们拨开云雾,为不同的管理人员,不同的角色,提供了不同的数据报表和决策支持。

此前,车间主任实地查看全钢一期硫化工序数百台硫化机一遍至少要两个小时,IT系统帮助赛轮实现了工厂桌面化以后,每台硫化机的生产情况在电脑上一目了然,车间主任可以根据自动报警系统的提示,有针对性地查看相关设备运转状态,做到先知先觉。

事实上,在轮胎的生产流程中,生产计划调整是家常便饭。IT系统也帮助赛轮将计划调整所需时间从40分钟压缩到了5分钟以内。朱小兵说,时间成本节约的背后不仅仅是生产效率的提升,还使得机器重新启动时预热等环节减少,工艺流程实现高度衔接。

朱小兵认为,库存是经营的万恶之源,加大库存会掩盖经营过程中的所有问题,通过IT系统对临时库存实施先进先出等的管理,“以前需要1万个生胎,现在有5000个就能保证生产的延续性了。”他说,生产的脱节是很大的浪费,不管理好库存,资源利用率将严重降低。

在轮胎的生产过程中,最大的成本来自于原材料和能源,这两项成本合起来占到了赛轮生产成本的86%以上。赛轮今年上线了能耗管理的物联网系统,对500多个生产设备进行了改造,实现了能源采集和对能源设备、管线的监控。这个系统通过对企业全部能源消耗数据进行采集、分类、整理、查询、综合分析,将能源消耗量化分解到了每天、每个班组、每个机台,为计算生产成本及考核能源消耗提供了准确的数据。

以IT为黏合剂和纽带,整个赛轮变得像一个高度运转的精密仪器,赛轮也由此成为工信部两化融合的示范企业。

而在朱小兵的心里,这一切最为重要的是,青岛赛轮通过IT系统,为每条轮胎都建立了自己的IT数据档案,实现了产品的追溯,保证了每个轮胎的质量。“对于轮胎企业来说,生产合格率99.96%意味着只有0.04%不合格,但对于用户来说,这0.04%的不合率则意味着100%的风险。”朱小兵说。【本文原载于2012年12月20日《IT经理世界》杂志】

评论(1)

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    1. 张卡尔 很生动有意思的文章。收藏。
      不过,前面说了许多RFID传感器,后面其实也就是使用了条形码。或许可以将轮胎上面每个成形的时候添加上成形二维码?那每个轮胎就有了一个出生胎记,生死相依。

      回复[0] 2013/05/30 21:53

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