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中策橡胶:智能化转型路上的布局之道
2017-6-30 22:53:42

中策橡胶:智能化转型路上的布局之道

2017年6月30日     作者:e-works 王慧敏       
关键字:中策橡胶  智能化转型  轮胎制造  

2017年5月,e-works记者就中策橡胶智能化转型方面的经验及面临的挑战进行了实地采访。

    当前,随着智能制造战略的持续推进,制造业开始着手智能化转型与升级。对于中策橡胶而言,如何在企业经营成本日渐攀升的压力下推进企业智能化进程,促进产能和效益的双重提升,是企业领导者所关注的重点。就此问题,2017年5月,e-works记者走进中策橡胶采访了MES项目总监王鸣和信息化主任范建宏,与两位负责人就当前中策橡胶在推进智能化转型方面的经验及所面临的挑战进行了深入交流与沟通。


图 MES项目总监王鸣(右)和信息化主任范建宏(左)

图1 中策橡胶信息化主任范建宏和MES项目总监王鸣

 

    耕耘六十载,书写民族轮胎传奇

 

    一直以来,提起轮胎很多人都只了解米其林、普利司通等国际品牌,特别是在中高端乘用车市场,几乎成为用户的不二之选。然而进入21世纪以来,随着国产商用车的蓬勃发展,国产轮胎品牌也随之开始腾飞,国产轮胎凭借着优异的性价比开始直接面对国外同类品牌的竞争,并且被越来越多的用户所接受。正是在这样一种市场环境下,中策橡胶以其优秀的产品质量迎来了高速的发展期。

 

    据王鸣介绍,中策橡胶集团有限公司成立于1958年,到明年刚好60年。经过60年的市场耕耘,中策橡胶已经发展成为国产轮胎的龙头品牌,旗下轮胎产品已经销往世界各地。集团目前拥有三万余名员工,是中国最大的轮胎生产制造企业。中策橡胶生产和销售除飞机轮胎以外的所有轮胎系列产品,旗下拥有五大轮胎品牌,分别为朝阳轮胎、好运轮胎、威狮轮胎、全诺轮胎、雅度轮胎及一个服务品牌——中策车空间,全面满足不同群体的消费需求。

 

    2016年,中策橡胶生产销售全钢子午线轮胎1502万条、斜交轮胎突破400万条、半钢子午线轮胎超过2900万条,其中卡客车轮胎销量1508万条,凭借这些辉煌的业绩,中策橡胶连续八年稳坐全国轮胎企业排名第一的位置,并成功跻身世界轮胎十强。


图1 中策橡胶集团有限公司大楼

图2 中策橡胶集团有限公司大楼

 

    王鸣还介绍,目前在国内的大型汽车拉力赛中,中策橡胶开始作为赞助商为参赛汽车提供轮胎产品。在十多年以前,这种赛事中的轮胎几乎是外国品牌的专供。而且由于轮胎质量过硬,中策橡胶目前35%的市场份额都在国外,全球160多个国家都有中策橡胶的轮胎产品,这为中策橡胶走出国门进行全球化布局提供了坚实基础。

 

    创新求精,打造绿色高端轮胎

 

    采访过程中,记者了解到,中策橡胶每年在产品技术改造方面投入的科研经费高达数亿元,改造资金更高达20多亿元,为公司全年利润的两倍多。正是因为不断地创新,中策橡胶的轮胎技术和生产能力多年来一直处于国内领先地位,并逐渐打破了轮胎行业长期被欧、美、日等海外轮胎企业巨头垄断的局面。

 

    在高端轮胎产品研发方面,王鸣透露:“中策橡胶主要借助于数字化产品研发系统,包括智能设计平台、轮胎与车辆仿真平台、3D打印技术等,这些平台使得设计过程实现了参数化、规范化和智能化,可以帮助产品工程师设计出符合预定性能目标的产品。”

 

    现阶段,在轮胎设计和产品的智能化过程中,中策橡胶主要实现了以下几大关键应用:

 

    设计和产品的智能化

 

    在王鸣看来,能记忆生命周期重要参数并反馈传输重要信息的智能轮胎的研发是未来行业发展的趋势。传统的设计模式已很难适应市场变化的需要,必须在传统依托的轮廓设计软件、花纹设计软件、力学特性分析软件的基础上,运用现代先进的检测设备和检测手段,通过大量数据的积累和分析优化,实现仿真设计的目标。通过仿真优化平台将轮胎置身于真实的使用场景之中,对于轮胎的各种性能如磨耗、耐久、生热等进行仿真分析,做出虚拟评价,从而更好地对设计方案进行优化,实现轮胎设计的智能化。


图2 车辆与轮胎仿真平台

图3 车辆与轮胎仿真平台


图3 道路力震动控制系统

图4 道路力震动控制系统

 

    目前,通过与高校及科研院所合作以及高端检测设备的增添,中策橡胶已部分实现了仿真设计,产品方面正在进行智能轮胎各类芯片材料和读取技术的应用研究,开发的产品涉及高端化产品的各个种类,其中涵盖安全轮胎、防水滑轮胎、冬季轮胎、绿色轮胎等。

 

    轮胎制造工艺技术的智能化

 

    轮胎企业转型升级的重点是轮胎制造工艺技术的高端化。中策橡胶深知要实现轮胎制造技术水平的提升,必须依托高端装备,通过流程再造,建立起多种集数字化、智能化、集约化、模块化、自动化于一身的轮胎制造系统。经过长期的探索和积累,中策集团从系统整体考虑,应用信息化、数字化、可视化、智能化于一体的控制技术,对轮胎从“密炼→压出→成型→硫化→检测→入库出库→用户使用”的制造系统全过程的质量和成本在线适时控制,并通过信息收集、跟踪追溯生产过程中设备工艺和能源消耗情况,达到产品性能品质的一致性、效率的最大化、成本和损耗最小化的目标。

 

    智能化成型硫化检测系统

 

    硫化是制造轮胎的最后工序,硫化质量的好坏直接关系轮胎产品的质量和成品合格率。中策橡胶以半钢子午线轮胎成型、硫化、检测系统为核心,通过对轮胎成型机、硫化机以及检测线的整体设计进行创新和研发改进,将微电子技术、智能数字化技术与传统加工技术融合在一起,建立了一套基于现代生产企业条件下的智能化轮胎成型硫化检测系统。


图4 主要动静态测试设备
图4 主要动静态测试设备

图5 主要动静态测试设备

 

    王鸣介绍,智能化成型硫化检测系统涉及到的智能化设备应用主要有以下几个方面:

 

    (1)半钢子午线轮胎成型机组

 

    新型半钢成型机组,实现了多工位并行工程,含行走装置定位及锁定技术,离散式供料系统等技术,可大大降低单胎成型时间,提高劳动效率,实现多规格、小批量柔性生产。该成型机适用轮辋直径在Ф14″~Ф22″,单胎成型时间可缩短20s/条,提升15%的效率。

 

    (2)氮气硫化液压硫化机组

 

    氮气硫化工艺代替了传统的蒸汽或过热水硫化方式,缩短了硫化时间,且大大提高了硫化的质量。而液压式这种创新改变,解决了机械式关键的磨损问题,并且能源消耗大大降低,特别是可以进行硫化过程的智能化控制,实时采集硫化中的热效应数据并判断下一步的动作,真正实现智能控制。

 

    (3)全自动成品轮胎检验系统

 

    在轮胎检测环节,根据生产状况自动配置动平衡、均匀性试验,确保设备的有效利用;自动检测检验进程,对不同规格不同等级的产品进行自动识别、判断和分选。

 

    王鸣还介绍,中策橡胶智能化成型硫化检测系统涉及到的关键智能部件主要有:空中悬挂输送小车系统、轮胎(胎胚、成品胎)自动抓取系统、无线射频(RFID)技术、可编程总控制系统、嵌入式专用控制系统、在线检测、安全控制等。通过智能化成型硫化检测系统的应用,企业生产单条轮胎成型效率可以提升20%~30%,整体系统生产效率提升15%~20%,并且人为差错率也明显降低。

 

    除了轮胎的品质和技术外,中策橡胶也在竭力响应国家节能环保的号召,大力研发绿色环保轮胎。在这方面,中策橡胶对自身有着高标准的要求:绿色轮胎不仅仅是体现在低滚动阻力、低噪音、抗湿滑、高抓地性能等绿色、安全的终端产品上,同时还体现在企业轮胎的生产过程中绿色原材料的使用,绿色研发思想、绿色工艺配置、资源节约和再循环等方面。

 

    目前,在绿色轮胎制造道路上,中策橡胶已迈进了一大步,集团生产的低滚动阻力轮胎先后被美国环保署认证为绿色轮胎。随着行业的发展,绿色轮胎将成为继子午线轮胎后中国轮胎行业的又一战略发展方向。

立足信息化,加速智能化布局

 
    在信息化主任范建宏看来,中策橡胶业务的快速扩张离不开信息化系统的强力支撑。近年来,随着中策橡胶产品及市场的不断拓展,为支撑起不断扩展的业务需求,信息化部门也在坚实的履行自身的职责,为实现业务的快速发展保驾护航。另一方面,随着智能制造战略的推进,为提升中策橡胶的市场竞争力,信息化部门也一直在进行智能化转型方面的规划,在补充完善现有的信息化管理过程的同时也在利用最新的物联网技术对生产车间进行优化。
 
    据了解,中策橡胶的信息化建设最早可以追溯到1985年,最早应用的系统有员工工资管理和生产胶料配方计算系统,2004公司正式引入了ERP管理系统,但直到2008年才实现ERP系统的全覆盖,应用的功能模块包括采购、质量、库存、生产、内销、外销核销、人力、消耗、财务等。到2012年,集团开始实施MES系统,并应用到了RFID技术。在MES实施过程中,企业应用了大数据、云计算和物联网等新兴技术。最终实现了集团各项资源的互联与集成,为各项资源的优化利用以及企业智能决策奠定了基础,实现了信息系统的深度应用。
 
    范建宏告诉记者,中策橡胶与大多数制造企业一样,在信息化建设方面先后历经了初始阶段、规范化阶段、精细化阶段、优化阶段,如今正在向着智能化阶段迈进。多年的信息化实施与应用让企业上下充分认识到推进信息化的价值和作用。企业领导也充分意识到依靠信息技术的创新应用,提高核心竞争力、提高企业创新能力才是集团企业发展的必由之路。随着企业信息化应用的逐渐完备,下一步的主要工作就是推进工厂的智能化转型,进一步提升生产和管理效率。
图6 中策橡胶KS-MES业务流程
 
    基于MES的智能化生产管理系统是诸多高端制造技术中极具代表性的技术之一,企划总监王鸣作为中策橡胶MES项目负责人,为记者讲述了他在MES实施过程中的亲身经历。
 
    王总谈到,在MES系统实施前,他们针对中策橡胶产能和数据进行了深入而全面的调研,包括对整个生产流程的调整和分析。经过五年的实施和改进,中策橡胶MES系统的功能模块主要涵盖:从原材料到成品的库存管理、生产成本控制与管理、设备管理(实时监控、维修、润滑、点检、故障、备品备件)、产品跟踪与追溯、生产过程决策与分析、质量管理(标准、数据、SPC)、工艺管理等。现如今,通过MES系统的导入,打通了轮胎生产信息流,可以全方位收集车间生产的数据信息,从而控制生产流程和工艺参数,实现了轮胎全生命周期的信息化基础管理,从而提高企业工艺控制水平和生产效率。
图7 生产进度管理
图8 实时品质管理
图9 基于RFID的半成品库存管理
 
    除此之外,中策橡胶MES系统还以条形码作为信息识别载体,在原条形码系统的基础上进行了升级换代,形成了密炼管控网络、轮胎条码物流和半制品数字管控三大系统。在整个轮胎全生命周期的管理过程中,RFID技术起到关键的作用。RFID作为一种非接触式自动识别技术,能动态存储每个工序作业的信息,对生产线实时监控管理,追踪定位轮胎每道工序的加工信息,使需求计划更加及时准确。此外,RFID技术还可以用在后期的轮胎质量追溯管理中,实现数据的跟踪采集,无论是从厂家或是用户的角度都能够实时监测轮胎的使用信息以及安全状态,确保用户行车安全和人身安全。  
 
    对于为什么要实施MES?王总是这么回答:“目前国内各主要轮胎制造企业均已实施了ERP系统和底层的控制系统(PCS),但大多数轮胎企业车间、工序、机台等环节依然需要人工进行管理,管理层数据和控制层数据之间缺乏有效的联动和沟通,从而形成“信息孤岛”。致使ERP系统缺乏足够的车间控制信息而无法满足企业生产的随机性、动态性的要求,无法有效指导车间生产计划的执行,成为制约企业生产管理水平提高的瓶颈。在王总看来,MES是一个承上启下的系统,上层对接ERP,下层对生产过程进行管控,要推进工厂的智能化,就必须先让MES运行起来。可以说,MES的上线就是为推进中策橡胶的整体智能化打基础。
 
    云+物联,打造云网智慧轮胎
 
    一直以来,安全性都是衡量整体车况的一个重要参考指标。近年在中策橡胶的强力支持下,公司专门成立了致力于为用户提供更安全的轮胎保养服务的子公司—— 中策车空间。“中策车空间”除了为用户提供轮胎维修和保养服务之外,还推出了自己的轮胎智能化产品——中策云网智慧轮胎,中策云网智慧轮胎拥有一套完整的管理系统,依托互联网技术、大数据分析平台,智能车型配件匹配系统来记录追踪轮胎在生产、库管、使用、维护、翻新直到报废的全过程中的状态和信息。
图10 中策车空间
 
    王鸣谈到,中策云网智慧轮胎的“智慧之处”主要体现在:当车辆在行驶过程中,通过轮胎中的传感器感应到轮胎的温度和压力,并通过中继器发送到接收机里。如果压力和温度出现问题,接收机就会提示并报警,司机就可以采取安全措施并将报警信号及位置等信息传到中策云,中策云将消息推送到物流公司总部相关人员,在保证车主生命安全的同时,第一时间为车主解决实际问题。
 
    据了解,中策云网智慧轮胎目前已经在市场试运行,8月扩大量产试推广,用户只需通过终端就能及时的了解轮胎的运行情况,轮胎的任何可能存在的安全风险都会及时反馈给用户。这是中策橡胶在“互联网+”时代所做的新尝试。在王鸣看来,随着物联网、大数据和云计算应用的逐渐深入,未来人与车的关系将会变得更为密切。为降低汽车行驶中的安全风险,必须让汽车变得更加智能,让驾驶者了解汽车状态和行驶中的风险。作为轮胎行业中的领导者,中策橡胶打造的云网智慧轮胎正在引领行业发展新趋势。
 
    后记
 
    通过与中策橡胶的两位信息化负责人深入沟通之后,我深刻地感受到智能制造对于企业不再只是一个口号,而是正在一步步地推进和落实。目前,中策橡胶仅在浙江就已投产建立了10个大型生产基地,海外市场也在不断扩张。在两位负责人看来,中策橡胶要持续保持这种状态就必须通过信息化和智能化实现自我革新,特别在全球新一轮工业转型的背景下,唯有创新和革新,才能立于不败之地。未来,中策橡胶将继续以市场为导向,以客户为中心,研发生产符合国内外用户需求的、安全、有价值的轮胎产品。

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