以智能創新
——提升膠管膠帶企業的綜合競爭力

柳宏偉

以智能創新
——提升膠管膠帶企業的綜合競爭力

Intelligent innovation to improve the overall competitiveness of rubber hose and belt enterprises

柳宏偉

編者按：今天，傳統的制造業進入了經濟增速開始調整、產業結構開始轉型、傳統技術開始升級的時代。所面臨的外部競爭環境、市場環境在不斷變化，我國膠管膠帶企業同樣遇到了大而不強、品牌影響力弱、自主創新能力不足、產能過剩、生產效率低、信息化與工業化融合程度低的結構性問題。為此，本刊特邀請青島橡六集團有限公司副總工程師柳宏偉先生，談談在當今的大環境下，企業如何提高綜合競爭力，提升企業管理水平，持續創新，在轉型升級中把企業做大做強！

柳宏偉青島橡六輸送帶有限公司副總工程師，畢業于山東化工學院（現青島科技大學），先后從事輸送帶專用機械的設計、管理及建設項目工作至今。

我國膠管膠帶行業由于產能過剩、同質化競爭激烈以及資源環境的約束等，已經成為轉型升級、上臺階發展、向世界橡膠強國進軍的羈絆。因此，必須加快我國膠管膠帶企業的技術創新、管理創新、智能制造，實現轉型發展，以高新技術、信息化、智能化改造傳統膠管膠帶企業，實施智能創新企業發展戰略，提升膠管膠帶企業綜合競爭力。

以創新為依托，由傳統制造向智能制造轉型。利用信息化、智能化手段改造膠管膠帶企業制造工序和管理模式，再造企業和市場之間的關系。如今，政府正在大力推進互聯網+現代制造業行動計劃，互聯網已經成了智能創新的載體。通過充分利用信息通信技術和網絡空間虛擬系統相結合以及智能創新手段，推進信息技術與傳統的膠管膠帶制造業深度融合，使生產與設備、生產與管理、生產與物流、生產與系統以網絡化的形式向互聯網邁進，將傳統的膠管膠帶制造業向智能化轉型。實現膠管膠帶生產制造過程自動化、流程管理過程數字化、企業信息網絡化、智能制造云端化，形成一個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯互通，實現橫向、縱向的全價值鏈集成。可實現生產效率更高、生產周期更短、對客戶定制產品的反應更快、生產成本更低、資源更優化、能源效率更高，綜合競爭力更強。

1 建設MES平臺是推進兩化融合的有效手段

通過引進和充分利用在輪胎行業應用比較成熟的生產執行系統（MES——manufacturing execution system ），推進膠管膠帶企業的信息化與工業化融合，對生產流程進行再造。

1.1 MES給企業帶來的變化

MES能夠建立起規范的生產管理信息平臺，優化膠管膠帶生產制造管理模式，強化過程管理和控制，實現精細化管理。

MES能夠實現對膠管膠帶生產制造現場各工序（配方、原材料、配料、稱量、密煉、檢測、壓延復合、成型、硫化、質檢、倉儲等）的網絡化控制，對各工序的計劃、原材料、半成品、工藝、技術、倉儲、設備和質量進行有效的信息管理和控制。

MES能夠收集生產過程中產品的質量數據，將質量控制集成到生產過程中，以實現質量分析,有效控制生產質量，降低不良品率；

MES能夠在生產過程中進行實時管理和分析，提高生產的靈活性、計劃的準確性和設備的利用率；

MES能夠應用系統手段實現工藝參數和工藝路線的自動導入，實現操作工作業指導書電子化管理，對現場工藝生產數據的實時自動采集和控制，使得生產過程中的各個環節的情況都能夠真實、準確、及時地得到反映，降低各環節人為因素的干擾，提高工作效率和現場執行效率、降低生產成本；

MES能夠將管理信息進行優化，自動下傳到生產部門和控制系統去執行，實現車間管理的動態化、規范化、可視化和生產過程的合理化；并且根據工藝要求實現生產過程的控制管理，實現生產過程的可追溯性和物料跟蹤功能，形成一套以條碼為信息載體，實現車間管控一體化的系統，達到質量追溯和工藝跟蹤追溯的目標。

MES能夠為ERP提供生產計劃的完成率和制造成本。

—CRM提供客戶準確的訂單生產進程；

—SCM提供完成生產計劃所需的物料配送；

—PDM返饋產品質量信息，支持產品的改進和新產品的開發；

—設備層提供具體制造參數和生產時間。

以輸送帶生產流程為例，各管理系統及功能模塊示意圖如圖1～6所示。

1.2 MES實施原則

在實施MES過程中，要充分考慮到企業的現有資源和實際情況，可總體規劃，分布實施，先簡后難，分工序、分層次實施，突出重點，持續優化，確保項目實施能夠有計劃、有步驟地開展，實現循序漸進的信息化建設，從而降低風險。

（1）技術先進性

系統整體從資源配置，包括系統軟件、設備選型到功能實現等在同行業間具有先進水準。采用國際或國內目前的先進技術，并考慮到今后將會出現的新技術，應具有一定的前瞻性，確保系統在建成運行后的較長時間內不落后。

（2）技術成熟性

設備選型和相關的系統配置、系統管理方式、系統集成業務采用國際上先進、成熟的、實用的技術，選用已經被市場證明了的配置方式。避免盲目相信產品參數所導致的失誤，使之建成后就能很快地投入實際使用，提高工作效率。

（3）技術可靠性

系統的各項資源包括硬件設備、應用軟件等可靠性要高 ，工作穩定，易于維護。在出現硬件故障和軟件故障時，有可靠的恢復手段。同時，系統應有足夠的容錯能力，同時能夠自動進行故障檢測與隔離，關鍵設備達到100%不間斷工作。系統選用的技術或配套設備采用主流技術和產品，應采用在實際工程廣泛應用的成熟可靠的先進技術或產品，以保證系統的長期正常運行。

（4）安全性

系統服務于制造現場的生產，對安全級別要求較高。系統應能提供可靠的安全管理機制，可防止系統外部成員的非法侵入以及內部操作人員的越級操作，保護實施方的合法利益，所有應用項目和軟硬件都應當具有比較好的安全方案。

圖1 輸送帶流程鏈條

圖2 MESIT架構圖

（5）開放性

采用國際及行業開放的技術標準和標準化的產品，能提供與其它信息系統（包含但不限于ERP、SCM、CRM）和設備（包含但不限于條碼打印設備、打刻設備、檢測設備、機加設備等）的集成接口，無需開發或少量開發即可實現數據的互通。避免系統集成、互聯或擴展出現障礙。

（6）成長性

隨著系統、辦公用途的變更，通過跳線靈活跳接，系統可平滑過渡到新系統，系統應充分考慮到未來技術發展和使用要求的變化，系統功能擴展和技術提升的可能性，保證可持續發展的要求，并且網絡基礎結構能夠發揮15～20年效益，使原有的投資得到保護。

圖3 密煉工序MES業務流程圖

圖4 功能結構圖

1.3 產生的效益

通過MES系統實現對訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠生產現場發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，并對現場生產進行指導和處理，減少企業內部附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，提高生產效率。

由美國先進制造研究機構AMR（www. amrresearch.com） 和 工 業 周 刊 雜 志（www. industryweek.com）的聯合市場調研活動表明，實施了MES系統并且應用良好的公司，其在公司利潤、生產率和流程效率方面，均取得了較好的效益（圖7）：

（1）交貨周期平均降低了45% ；

（2）數據錄入時間平均降低75% ；

圖5 生產計劃模塊功能圖

圖6 MESIT總規劃圖

圖7 實施MES系統取得的效益示意圖

（3）在制品庫存平均降低了24%；

（4）產品次品率平均降低了18%的。

通過MES的建立和實施，優化了企業內部的管理體系，提升了信息化管理水平，可實時掌控企業內部的計劃、調度、生產、質量、工藝、設備運行等信息情況，使各相關部門能夠及時發現問題和解決問題，使企業內部現場控制層與管理層之間的信息互聯互通，以此實現企業轉型升級、提高企業的生產效率和核心競爭力。

2 兩化融合應用實例——鋼絲繩錠子自動上料系統

2.1 現狀

目前，國內各輸送帶生產廠家的鋼絲繩芯輸送帶平板硫化機的錠子架全部是人工上錠子，生產效率低、勞動強度大，要接近2個班才能換完錠子進行生產。

2.2 實施方案

自動換錠子就是采用AGV小車將錠子盤從立體料倉送到錠子架旁，自動抓取裝置將錠子抓取、翻轉90°，按程序要求送到相應的錠子軸上，自動安裝就位。自動抓取裝置返回時，將空錠子盤卸下，送回到接料盤。

在設計或改造錠子架時，可按設備的生產能力，用雙倍的錠子數量，這樣，一排錠子投入生產，同時自動安裝另一排錠子，節省安裝錠子的時間，提高生產效率（參見圖8～11）。

圖8 平板硫化機錠子架設備布局

圖9 鋼絲繩錠子運送

圖10 機械手取料圖

11 鋼絲繩錠子安裝

3 輸送帶設備的發展趨勢

隨著輸送帶新配方、新骨架材料、新工藝、新品種的研制和應用，輸送帶生產設備也會向高速、高精度、自動化、智能化方向發展。

（1)密煉機會向大容量、高速無級變速、投料自動化、操作程序化、配方自動管理、混煉智能化方向發展。

（2）壓延機及寬幅膠片擠出壓延設備會向高速、高精度、大寬度、聯動化、自動化方向發展。

（3）成型機會向恒張力、自動定中心、大張力、大寬度、聯動化、自動化方向發展。

（4）平板硫化機會向大硫化壓力、高硫化精度、熱板大長度、寬度、聯動化、上壓式、連續化、自動化方向發展。

通過多層次、全方位的技術和管理創新，對傳統的制造過程實施智能化轉型，將信息網絡技術、自動化技術與先進的膠管膠帶制造技術在產品設計、技術創新、生產過程層面進行深度融合，是膠管膠帶制造業轉型升級、由大到強的重要手段，也是提升膠管膠帶生產企業適應環境能力、市場競爭能力、研究和開發能力、持續創新能力、資本運營能力及核心競爭力的有效手段。