以智能创新——提升胶管胶带企业的综合竞争力

柳宏伟

以智能创新
——提升胶管胶带企业的综合竞争力

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

柳宏伟

编者按：今天，传统的制造业进入了经济增速开始调整、产业结构开始转型、传统技术开始升级的时代。所面临的外部竞争环境、市场环境在不断变化，我国胶管胶带企业同样遇到了大而不强、品牌影响力弱、自主创新能力不足、产能过剩、生产效率低、信息化与工业化融合程度低的结构性问题。为此，本刊特邀请青岛橡六集团有限公司副总工程师柳宏伟先生，谈谈在当今的大环境下，企业如何提高综合竞争力，提升企业管理水平，持续创新，在转型升级中把企业做大做强！

柳宏伟青岛橡六输送带有限公司副总工程师，毕业于山东化工学院（现青岛科技大学），先后从事输送带专用机械的设计、管理及建设项目工作至今。

我国胶管胶带行业由于产能过剩、同质化竞争激烈以及资源环境的约束等，已经成为转型升级、上台阶发展、向世界橡胶强国进军的羁绊。因此，必须加快我国胶管胶带企业的技术创新、管理创新、智能制造，实现转型发展，以高新技术、信息化、智能化改造传统胶管胶带企业，实施智能创新企业发展战略，提升胶管胶带企业综合竞争力。

以创新为依托，由传统制造向智能制造转型。利用信息化、智能化手段改造胶管胶带企业制造工序和管理模式，再造企业和市场之间的关系。如今，政府正在大力推进互联网+现代制造业行动计划，互联网已经成了智能创新的载体。通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统相结合以及智能创新手段，推进信息技术与传统的胶管胶带制造业深度融合，使生产与设备、生产与管理、生产与物流、生产与系统以网络化的形式向互联网迈进，将传统的胶管胶带制造业向智能化转型。实现胶管胶带生产制造过程自动化、流程管理过程数字化、企业信息网络化、智能制造云端化，形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联互通，实现横向、纵向的全价值链集成。可实现生产效率更高、生产周期更短、对客户定制产品的反应更快、生产成本更低、资源更优化、能源效率更高，综合竞争力更强。

1 建设MES平台是推进两化融合的有效手段

通过引进和充分利用在轮胎行业应用比较成熟的生产执行系统（MES——manufacturing execution system ），推进胶管胶带企业的信息化与工业化融合，对生产流程进行再造。

1.1 MES给企业带来的变化

MES能够建立起规范的生产管理信息平台，优化胶管胶带生产制造管理模式，强化过程管理和控制，实现精细化管理。

MES能够实现对胶管胶带生产制造现场各工序（配方、原材料、配料、称量、密炼、检测、压延复合、成型、硫化、质检、仓储等）的网络化控制，对各工序的计划、原材料、半成品、工艺、技术、仓储、设备和质量进行有效的信息管理和控制。

MES能够收集生产过程中产品的质量数据，将质量控制集成到生产过程中，以实现质量分析,有效控制生产质量，降低不良品率；

MES能够在生产过程中进行实时管理和分析，提高生产的灵活性、计划的准确性和设备的利用率；

MES能够应用系统手段实现工艺参数和工艺路线的自动导入，实现操作工作业指导书电子化管理，对现场工艺生产数据的实时自动采集和控制，使得生产过程中的各个环节的情况都能够真实、准确、及时地得到反映，降低各环节人为因素的干扰，提高工作效率和现场执行效率、降低生产成本；

MES能够将管理信息进行优化，自动下传到生产部门和控制系统去执行，实现车间管理的动态化、规范化、可视化和生产过程的合理化；并且根据工艺要求实现生产过程的控制管理，实现生产过程的可追溯性和物料跟踪功能，形成一套以条码为信息载体，实现车间管控一体化的系统，达到质量追溯和工艺跟踪追溯的目标。

MES能够为ERP提供生产计划的完成率和制造成本。

—CRM提供客户准确的订单生产进程；

—SCM提供完成生产计划所需的物料配送；

—PDM返馈产品质量信息，支持产品的改进和新产品的开发；

—设备层提供具体制造参数和生产时间。

以输送带生产流程为例，各管理系统及功能模块示意图如图1～6所示。

1.2 MES实施原则

在实施MES过程中，要充分考虑到企业的现有资源和实际情况，可总体规划，分布实施，先简后难，分工序、分层次实施，突出重点，持续优化，确保项目实施能够有计划、有步骤地开展，实现循序渐进的信息化建设，从而降低风险。

（1）技术先进性

系统整体从资源配置，包括系统软件、设备选型到功能实现等在同行业间具有先进水准。采用国际或国内目前的先进技术，并考虑到今后将会出现的新技术，应具有一定的前瞻性，确保系统在建成运行后的较长时间内不落后。

（2）技术成熟性

设备选型和相关的系统配置、系统管理方式、系统集成业务采用国际上先进、成熟的、实用的技术，选用已经被市场证明了的配置方式。避免盲目相信产品参数所导致的失误，使之建成后就能很快地投入实际使用，提高工作效率。

（3）技术可靠性

系统的各项资源包括硬件设备、应用软件等可靠性要高 ，工作稳定，易于维护。在出现硬件故障和软件故障时，有可靠的恢复手段。同时，系统应有足够的容错能力，同时能够自动进行故障检测与隔离，关键设备达到100%不间断工作。系统选用的技术或配套设备采用主流技术和产品，应采用在实际工程广泛应用的成熟可靠的先进技术或产品，以保证系统的长期正常运行。

（4）安全性

系统服务于制造现场的生产，对安全级别要求较高。系统应能提供可靠的安全管理机制，可防止系统外部成员的非法侵入以及内部操作人员的越级操作，保护实施方的合法利益，所有应用项目和软硬件都应当具有比较好的安全方案。

图1 输送带流程链条

图2 MESIT架构图

（5）开放性

采用国际及行业开放的技术标准和标准化的产品，能提供与其它信息系统（包含但不限于ERP、SCM、CRM）和设备（包含但不限于条码打印设备、打刻设备、检测设备、机加设备等）的集成接口，无需开发或少量开发即可实现数据的互通。避免系统集成、互联或扩展出现障碍。

（6）成长性

随着系统、办公用途的变更，通过跳线灵活跳接，系统可平滑过渡到新系统，系统应充分考虑到未来技术发展和使用要求的变化，系统功能扩展和技术提升的可能性，保证可持续发展的要求，并且网络基础结构能够发挥15～20年效益，使原有的投资得到保护。

图3 密炼工序MES业务流程图

图4 功能结构图

1.3 产生的效益

通过MES系统实现对订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂生产现场发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并对现场生产进行指导和处理，减少企业内部附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，提高生产效率。

由美国先进制造研究机构AMR（www. amrresearch.com） 和 工 业 周 刊 杂 志（www. industryweek.com）的联合市场调研活动表明，实施了MES系统并且应用良好的公司，其在公司利润、生产率和流程效率方面，均取得了较好的效益（图7）：

（1）交货周期平均降低了45% ；

（2）数据录入时间平均降低75% ；

图5 生产计划模块功能图

图6 MESIT总规划图

图7 实施MES系统取得的效益示意图

（3）在制品库存平均降低了24%；

（4）产品次品率平均降低了18%的。

通过MES的建立和实施，优化了企业内部的管理体系，提升了信息化管理水平，可实时掌控企业内部的计划、调度、生产、质量、工艺、设备运行等信息情况，使各相关部门能够及时发现问题和解决问题，使企业内部现场控制层与管理层之间的信息互联互通，以此实现企业转型升级、提高企业的生产效率和核心竞争力。

2 两化融合应用实例——钢丝绳锭子自动上料系统

2.1 现状

目前，国内各输送带生产厂家的钢丝绳芯输送带平板硫化机的锭子架全部是人工上锭子，生产效率低、劳动强度大，要接近2个班才能换完锭子进行生产。

2.2 实施方案

自动换锭子就是采用AGV小车将锭子盘从立体料仓送到锭子架旁，自动抓取装置将锭子抓取、翻转90°，按程序要求送到相应的锭子轴上，自动安装就位。自动抓取装置返回时，将空锭子盘卸下，送回到接料盘。

在设计或改造锭子架时，可按设备的生产能力，用双倍的锭子数量，这样，一排锭子投入生产，同时自动安装另一排锭子，节省安装锭子的时间，提高生产效率（参见图8～11）。

图8 平板硫化机锭子架设备布局

图9 钢丝绳锭子运送

图10 机械手取料图

11 钢丝绳锭子安装

3 输送带设备的发展趋势

随着输送带新配方、新骨架材料、新工艺、新品种的研制和应用，输送带生产设备也会向高速、高精度、自动化、智能化方向发展。

（1)密炼机会向大容量、高速无级变速、投料自动化、操作程序化、配方自动管理、混炼智能化方向发展。

（2）压延机及宽幅胶片挤出压延设备会向高速、高精度、大宽度、联动化、自动化方向发展。

（3）成型机会向恒张力、自动定中心、大张力、大宽度、联动化、自动化方向发展。

（4）平板硫化机会向大硫化压力、高硫化精度、热板大长度、宽度、联动化、上压式、连续化、自动化方向发展。

通过多层次、全方位的技术和管理创新，对传统的制造过程实施智能化转型，将信息网络技术、自动化技术与先进的胶管胶带制造技术在产品设计、技术创新、生产过程层面进行深度融合，是胶管胶带制造业转型升级、由大到强的重要手段，也是提升胶管胶带生产企业适应环境能力、市场竞争能力、研究和开发能力、持续创新能力、资本运营能力及核心竞争力的有效手段。