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“智”胜未来——在“两化融合”的道路上努力奔跑

2021年04月28日 来源:东方烟草报 作者:徐江峰、谢航宇、陈景华
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南宁卷烟厂机台员工通过工控终端监控包装机运行状态。 俸莎

柳州卷烟厂制丝车间内景。周振松

南宁卷烟厂技术骨干在调试国产高速细支烟包装设备。方茵

柳州卷烟厂制丝车间高度智能化的车间中控室。周振松

编者按:工业4.0、“互联网+生产”……瞄准新时代制造领域的风向标,广西中烟工业有限责任公司所属的南宁卷烟厂和柳州卷烟厂以时不我待的紧迫感,在“两化融合”的道路上努力奔跑——

广西中烟工业有限责任公司智能工厂建设规划

——推进生产制造数字化转型,开展供应链数据协同研究,提高预测准确性和协同能力,构建以数据分析为基础的产供销协同机制。

——开展基于CPS的数据资源规划,筹建CPS数采平台,同步推进生产设备智能化改造和智能创新应用,实现以数据驱动的生产组织模式。

——加快完成中支、细支卷包设备产能布局,实现“真龙”(凌云)细支滤棒完全自主生产,推进特殊滤棒落地生产。

——开展设备改造课题攻关,不断提升设备自动化生产水平。

南宁卷烟厂:多维度发力构筑“智慧生产”

本报记者 徐江峰 通讯员 谢航宇

从引进吸收到自主创新,从“一张白纸”到初见成效,近年来,广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂始终深耕“两化融合”这一沃土。特别是在“十三五”收官之年,他们夯实基础、集智攻坚,在风起云涌的“智能制造”浪潮中奋楫击水,发展新动能逐渐增强。

“面向‘十四五’,我们围绕提高卷烟产品供应及时性和竞争力,聚焦打通堵点痛点、突破重点难点,打造以数据为核心,以装备、技术、平台、人才为支撑的‘智慧生产’新格局。”南宁卷烟厂党委书记、厂长卢健如是说。

从中速到高速

迅速改善设备产能提高“智造”能力,是南宁卷烟厂找准新发展阶段下比较优势,把发展思路转化为成果的第一步。

细支烟卷包生产设备是这项工作的试验田和突破口。此前,南宁卷烟厂可投入细支烟生产的仅有4组中速机,作为广西中烟细支烟生产基地,面对日益凸显的产销矛盾,升级细支烟生产能力迫在眉睫。

2019年5月,一场为中速细支烟设备提速的大胆探索在南宁卷烟厂开始了。4组中速细支烟设备中,ZJ118-ZB45为主力机型。在综合分析设备情况后,南宁卷烟厂决定将ZJ118卷接机由6000支/分的出厂额定机速提升至6500支/分。

卷包车间卷接维修组长、高级技师韦干付牵头此次提速攻关工作。他带领团队成员突破思维定式,寻找解决路径。经过不懈努力,目前南宁卷烟厂ZJ118卷接机机速已经稳定在6500支/分。

2019年11月15日,在南宁卷烟厂生产车间里,ZJ116B-ZB416A国产高速细支烟卷接机组向参加烟草行业企业管理现场会的代表进行了“首秀”。

在国产高速细支烟卷接机组安装调试过程中,安装调试项目组针对出现的问题仔细观察分析,反复研究解决方案。比如,为解决“真龙”细支烟特殊工艺带来的空头率较高这个问题,项目组在生产现场蹲守观察了很多天,最终为设备量身定制了吸丝导轨及劈刀盘装置,经过多次调整试验和优化改进,空头率从1.5%降至0.5%。

从国产高速细支烟卷接机组进厂到正常运行,南宁卷烟厂仅用了不到4个月时间就驶入了细支烟“智能制造”快车道——2020年,该厂细支烟产量同比增长37.55%,台班产量不断刷新纪录,为广西中烟突破细支烟产能瓶颈、实现细支烟全程“中国制造”提供了硬核支撑。

“我们在设备和技术引进方面不一味追求‘高大上’,而是坚持实用为先、为我所用、效益保障的原则。”南宁卷烟厂分管生产的副厂长唐国参介绍道,“这几年我们会尽快实现设备迭代,使高速机取代中速机成为主力机型,这是‘智能制造’的刚需。”

从制丝到“智”丝

紧跟“智能制造”技术新趋势,是南宁卷烟厂把脉问诊、找准功能定位,推动“智造”实现新突破的重要抓手。

“我们要利用智能制造思维管控工艺质量,深挖工艺质量薄弱环节,深化质量管理工具应用,不断提升质量管控水平。”在2020年年初南宁卷烟厂举行的一次工艺质量分析会上,该厂分管工艺质量的副厂长陆剑锋这样说道。

为攻克过程控制的技术壁垒,南宁卷烟厂与郑州烟草研究院、广西中烟技术中心加强合作,借助信息化、大数据力量加快创新转型。

在制丝环节,随着信息技术成果落地,南宁卷烟厂“智能制丝”水平迅速攀升,卷烟产品品质提升有了更坚实的保障。2020年,南宁卷烟厂烟丝梗签剔除量同比增长52%,空头率同比降低55.5%,整丝率稳中有升。

——化长为短。改进烟丝结构检测方式,利用“十层筛”设备对烟丝结构进行检测,并根据检测数据研发了柔性断丝设备,将相对超长烟丝、结团烟丝筛选出来进行剪短处理,使烟丝的尺寸在适宜范围内,从而提升烟丝的卷制适应性。

——化高为低。采用大数据思维,分析风选机参数调整数据,降低负压电机的频率和管道风门开度,提升风选效率,减轻卷制前梗签剔除的压力,提升卷制前烟丝的纯净度。

——化双为单。改进车间环境温湿度控制模式,将叶片加料工序的贮叶柜由“对顶双柜贮叶”改成“单柜贮叶”,并利用空调系统控制贮柜内的温湿度,缩小环境控制范围,从而降低叶丝进入干燥工序的水分波动,保持生产过程水分稳定。

从“孤岛”到“数据池”

突出数据赋能、强化平台支撑,是南宁卷烟厂实现生产装备数字化、指挥调度智能化的最大保障。

数据驱动需要海量的数据作支撑,对于卷烟生产企业而言,其数据根基在车间。然而,车间所使用的信息化系统着眼于底层设计,通过传感器、I/O设备收集来一线真实数据,主要用于生产过程控制。

“这些海量的数据存储于各个系统的服务器中,只在自己系统内进行数据分析。一个个数据库犹如一座座‘孤岛’,相互隔绝,无法碰撞出‘火花’。”信息管理科科长叶文雄说。

如何深化数据流通治理,构建数据服务中台,不断推动技术、人才等要素汇聚,以实现数字资源资产化、数据资产服务化、数据服务价值化?

“我们必须聚集自主原动力,在基础层和技术层上下大功夫,通过源头创新和打造基础平台,让大数据为生产制造赋予更大能量。”南宁卷烟厂分管信息化建设的副厂长唐永佳说。

想要解决“信息孤岛”的问题,关键在于建立连接各系统的“数据池”。叶文雄带领信息科工作人员深入每一组机台、每一个岗位,收集原始数据、了解需求。

几个月收集的数据和报表信息,在设备管理员黄河的办公桌上堆成一座小山。黄河将这些数据整合,搭建数据治理体系,完善数据存储、分级治理和清洗规则,不断扩展底层数据采集范围,建立南宁卷烟厂数据“仓库”,破除了“信息壁垒”,打通了“信息孤岛”。目前,卷包、制丝、动力三大车间已经建立起信息交换共享通道,实现信息实时传递和无障碍交换。

作为“让海量数据得到基于标准规范化的统一有序管理”课题项目的主要成员,网络安全管理员杨国欣为解决统一数据管理标准问题付出了大量的努力。“没有统一的标准,数据不能贯通,也无法发挥应有价值。”杨国欣告诉记者,“我们从源头抓起,以实行零备件生命周期管理为起点,逐步探索从产生、流转、加工到服务使用的数据全生命周期管理,以实现‘数入一库、数出一门’。”

如今,南宁卷烟厂搭建起了以智慧MES生产指挥系统为核心的BI自主分析平台,自助式分析满足了不同用户的不同分析需求。该平台贯通制丝生产管理系统、卷包数采系统、物流成品库系统、动力能源系统,通过指令传输对生产工艺全过程协同管控,为智能化控制、柔性化生产提供了有力支撑。通过系统每日推送的报表数据,管理人员可以及时了解生产情况。

“在培养人才方面,我们探索出了一条适合自身信息化发展的道路。”卢健充满信心地说,“下一步,我们将保持奋进者姿态,突出创新赋能、数字赋能,激发创新动力,加快数字化转型,加速实现从‘制造’到‘智造’的转变。”

柳州卷烟厂:精益数智化锻造“柳州制造”

本报记者 徐江峰 通讯员 陈景华

精益数智化,是有着70多年历史的广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂向未来递交的答卷,是其助力广西中烟高质量发展、锻造“柳州制造”名片的重要战略举措。

“精益是基石,要树起工厂品质口碑;数智化是灵魂,要为‘两化融合’‘工业4.0’积极探路。”柳州卷烟厂党委书记、厂长誉东明语气坚定地说。

近年来,柳州卷烟厂在打造“精益数智化工厂”之路上孜孜以求,取得了阶段性成效。

“做精这包烟”,亮出“柳州制造”名片

制造能力是生产企业重要的核心竞争力之一。

柳州卷烟厂提出:不论未来改革如何推进、品牌结构如何提升、生产计划如何调整,都要让“柳州制造”成为品质卓越的代表。

“这就需要我们做精这包烟,努力实现消费者对‘柳州制造’卷烟产品品质百分百认同。”柳州卷烟厂党委副书记、工会主席韦小玲说,“为了这个目标,全厂上上下下都在为提升制造水平和提高产品质量不懈努力。”

柳州卷烟厂成立了专项小组进行务实研究,在广泛学习、调研、咨询的基础上,结合实际,科学系统制定“精益制造”务实细则,从内容、内涵、过程、要素、活动、方法和评价等多个维度,全方位提供“做精这包烟”务实指南。

同时,深挖“精益文化”内涵,将其厚植于每一位员工心中,贯穿每一个流程,赋能每一道工艺,注入每一个环节,成为铸就“柳州制造”品牌的突破口和着力点。

走进柳州卷烟厂生产车间,“我制造,我负责”“不接受不良,不制造不良,不流出不良”等大红横幅异常醒目。“我们把产品防差错作为‘做精这包烟’的根本,构筑起一道道防范工艺质量风险的防护墙。”工艺质量科科长谢伟强介绍说。

在生产车间,一种基于FMEA(潜在失效模式及后果分析)管理方法的防差错体系正在逐步构建应用。从投料开始,防差错体系实现了对生产线全线工序(机组)进行工艺质量风险识别、风险分析与风险评价,并根据风险系数,优先对可能导致系统性、批量性的工艺质量风险进行防范,根据防差错十大原则,完善防差错管控体系。

自2015年开始推行质量防差错工作以来,柳州卷烟厂通过总结提炼各项工作成效,编制了《卷烟制造过程质量风险防控管理办法》,明确了各部门质量风险防控工作的职责和对质量风险的评价方法,为持续深入开展质量防差错工作提供行之有效的模式和方法。

在“精益制造”理念的引导下,柳州卷烟厂上下牢固树立“一盘棋”意识,在提质、降耗、增效等领域凝聚共识、主动作为。

在生产调度精益化领域,他们推行JIT(准时制生产方式),根据市场需求,统筹工厂资源,制定科学的生产计划,合理编制各牌号卷烟生产的投产次序,减少生产环节停机换牌频次,极大提升了柔性化生产水平,提高了企业对市场和企业内部环境变化的响应能力。

在设备精益化领域,他们就如何解决突出问题、如何巩固优质项目成果、如何补齐短板制定了完整、具体、有针对性的项目实施方案,形成《样板操作法》《快速换牌法》《效率短板机组治理方案》等工作方法并在全公司推广。柳州卷烟厂近年来设备有效作业率大幅提升、关键物耗指标大幅下降、质量缺陷大幅减少,产品各项工艺技术质量指标都符合相关质量标准和要求,2020年该厂荣获“全国质量标杆企业”称号。

做实“1132”,增强“卓越制造”能力

在着力夯实“精益基石”的同时,要使卷烟制造具备持续升级的能力,开启“卓越制造”大门,就要紧跟时代节奏,用好信息化这把“金钥匙”。对此,柳州卷烟厂有着清晰的认知。

“要找到信息化建设‘金钥匙’,迎着‘两化融合’的朝阳奔跑,把智能制造作为驱动品牌升级的主攻方向。”誉东明说道。

不积跬步,无以至千里。信息化建设不能一蹴而就。柳州卷烟厂确定“统筹规划、分步实施,计划先行、效率优先”的建设思路,出台“1132”信息化建设规划,即建设一套硬件基础平台、一个数据分析中心,打造“柔性制造、敏捷服务、数据分析挖掘”三个维度应用群,建设“以数据有效流动为特征的信息系统生态”和“以技术流动为特征的智能制造技术创新生态”,实现“简便快捷的应用、数据互联互通、信息快速流转和数据深度分析应用”的目标,为管理决策提供精准分析和科学依据,提升“卓越制造”能力。

柳州卷烟厂信息科科长章立这样理解信息化系统:“基础硬件安全设施是路桥,ERP、OA和MES是车辆,MDM(移动设备管理)则是服务站和安全维修点。”

柳州卷烟厂构建了以办公网、工业网、设备网为核心的高速信息网络,实现了以万兆网络为主、千兆网络接入;结合企业网络信息安全及等级保护,建设了统一的网络身份认证系统,保证了企业数据传输及信息安全。同时,利用技改契机,规划建设完成了综合布线系统、中心机房基础建设等,构建了基于云计算基础架构的服务器虚拟化平台。

从2019年开始深入推进MES系统建设,柳州卷烟厂对生产系统信息化建设进行了统一规划,以搭建全过程数据中心为目标,持续完善全方位、全过程数据采集,持续完善卷包、制丝各环节在线、离线、人工录入等数据集成,建立控制更加精准、信息采集更加全面的动力能源管理系统,搭建底层自动化系统与高层信息化系统联通的桥梁,为工厂的精细化管理、柔性化生产、均质化加工提供了先进的信息化手段。

MES系统是先进的生产指挥和管理信息化平台,具有高灵敏度的质量防差错和高精准度的质量追溯机制,提高了过程管控的精细化水平。为进一步推动效率变革,柳州卷烟厂联合广西中烟信息中心、广西天海信息科技有限公司开发了MES系统移动端,让管理者“一部手机知生产”,信息实时传递,数据动态分析,生成参数清单,极大提升了车间生产信息传递和生产组织效率。

车间工艺员黄贤飞开心地说:“移动端会及时发送生产质量问题提醒。一发现问题,我会马上向操作人员或维修人员反映,防止同类问题再次发生。MES系统移动端上线后,车间生产质量得到有效提高。”

当前,柳州卷烟厂正在为2022年前构建起两个生态而努力。一个是信息系统生态,以卓越绩效管理体系为主线,让数据实现有效流动,发挥更大价值;另一个是智能制造技术创新生态,通过以数智化工作室为基本单元的“智能制造+”信息化创新平台,将研究成果转换成具体的可行性技术方案或项目实施方案,通过项目推进的方式,将技术创新转化为先进生产力,服务于智能工厂建设。

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