新兴利传统制造转型智能制造的工厂标本

一条流水线上，几台依次排列的机器有序运转，吐出一条条包装带，随后机械手精确抓取，进行打包、码垛。而工人，只需坐在舒服的空调房中，紧盯屏幕，一旦出现红色预警，马上通知技术人员处理。这样的数字工厂场景出现在了首届中国（广东）互联网+博览会上，而带来这一概念的是来自佛山南海新兴利合成纤维有限公司。事实上，此次参展，新兴利带来的不仅仅是一幅数字工厂的图景，其总经理谢志江称今年底新兴利将全面建成数字工厂，届时整个车间只需一个工人监控，真正做到流程的智能化。从工业1.0到工业4.0对于谢志江来说，如今新兴利生产车间更像是一个无人化数字工厂的试验品。走进这个生产打包带的车间，既有高速运转的机器，也有忙碌的熟手工人，顺着扶梯而上，还有一间宽敞明亮的机房，里面整齐摆放了各类控制机器。目前我们的流程智能化改造还未最终完成，前端已实现自动化，而终端的包装、码垛还需要人工操作。谢志江称。的确，沿着生产线终端一路走去，越到前端，无人化数字工厂雏形渐现。根据谢志江的介绍，目前整个工厂可以分成四个区域，不同的区域代表了不同的智能化程度。终端靠人工进行包装和码垛的环节仍属于劳动密集型，属于1.0生产，目前每班仍需要20个工人进行操作，工厂实施三班倒，则共需要聘请60名工人。但即使最后环节依赖人工生产，谢志江还是为每一个小流程引入了电脑，这种电脑属于单机电脑，只能控制附近的一小块区域，数据也需要手工进行录入，但至少可以对数据进行分析。谢志江把电脑的引入称为2.0生产时代。再往前走，可以发现新兴利在三条生产线旁各设置了一台触摸屏，三名工人正分别盯着屏幕，这是工厂的3.0生产时代，工人数量锐减为3名，三班倒也仅需9名工人。在触摸屏上有报警、参数设置等众多模块供操作，每台电脑触摸屏控制一条生产线，一旦出现异常，工人将马上进行处理。在这里，监控的工人被称为线长，相比起终端工人的忙碌，线长的工作要舒服的多。甚至为了防止线长因工作强度小而长时间看手机，新兴利还在每台电脑上设置了一个放手机的玻璃箱，以督促线长集中注意力工作。及至来到车间二层的明亮空调房中控室内，一台工业用电脑工控机，控制和处理所有生产线数据，大大的液晶显示屏上同时显示了三条生产线的运作情况，点击相关模块，还可以看到由生产数据生成的曲线图。这里就是数字工厂的高度集成大脑，负责指挥整个工厂生产的中控室，这被谢志江称为工厂4.0时代。他认为，数字工厂就是数据的集成，需要把每一个信息孤岛打通，而控制端仅需一部机器即可做到工厂生产信息的互联互通。自然，从工业1.0到工业4.0，并非一蹴而就，我们也在逐步试验，逐步打通，希望先以自己为例，建成一个示范性的数字工厂。谢志江说。自主研发数字工厂大脑流程的智能化改造只是数字工厂的一部分试验，谢志江的野心远不止于此。在智能化生产中，ERP系统和MES系统已成标配，但如何把它们与实际生产打通？不少制造企业都遇到了这样的问题。谢志江说他的一个客户曾向他抱怨，在生产线上引入了美国最好的打码机，但在实际操作中，因为无法与ERP\MES系统打通，打码机只能靠人输入指令。而新兴利研发的核心控制器正好解决了这个问题。和一般工厂试水数字工厂不一样，谢志江说新兴利不仅要做硬件，也要做软件。核心控制器正是这一关键部件，它能打通生产线上的机器，同时将数据传送至ERP\MES系统。简单来说，这个核心控制器就像一个接驳口。谢志江称。在数字工厂中，需要监测的数据，将通过数字式传感器抓取，传送至电气技术层面的PLC，再通过MES传送至车间唯一的大脑工控机处理上，随后由双保护光纤将数据双向传送至云服务器，与ERP数据进行连接交换。谢志江称通过这样的流程即可打通生产领域与后勤运营、外部订单需求的数据孤岛。其中，核心控制器就像一个大脑，在数据流通中进行命令的下达、步骤的控制。这套系统完全是我们自主研发的。谢志江说，曾有外国企业来参观，看到屏幕上的系统问谢志江是否有英文版，谢志江称仍未翻译，当时他们一点都不相信，认为我们无法研发出这样的系统，应该是从国外买来的。谢志江回忆起这个场景，颇为自豪。有了核心控制器，谢志江在打造数字工厂时受到不少合作伙伴的青睐。此前，新兴利为了配合数字工厂的规划，开始研发门禁系统。在与相关门禁厂家商谈时，数字工厂这一概念受到了厂家的认可。原本他们一套门禁系统要70万80万，但现在许诺以成本价帮我们研发。谢志江说，工业4.0的相关领域厂家看中的就是数字工厂的示范作用和已设计好的整厂信息化系统，他们以前的门禁系统设计，是通过电子技术层面外挂电路板处理，从未试过与数字级工控机和软件系统智能化系统连接处理，如今驳入我们的工厂信息化系统，直接颠覆了传统门禁系统的思维，关键设备人机交互、身份识别、员工操作追溯，将全部实现一卡通。谢志江说类似的工业4.0领域的配套厂家，原来苦于培育用户，没有典型应用客户，看到新兴利的无人化数字工厂前景，都会投入大量研发资金与技术人才与其开展合作。为上下游厂家提供智能化改造如今，新兴利的业务已经被分成两块，一块是传统的打包带业务，另一块则是数字工厂的打造。部门成立仅半年，如今新兴利已经有80人专注于数字工厂的业务。谢志江称，目前新兴利已专门注册了NO.数字工厂公司，注册资金达1000万，有多家风投均表示了投资的兴趣，谢志江表示未来或将把NO.数字工厂改为股份制公司。谢志江认为，中国的工厂，使用数字化软件技术，结合精益生产管理技术、机械硬件、电气技术，可以探索出一种具有中国特色的新一代生产方式。而在自我试验的同时，谢志江还是希望能为上下游企业提供流程再造。新兴利的客户多为陶瓷、胶合板、造纸等流程行业，不比大企业在智能化改造上的一掷千金，中小企业对智能化改造则抱着一种试探心态。我们就是想让中小企业看到，我们这样一个塑料企业都可以做成数字工厂，为什么他们不可以呢？谢志江说。在问及改造费用时，谢志江表示每个行业每个工厂都具有特殊性，但从投资回报率来看，以正常计算不会超过四年，事实上一般两年即可以回本。谢志江说，工厂进行智能化改造不仅能带来人力成本的节省和效率的提高，最重要的是可以对生产工艺进行优化。以新兴利为例，通过数据的分析，至少三个月可进行一次工艺优化，每次能提高20%30%的效率。谢志江说。现在，新兴利的数字工厂每星期都有45个企业前来参观。而这次参展互联网+博览会，也是数字工厂首次在公众面前亮相。对于谢志江而言，打造一个示范性的数字工厂一直是他努力的目标，我们希望通过这个平台，能和更多企业合作，为更多有需要的工厂进行流程改造和提升。

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