数字化工程设计建设智能化轮胎工厂研究

2023-01-02肖嵩

中国设备工程 2022年4期

肖嵩

（佳通轮胎中国研发中心，安徽合肥 230601）

近些年来，我国经济和科技发展迅速，各种现代化技术应用而生，使得原本只存在于幻想中的智能化工厂，其建设正在以肉眼可见的速度得到落实。特别是在工业生产与信息化技术相融合，利用数字化创新产业生态等概念和政策的提出，使得每个企业都将建设智能化工厂视为主流发展趋势，并结合自身具体实际情况，开始着手投入人力、物力、财力、技术等资源，规划属于自己的智能化工厂的建设目标。

1 关于智能化工厂的概述

智能化工厂也可以理解为工厂智能化，通过借助各种现代化技术完善工厂内部办公、管理、生产机制，实现全方位和全过程的高质量、高效率的企业管理，从而在办公上降低工作失误发生率，提高工作质量和效率，在管理上减少制度漏洞和提升制度执行效果，在生产上保质、保量、保时、保安全地完成各项生产任务。通过与外部构建良好的交流关系，不断拓宽市场渠道，以实现自身社会效益和经济效益最大化。在计算机、互联网、大数据等技术还不够成熟的时候，“智能化工厂”这一概念并未深入人心，但随着国家提出了“中国制造2025”等政策，掀起信息化、网络化、智能化的发展风潮，企业认识到在计算机虚拟环境中对生产过程进行评估和预测，能为自身统筹安排工作，优化资源配置，加强前端设计、中端生产、后端销售的联系等提供支持，极大改善了自身的管理质量和效率。当前我国轮胎企业处境十分困难，特别是受同质化竞争和同行压价，劳动生产率降低，综合成本不断升高等方面的影响，生存与发展面临极大压力。而加强轮胎企业智能化建设，推动轮胎工厂改造与升级，借由先进技术创造更多的价值效益，则是促进轮胎企业走出困境和壮大发展的必由路径。

2 智能化轮胎工厂的“数字化”

2.1 数据的来源与价值

轮胎企业从以往的竞争经验中认识到，需要加强对生产管理和市场销售人才的培养，让这两类人才充分发挥价值和作用，才能使企业在市场竞争中立于不败之地，获得持续性的经济发展。这也从客观上要求轮胎企业必须了解市场动态趋向，准确定位市场，以及制定良好的经营策略，同时也要着手更新和优化生产管理理念和手段。从本质上看，这一切活动都只为了降低生产和销售成本和提升利润空间，而决定这些活动能否合理开展的关键在于对各生产运营数据的准确把控，所以数据的来源和价值将是至关重要的。而建设智能化工厂是一项综合化、系统化的工程，它应能发挥各项先进技术的优势，并将这些技术进行融合应用，以构建能够支撑起数字化的生产管理平台。当然平台的建设不能是孤立的，而是要涵盖产业体系中所包含的方方面面。比如利用工程公司掌握的行业知识和数据内容，借助上下游关联企业的相互配合，实现对当前情况的全面掌握，以得出更加精准的数据，从而依据这些数据制定出更加合理科学的生产和经营策略，实现真正意义上的效益最大化。

2.2 智能化建设内容

智能化工程建设要求提升产品研发能力，不断优化产品开发流程，缩短研发周期和保证生产进度，在最大限度上降低研发、运营、维护等成本。其智能化工艺流程应涵盖制造工艺、智能制造模式、生产布局设计、关键技术应用，以及检测、物流、管理等系统，能够保证轮胎工厂的自动化、智能化生产。确切地说，在整个轮胎智能化工厂运行中，自动化、数字化、可视化、模型化、集成化是智能化应用的主要技术特点。而在进行轮胎产品制作的过程中，不仅要实现产品制造的智能化，还要对商业模式、生产操作、运营管理进行智能化管理，保证信息、资源、技术、商业等要素的高度协同与统一。要想推进数字化工程模式的智能化轮胎工厂的建设，只片面地对老厂进行升级与改造，是不可能达到提升技术水平，提高工作效率，保证管理顺畅的要求，在建设过程中还需要有科学的规划，合理的工程设计，良好的生产工艺，通达的信息技术等为支撑。

2.3 信息化系统发挥作用

对于轮胎产品智能化生产来说，智能化是体现在信息化、数字化系统作用的发挥上，是对智能生产流水线的进一步升级与改造，而不是简单的某一设备更换。通过优化整个智能化生产流程，提高智能化产品品质。在此过程中反应的是生产管理的效益化，而提高生产管理的效益水平，则离不开对生产过程和生产情况的实时掌握，而且也要实现整个生产状态透明化、可控化。就是要依托先进的技术手段，对数据进行分析与判断，更加科学的制定生产调度方案和调整生产工艺流程，以此提高生产效率，减少资源浪费，从而在生产环节中实现对成本的良好控制，将生产成本风险降到最小。比如在整个智能化轮胎工厂中，要利用信息化系统编成出相应的能耗指标。当超过能耗指标时，系统应发出报警，及时下达数字化的生产调度和优化工艺指令，同时上传生产数据。此外，基于智能化生产工艺技术，需要制定一套符合“绿色发展”要求的生产控制方案。通过制定绿色指标，严格按照指标进行操作，合理科学地优化资源配置，以切实提升生产管理水平。

2.4 管理者思维上的变化

在整个智能化轮胎工厂生产中，数字化的指标体系建设是必不可少的内容，换句话说所有智能化生产活动都是以落实指标要求为基础。这样一来，能够在最大限度上减少决策上带来的失误，更加有针对性地解决已存在的问题。而在实现该智能化建设过程中，需要给予更多的人力、物力、财力、技术支持，传统的老旧工厂显然不具备现实条件，也不能给予较多的支持。尤其是在建立智能化工厂之初，需要搭建完整、优质的数字化工厂框架，将信息化作为所有活动的载体。而这就要求管理者要转变思维，接受新的管理思想。一直以来，很多管理者都是事事关注、事事亲为，虽然这种工作态度是值得肯定的，但在实际管理中很多决策都是凭借自身主观经验进行的，必然会存在一些失误。而利用信息化数据“说话”，则体现出了更多的客观性。尤其是利用技术手段整合数据，对结果进行量化评测，然后依据数字化指标指导决策的制定，大大提升了管理的精准度。

2.5 项目管控的数字化

随着社会经济的快速发展，科技水平的不断进步，各种智能化设备层出不穷。对于轮胎工厂来言，并不是更换设备和加强技术使用就能构建出“智能化工厂”生产模式，也不是完善相关系统就可以带来经济收益，具体的情况如何还是要看生产“数据”。对于项目的控制与管理，无非体现在项目质量、进度、费用的把控上，所以数字化的项目管控也应体现在这三个方面上，并且能在设计、安装、调试实现精细的量化管理。而要实现智能化生产管理，必须要在得到“数字化交付”后进行数字化指标体系构建。总的来说，智能化工厂建设最基本的目标是实现价值创造。通过前移集成化设计，将所涉及到的各个生产环节及要素有机融入到智能化工艺中，使其促动轮胎企业管理体制的改善，管理制度的制定，以及优化整个生产流程，以体现盈利价值。

3 数字化工程设计建设智能化轮胎工厂的未来发展

自2005年起，中国轮胎产量超越美国，成为世界上最大的轮胎生产国。同时国内新车市场日益壮大，汽车产量不断增加，也使我国成为世界轮胎消费大国。可以说中国轮胎企业的发展，特别是在近几年来，取得了突破性的进步和发展。伴随国家提出调整轮胎行业不合理产业结构和淘汰过剩产能的政策，同时也为了规避全球日益升级的贸易保护政策，并有效突破技术、资金、资源的限制，采用数字化工程设计的方法开启智能化工厂的建设，与国际进行接轨，拓展更大的海外市场已是不二选择。众多中国品牌已经陆续开启了国内及海外新工厂的规划及建设，泰国、越南相继成为我国大型轮胎企业的生产基地之一，中策、玲珑、赛轮等中国品牌已经开始了中国智能化轮胎厂建设的大胆尝试。就现实而言，建设智能化工厂需要依赖先进的物流系统、信息系统、生产工艺、生产管理等，需要有巨额的资金支持，这无疑会给中国轮胎企业带来极大的压力。相信中国轮胎企业能够克服种种困难，通过提升项目化管理水平，对生产流程和过程进行精细化管理，不断提升技术应用能力，降低管理风险和减少生产成本，从而形成更多的核心竞争力，树立行业标杆地位，实现经济效益最大化。