雙星集團:綠色輪胎的智能製造

雙星是一個具有97年曆史的老國有橡膠企業。青島雙星是山東省輪胎行業目前唯一一家國有上市公司。2014年,雙星開啟了“二次創業、創雙星世界名牌”新徵程,確定了“第一、開放、創新”的發展理念,正在形成集輪胎、智能裝備、智能物流(機器人、冷鏈物流等)、廢舊橡膠綠色生態循環利用等產業於一體的國際化企業集團。


公司高度重視企業信息化建設,把信息化建設、兩化融合上升到企業發展戰略和增強企業核心競爭力的高度來認識,堅持管理創新、技術創新與信息化相輔相成、相互促進,積極推進信息化建設工作,使信息化項目建設切入企業生產經營的核心管理,促進信息資源的深度開發和信息系統建設,加快兩化深度融合,提高信息化的質量和水平。


近年來,雙星集團全體幹部員工認真落實青島市委市政府環保搬遷、騰籠換鳥、鳳凰涅槃的戰略部署,借互聯網+、中國製造2025、國企改革等契機,變“新常態”為“新搶態”,加速新舊動能轉換,主動淘汰了60%以上的落後產能和產品,搶先從“汗水型”走向“智慧型”。率先在行業內推行需求細分化、組織平臺化、內部市場化的“三化管理模式”,率先建立了全球輪胎行業第一個全流程“智能製造”智能化工廠,率先創立了開放的“智能服務”和“智能製造”生態系統。


因為創新和智慧轉型,2016年以來雙星被國家工信部評為全國“工業品牌培育示範”、“技術創新示範”、“質量標杆”、“綠色輪胎智能製造試點示範企業”、“服務型製造示範項目”,不僅是五年來中國所有企業中唯一一家全部獲得五項國家級殊榮的企業,也是唯一一個從品牌、技術、質量、製造、服務全產業鏈試點示範的企業,並被稱為“中國輪胎智能製造的引領者”。

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圖1 雙星率先建立了全球第一個全流程“工業4.0”輪胎智能化工廠全貌圖


兩化融合暨智能製造應用總體現狀

自2014年以來,雙星開啟二次創業新徵程,確立“創雙星世界名牌”發展目標和“第一、開放、創新”的發展理念,公司高度重視企業信息化建設,把信息化建設、兩化融合上升到企業發展戰略和增強企業核心競爭力的高度來認識,堅持管理創新、技術創新與信息化相輔相成、相互促進,積極推進信息化建設工作,使信息化項目建設切入企業生產經營的核心管理,促進信息資源的深度開發和信息系統建設,加快兩化深度融合,提高信息化的質量和水平。


為適應公司發展方向從“輪胎密集型產業”向“向綠色輪胎智能化生產”的轉型,雙星以用戶為中心,搭建各種信息平臺,告別了應用系統“信息孤島”時代,為雙星信息化事業的發展鋪平了道路。雙星為“兩化”融合貫標企業,並通過工信部第二批綠色製造示範評審,成為綠色工廠示範。同時,雙星不斷加快創造新動能,推動互聯網、大數據、人工智能與輪胎產業的深度融合,促進輪胎產業智能製造踏上新臺階。


積極響應中央供給側結構性改革號召,堅持推行“以智能化實現模式極簡,以智能化實現產品極致,以智能化實現與用戶距離極短”的戰略方針,整合全球頂尖的“工業4.0”專家和夥伴資源,集成全球最先進的信息通訊技術、數字控制技術和智能裝備技術,建立了全球輪胎行業第一個全流程“工業4.0”智能化工廠,搭建了一套由用戶(訂單)指揮、數據驅動、軟件運行的智能生態系統。

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圖2 雙星“工業4.0”輪胎智能化工廠生產線


2016年6月,雙星全球輪胎行業第一個商用車胎全流程“工業4.0”智能化工廠全線投產,工廠中的設備包括11種智能機器人80%是雙星自主研發和生產的,將人工效率提高了3倍,產品不良率降低了80%以上。


2017年7月,雙星全球領先的轎車胎全流程“工業4.0”智能化工廠全線投產。至此,雙星成為全球輪胎行業唯一一家同時擁有卡客車胎和轎車胎全流程“工業4.0”智能化工廠的企業。


雙星的全流程“工業4.0”智能化工廠中採用了雙星獨創的MEP智能信息匹配系統,實現物、人、設備、位置的信息智能匹配,解決了全球以液體或粉體為原料的製造企業無法全流程實現智能製造的難題;工廠採用的APS智能排產系統,被德國西門子公司專家稱為“全球第二家將APS應用到實際生產中的輪胎企業,走在了世界前列,引領了世界輪胎智能製造的方向”。


項目詳細情況介紹

1、項目背景

作為傳統的勞動密集型、資金密集型、資源密集型、封閉化和同質化嚴重的行業,輪胎行業面對智能化、信息化的產業浪潮,正加速淘汰落後產能,向綠色輪胎智能化生產轉型。新形勢下,輪胎行業到了必須轉型升級的時期。


雙星集團近年來堅決貫徹中央及省委省政府關於淘汰輪胎落後產能和青島市委市政府關於環保搬遷、鳳凰涅槃的戰略部署,認真落實“三嚴三實”,加速升級搬遷和互聯網轉型,頂住巨大壓力,聚焦在5個字上下功夫:轉、調、去、創、建。在行業生死存亡的轉折期,不僅較好地解決了轉型升級中遇到的難題(觀念/訂單/資金/技術/產能),做到了搬遷不欠產,而且成為行業中為數不多的銷量和效益持續雙增長的企業。


近年來,雙星顛覆原有的運營模式,由“以產能為中心”調整為“以訂單為中心”,使企業真正將發展重心放在滿足用戶需求、創造有效供給上。此外,為加快推進“智能轉型”,雙星集成全球最先進的信息通訊技術、數字控制技術和智能裝備技術,搭建了全球輪胎行業第一個全流程“工業4.0”智能化“綠色工廠”,融“產品定製化、企業互聯化、製造智能化”於一體,搭建一個由用戶(訂單)指揮、數據驅動、軟件運行的智能生態系統。


2、項目實施與應用情況詳細介紹

雙星正在全速推進“三化兩圈”戰略,“三化管理模式”是需求細分化、組織平臺化、內部市場化,是兩圈的基礎和保障;“智能服務”(即,遠程運維服務)是以工業4.0思維通過智能服務思維建立開放的汽車後市場生態圈;“智能製造”(即,全流程智能製造)是通過雙星輪胎建立輪胎及輪胎智能製造裝備、方案和標準的製造生態圈。兩圈融合形成物聯網生態圈戰略,推動互聯網、大數據、人工智能與輪胎產業的深度融合,促進輪胎產業智能製造踏上新臺階。


1)產品的大規模個性化定製

以“開發用戶資源而不僅是開發產品”作為產品開發理念,雙星在吸收國際原材料供應商及客/用戶參與設計,整合利用國內外技術資源的同時,大膽創新,顛覆行業一產品一模具一施工的傳統設計,在行業內首創產品的模塊化設計技術,用戶通過雙星的“創客網”、“星猴網”(圖2)等交互平臺參與交互、設計,進行個性化定製。“星猴快修”第一時間對用戶個性定製的產品進行上門服務,並對輪胎的使用情況隨時跟蹤,適時保養,為用戶提供全生命週期的智能服務。

圖3 創客網及星猴網


2)建設輪胎智能製造體系

雙星集團在轉型升級過程中積極響應國家政策、率先進行供給側改革,2017年7月,雙星全球領先的轎車胎全流程“工業4.0”智能化工廠全線投產。至此,雙星成為全球輪胎行業唯一一家同時擁有卡客車胎和轎車胎全流程“工業4.0”智能化工廠的企業。雙星輪胎智能工廠按照工業4.0標準規劃建設,採用世界一流生產技術,現代化的物流生產佈局,力求做到個性化定製訂單的柔性生產,滿足互聯網時代用戶對產品和服務的需求。智能工廠集成了全球最先進的信息通信技術、數字控制技術、智能裝備技術,並對原有的輪胎工藝流程進行創新,實現了智能煉膠、智能敷貼、智能成型、智能氮氣硫化,以及智能分揀、檢測、輸送、倉儲等30餘項工藝流程的升級,實現輪胎全流程管理。

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圖4 雙星“工業4.0”輪胎智能化工廠車間實景


投產以後,通過CPS系統,實現輪胎生產和管理信息的全程可視化。工藝數據自動採集達到98%,自控投用率達到96%,產品不良品率降低80%,勞動生產率提高200%(圖3)。企業智能化水平顯著提升。可以打破歐美的技術壁壘,質量達到世界高端水平。同時,與這條智能生產線相配套的雙星智能服務平臺正不斷完善。

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圖5 2016年4月18日中央電視臺《朝聞天下》報道:項目實施後,產品不良率降低80%


3)汽車後市場智能運維服務生態圈

為響應供給側改革,實現由傳統制造向服務型製造轉變的發展戰略,建立了面向終端用戶的“O+O”汽車後市場電子商務服務平臺。通過雙星輪胎切入,以模塊化設計、個性化定製滿足輪胎行業的創新設計,集成SCM、CRM系統,建立直面用戶的開放服務體系,搭建以訂單流帶動物流、資金流、服務流的全流程服務平臺,涵蓋傳統輪胎、救援、汽車後市場等第三方全產業鏈服務產品,打通線上線下全流程,實時可溯自動無縫鏈接,利用大數據分析,轉用戶滿意度為忠誠度,進而重複購買、推薦購買和交叉購買,實現雙星獨創的差異化“雙星物聯網生態圈服務平臺”的建設和運營。


4)兩圈融合,形成物聯網生態圈

雙星“智能服務”和“智能製造”兩圈建成後,相互融合,形成物聯網生態圈。“智能服務”生態圈內的輪胎創客網不僅可以與用戶進行交互,而且可以整合全球的研發資源。星猴服務網及E+E網絡體系,不僅可以為雙星輪胎服務,還可以為其他品牌的輪胎及汽車後市場服務。“智能製造”生態圈不僅可以為用戶創造高端、高差異化、高附加值的產品,而且可以為行業提供智能裝備、整體方案和標準服務。


3、效益分析

本項目核心是實現用戶大規模定製,在產品模塊化和生產精益化基礎上,集成並開發全球最先進的信息通信技術、數字控制技術、智能裝備技術,實現企業互聯化、組織單元化、加工自動化、生產柔性化、製造智能化。率先建立全國輪胎行業的智能製造樣板工程,創造中國輪胎行業的世界名牌,包括服務名牌、輪胎名牌和智能裝備名牌。


(1)項目生產工藝數據自動採集達到98%,工廠自控投用率達到96%以上,整個生產過程透明化和可視化,建立了全生命週期數據統一平臺,從而實現了智能定製、智能排產、智能送料、智能檢測、智能倉儲和智能評測。項目實施後,運營成本降低約30%,產品研製週期縮短約50%,生產不良率降低80%以上,勞動生產率提高200%,能源利用率提高約30%,成為行業轉型升級的樣板。


(2)綠色輪胎智能製造工廠的建設有利於提高輪胎製造業生產效率、提升輪胎製造水平、促進安全生產和節能減排。同時企業通過智能裝備,結合先進製造工藝,能夠大幅度提升輪胎均勻性、動平衡,降低輪胎滾動阻力和噪音,提高輪胎抗溼滑性能,縮短輪胎剎車距離,延長輪胎壽命。應用該工藝製造出的輪胎可以達到歐盟、美國等國家的標籤法規定的標準,符合綠色輪胎要求,推動了“美麗中國”的建設。


(3)通過輪胎行業智能製造體系的搭建,開展智能製造標準體系研究,建立智能評價體系,將智能工廠通用技術要求標準化,搭建起基礎標準試驗驗證體系。標準化的智能製造模式可通過智能工廠模型搭建,再加入通過技術(包括視覺技術、智能傳感器、信息自感知、網絡通過技術)、工業物聯網、工業雲服務模型、工業大數據服務、工業互聯網架構等,能夠在輪胎行業和其他重點領域快速複製並推廣應用。

未來發展規劃

面對新的機遇和挑戰,雙星將積極響應中央將國有企業做強做優做大的號召,實施“中國製造2025”和“互聯網+”,加快建設和發展工業互聯網,推動互聯網、大數據、人工智能和輪胎行業的深度融合,全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平,促進輪胎產業智能製造踏上新臺階。通過連續性創新和顛覆性創新,實現由滿足需求到創造需求,提高我國輪胎在全球的話語權。


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