中国工业报记者 余娜
不到3个月生产节拍从 15JPH 提高到 50JPH,一分钟就有一台全新整车下线,燃油车、电动车共线生产,支持客户个性化定制,100%自动化生产,生产品质“零”缺陷,短流程“零”库存,全过程低能耗、“零”排放……这不是未来的汽车工厂,而是现在已经正式投产的奇瑞智能网联超级工厂的写照。
在这个工厂中,大规模定制成为现实,全流程数字化已经落地,制造智能化和管理透明化不断创造更多效益。而在打造这个超级工厂过程中,罗克韦尔自动化的数字化创新解决方案 FactoryTalk InnovationSuite 起到了中心枢纽作用,让工业互联网真正赋能汽车行业走深向实。
打造超级工厂工业beplay体育注册登录 平台
伴随新一轮科技革命和消费升级的到来,汽车行业面临颠覆性变革。不少车企新车型投放速度越来越快,上市周期越来越短,对制造成本的控制也更为严格,对消费者个性化定制等需求的响应更加迅速。生产制造技术成为车企核心竞争力之一。
作为国产车企的标杆企业,奇瑞汽车近年来积极践行“数字奇瑞”核心战略,并在安徽芜湖和青岛两个基地打造智能网联“超级工厂”,对现有生产规模、制造技术、管理工艺等全面升级,加速从“传统汽车”向“智能汽车”的转型,从而提高自己的核心竞争力。
中国工业报记者获悉,智能和网联是奇瑞超级工厂的两大特征。具体来看,超级工厂实现了生产智慧化、品控智能化、管理数字化和运营透明化,不仅具有高智能、高品质、高效率等特点,还引入了工业互联网平台,建立了大规模个性化定制的新型生产方式。
据了解,智能和网联的实现,关键在于打通运营技术(OT)侧底层设备、控制及监控层和信息技术(IT)侧制造执行系统(MES)、企业资源规划(ERP)层之间的数据,将工厂的资产万beplay体育注册登录 ,实现工厂的可视化、透明化和高效协同。而能够承担这一任务的,非工业beplay体育注册登录 平台莫属。奇瑞汽车在进行充分的市场调研后,最终选择了罗克韦尔自动化的数字化创新解决方案 FactoryTalk InnovationSuite 平台技术来打造超级工厂的工业beplay体育注册登录 平台。
资料显示,FactoryTalk InnovationSuite 是业内领先的综合性数字化转型软件套件之一,提供了广泛融合的工业beplay体育注册登录 (IIoT)、边缘到云端分析、MES和增强现实(AR)能力。在奇瑞智能网联超级工厂中,作为 FactoryTalk InnovationSuite 的一部分,ThingWorx 工业beplay体育注册登录 平台连接了工厂中不同的设备、应用程序和数据源,从而提供了单一来源以收集、汇总和安全访问工厂现场设备和产线的运营数据,并采用直观的用户界面设计,连接、管理、监测并控制各类不同的自动化设备和软件应用程序。
ThingWorx 系统作为超级工厂“工业互联网”项目的核心组成部分,通过打造统一系统架构、统一IoT数据格式的数据中台,提供给企业更有效的数据和深度的信息,赋能工厂各个部门,打通各个生产运营环节,将设备运检可视化、生产监控可视化、生产流程可视化和HSE可视化,让运营和系统状态一目了然,从而实现业务数据化驱动,创新应用快速落地,助力企业优化工业运营并提升生产效率。
不仅如此,ThingWorx 作为贯穿底层设备和上层管理系统的工业beplay体育注册登录 平台,通过流动的数据为工厂各个业务系统提供了支持和功能扩展。例如,通过底层设备数据、工艺数据、生产数据的控制和监控,ThingWorx 打造了一个精益制造执行中的核心工具Andon(安灯)系统,所有工厂车间生产过程的管理做到了目视化,信息传递做到快捷化,工序过程透明化,而且生产工艺的改变和迭代,该安灯系统可以通过ThingWorx来快速变更。同时,ThingWorx还集成了工厂的能源管理系统,不仅实现各个生产设备的能耗监控,而且还通过大数据分析实现能源管理的优化。
此外,罗克韦尔自动化在提供FactoryTalk InnovationSuite 的同时,还利用 FactoryTalk ProductionCentre 进一步扩展了工厂原有的 MES 系统,通过连接各种工业设备生产数据以及各业务系统,将企业的人员、设备、物料和能源等资源进行统一协调管理,成为覆盖整个工厂的MOM(制造运营管理)系统。FactoryTalk InnovationSuite 和FactoryTalk ProductionCentre 双平台架构及原厂交付实施工程团队,极大提升了超级工厂生产效率,缩短了量产时间,在不到3个月的时间里将生产节拍从 15JPH 顺利爬产到 50JPH。
以EPC角色赋能“智能造车”
当前,新车上市周期越来越短、车型高速迭代、个性化需求越来越强,倒逼汽车生产由“制造”走向“智造”,新产线不仅要能快速上线,还要支持柔性制造、敏捷制造和智能化制造。
在奇瑞智能网联超级工厂中,罗克韦尔自动化以工业beplay体育注册登录 项目总包商(EPC)的角色,为奇瑞提供了从咨询、项目调研,到系统蓝图设计、目标系统的功能设计,以及项目实施、系统开发、上线调试验收等全生命周期服务。通过工业beplay体育注册登录 项目的实施,不仅实现整厂的生产无纸化、透明化,人力成本减少了30% 以上,产能提升 10% 以上,而且整个项目的实施时间减少了30%以上。
在项目开始之前,奇瑞汽车的各个生产基地及各工艺存在多套工厂侧的IoT平台,但是这些平台架构不统一,技术架构和功能架构存在差异,稳定性无法保证,亟需在后续新工厂IoT平台建设中统一平台架构,并逐步向老工厂进行推广。而罗克韦尔自动化 FactoryTalk InnovationSuite 中的 ThingWorx 凭借其超强的连接性和稳定性成为了奇瑞的首选。
由于汽车制造涉及上万种零部件,装配和生产工艺非常复杂,需要有大量的机器人、数控机床以及定制的各类专用设备来完成自动化生产,这些设备多不胜数的异构数据,数据时序也大不相同,而且还要将要工艺数据和生产数据都统一采集到单个数据源,连接起原本互相独立的难度很大。ThingWorx 拥有超20年历史的 Kepware 工业连接软件,其内建超过200种驱动程序,不仅涵盖所有国际大厂的PLC,不仅支持常见的 OPC UA、MQTT、REST、EFM、ODBC 或 SNMP 等通用协议,而且还支持 GE NIO、SuiteLink/FastDDE和Splunk等众多专有协议,让数据的采集、设备的互联不再是难题。
灵活敏捷地开发也是 ThingWorx 为何在如此短时间内就能完成项目实施的重要原因。一方面得益于 ThingWorx 已经是经过很多成功案例验证过的beplay体育注册登录 平台,成熟度和稳定性非常高。另一方面,由于 ThingWorx 本身就带有常用的软件接口,可以通过拖拉拽无需代码或者低代码的方式就可以完成定制开发,因此本来需要几个月才能完成的工作,ThingWorx 只需要一周不到的时间就可以完成快速验证、快速部署。
从“制造”到“智造”,奇瑞汽车打造的智能网联超级工厂为整个汽车行业树立了一个“智造”标杆,而罗克韦尔自动化的 FactoryTalk InnovationSuite 数字化创新解决方案,也有望成为汽车产业走向“智造”之路的加速器。