【智慧製造】雙星集團:綠色輪胎的智慧製造

產業智慧官發表於2018-03-01

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、智慧裝備、智慧物流(機器人、冷鏈物流等)、廢舊橡膠綠色生態迴圈利用等產業於一體的國際化企業集團。


公司高度重視企業資訊化建設,把資訊化建設、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、技術創新與資訊化相輔相成、相互促進,積極推進資訊化建設工作,使資訊化專案建設切入企業生產經營的核心管理,促進資訊資源的深度開發和資訊系統建設,加快兩化深度融合,提高資訊化的質量和水平。


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,借網際網路+、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“智慧製造”智慧化工廠,率先創立了開放的“智慧服務”和“智慧製造”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”、“綠色輪胎智慧製造試點示範企業”、“服務型製造示範專案”,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“中國輪胎智慧製造的引領者”。

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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”輪胎智慧化工廠全貌圖


兩化融合暨智慧製造應用總體現狀


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,公司高度重視企業資訊化建設,把資訊化建設、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、技術創新與資訊化相輔相成、相互促進,積極推進資訊化建設工作,使資訊化專案建設切入企業生產經營的核心管理,促進資訊資源的深度開發和資訊系統建設,加快兩化深度融合,提高資訊化的質量和水平。


為適應公司發展方向從“輪胎密集型產業”向“向綠色輪胎智慧化生產”的轉型,雙星以使用者為中心,搭建各種資訊平臺,告別了應用系統“資訊孤島”時代,為雙星資訊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,推動網際網路、大資料、人工智慧與輪胎產業的深度融合,促進輪胎產業智慧製造踏上新臺階。


積極響應中央供給側結構性改革號召,堅持推行“以智慧化實現模式極簡,以智慧化實現產品極致,以智慧化實現與使用者距離極短”的戰略方針,整合全球頂尖的“工業4.0”專家和夥伴資源,整合全球最先進的資訊通訊技術、數字控制技術和智慧裝備技術,建立了全球輪胎行業第一個全流程“工業4.0”智慧化工廠,搭建了一套由使用者(訂單)指揮、資料驅動、軟體執行的智慧生態系統。

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圖2 雙星“工業4.0”輪胎智慧化工廠生產線


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”智慧化工廠全線投產,工廠中的裝置包括11種智慧機器人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”智慧化工廠全線投產。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”智慧化工廠的企業。


雙星的全流程“工業4.0”智慧化工廠中採用了雙星獨創的MEP智慧資訊匹配系統,實現物、人、裝置、位置的資訊智慧匹配,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慧製造的難題;工廠採用的APS智慧排產系統,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,引領了世界輪胎智慧製造的方向”。


專案詳細情況介紹


1、專案背景

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,輪胎行業面對智慧化、資訊化的產業浪潮,正加速淘汰落後產能,向綠色輪胎智慧化生產轉型。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”,加速升級搬遷和網際網路轉型,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使用者需求、創造有效供給上。此外,為加快推進“智慧轉型”,雙星整合全球最先進的資訊通訊技術、數字控制技術和智慧裝備技術,搭建了全球輪胎行業第一個全流程“工業4.0”智慧化“綠色工廠”,融“產品定製化、企業互聯化、製造智慧化”於一體,搭建一個由使用者(訂單)指揮、資料驅動、軟體執行的智慧生態系統。


2、專案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;“智慧服務”(即,遠端運維服務)是以工業4.0思維通過智慧服務思維建立開放的汽車後市場生態圈;“智慧製造”(即,全流程智慧製造)是通過雙星輪胎建立輪胎及輪胎智慧製造裝備、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,推動網際網路、大資料、人工智慧與輪胎產業的深度融合,促進輪胎產業智慧製造踏上新臺階。


1)產品的大規模個性化定製

以“開發使用者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/使用者參與設計,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組化設計技術,使用者通過雙星的“創客網”、“星猴網”(圖2)等互動平臺參與互動、設計,進行個性化定製。“星猴快修”第一時間對使用者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,為使用者提供全生命週期的智慧服務。

圖3 創客網及星猴網


2)建設輪胎智慧製造體系

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”智慧化工廠全線投產。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”智慧化工廠的企業。雙星輪胎智慧工廠按照工業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,滿足網際網路時代使用者對產品和服務的需求。智慧工廠整合了全球最先進的資訊通訊技術、數字控制技術、智慧裝備技術,並對原有的輪胎工藝流程進行創新,實現了智慧煉膠、智慧敷貼、智慧成型、智慧氮氣硫化,以及智慧分揀、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”輪胎智慧化工廠車間實景


投產以後,通過CPS系統,實現輪胎生產和管理資訊的全程視覺化。工藝資料自動採集達到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)。企業智慧化水平顯著提升。可以打破歐美的技術壁壘,質量達到世界高階水平。同時,與這條智慧生產線相配套的雙星智慧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》報導:專案實施後,產品不良率降低80%


3)汽車後市場智慧運維服務生態圈

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,建立了面向終端使用者的“O+O”汽車後市場電子商務服務平臺。通過雙星輪胎切入,以模組化設計、個性化定製滿足輪胎行業的創新設計,整合SCM、CRM系統,建立直面使用者的開放服務體系,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,實時可溯自動無縫連結,利用大資料分析,轉使用者滿意度為忠誠度,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“智慧服務”和“智慧製造”兩圈建成後,相互融合,形成物聯網生態圈。“智慧服務”生態圈內的輪胎創客網不僅可以與使用者進行互動,而且可以整合全球的研發資源。星猴服務網及E+E網路體系,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。“智慧製造”生態圈不僅可以為使用者創造高階、高差異化、高附加值的產品,而且可以為行業提供智慧裝備、整體方案和標準服務。


3、效益分析

本專案核心是實現使用者大規模定製,在產品模組化和生產精益化基礎上,整合並開發全球最先進的資訊通訊技術、數字控制技術、智慧裝備技術,實現企業互聯化、組織單元化、加工自動化、生產柔性化、製造智慧化。率先建立全國輪胎行業的智慧製造樣板工程,創造中國輪胎行業的世界名牌,包括服務名牌、輪胎名牌和智慧裝備名牌。


(1)專案生產工藝資料自動採集達到98%,工廠自控投用率達到96%以上,整個生產過程透明化和視覺化,建立了全生命週期資料統一平臺,從而實現了智慧定製、智慧排產、智慧送料、智慧檢測、智慧倉儲和智慧評測。專案實施後,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)綠色輪胎智慧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。同時企業通過智慧裝備,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,提高輪胎抗溼滑效能,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)通過輪胎行業智慧製造體系的搭建,開展智慧製造標準體系研究,建立智慧評價體系,將智慧工廠通用技術要求標準化,搭建起基礎標準試驗驗證體系。標準化的智慧製造模式可通過智慧工廠模型搭建,再加入通過技術(包括視覺技術、智慧感測器、資訊自感知、網路通過技術)、工業物聯網、工業雲服務模型、工業大資料服務、工業網際網路架構等,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“網際網路+”,加快建設和發展工業網際網路,推動網際網路、大資料、人工智慧和輪胎行業的深度融合,全面提升企業研發、生產、管理和服務的智慧化水平,促進輪胎產業智慧製造踏上新臺階。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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人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

人工智慧賽博物理作業系統新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS:雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧)分支用來的今天,企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中,利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量,實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。


AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能,而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務資料+分析一體化,這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合,沒有顛覆現狀的意願,這些將不可能實現。


領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量,領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位:

  1. 重新行業佈局:你的世界觀要怎樣改變才算足夠?你必須對行業典範進行怎樣的反思?

  2. 重新構建企業:你的企業需要做出什麼樣的變化?你準備如何重新定義你的公司?

  3. 重新打造自己:你需要成為怎樣的人?要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位,你必須如何去做?

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺,設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端,可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系,實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉,形成了領導力模式,使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置:

  1. 精細種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切,進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

  2. 智慧:模型隨著時間(資料)的變化而變化,整個系統就具備了智慧(自學習)的能力。

  3. 高效:企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力,這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

  4. 不確定性:數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗,其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域:技術、文化、制度。

  5. 邊界模糊:數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化,還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長:

  1. 創造虛擬勞動力,承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務,即“智慧自動化”,以區別於傳統的自動化解決方案;

  2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升,提高資本效率

  3. 人工智慧的普及,將推動多行業的相關創新,開闢嶄新的經濟增長空間


給決策制定者和商業領袖的建議:

  1. 超越自動化,開啟新創新模式:利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧,為企業創造新商機;

  2. 迎接新一代資訊科技,迎接人工智慧:無縫整合人類智慧與機器智慧,重新

    評估未來的知識和技能型別;

  3. 制定道德規範:切實為人工智慧生態系統制定道德準則,並在智慧機器的開

    發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐;

  4. 重視再分配效應:對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備,制定戰略幫助面臨

    較高失業風險的人群;

  5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力:員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說,創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。


子曰:“君子和而不同,小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧,像君子一般融合,一起體現科技就是生產力。


如果說上一次哥倫布地理大發現,擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現,擴充的就是人們的數字空間。在數學空間,建立新的商業文明,從而發現新的創富模式,為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算,大資料、物聯網和區塊鏈,是進入這個數字空間的船,而人工智慧就是那船上的帆,哥倫布之帆!


新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力,將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量,並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節,形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求,催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革,深刻改變人類生產生活方式和思維模式,實現社會生產力的整體躍升。



產業智慧官  AI-CPS


用“人工智慧賽博物理作業系統新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”:雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧)在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧;實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈


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新技術“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧新產業:智慧製造”、智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、智慧城市新模式:“財富空間“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”


官方網站:AI-CPS.NET



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