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中國工業(yè)報記者 余娜
不到3個月生產(chǎn)節(jié)拍從 15JPH 提高到 50JPH，一分鐘就有一臺全新整車下線，燃油車、電動車共線生產(chǎn)，支持客戶個性化定制，100%自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)品質(zhì)“零”缺陷，短流程“零”庫存，全過程低能耗、“零”排放……這不是未來的汽車工廠，而是現(xiàn)在已經(jīng)正式投產(chǎn)的奇瑞智能網(wǎng)聯(lián)超級工廠的寫照。
在這個工廠中，大規(guī)模定制成為現(xiàn)實，全流程數(shù)字化已經(jīng)落地，制造智能化和管理透明化不斷創(chuàng)造更多效益。而在打造這個超級工廠過程中，羅克韋爾自動化的數(shù)字化創(chuàng)新解決方案 FactoryTalk InnovationSuite 起到了中心樞紐作用，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正賦能汽車行業(yè)走深向?qū)崱?/p>
打造超級工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺
伴隨新一輪科技革命和消費(fèi)升級的到來，汽車行業(yè)面臨顛覆性變革。不少車企新車型投放速度越來越快，上市周期越來越短，對制造成本的控制也更為嚴(yán)格，對消費(fèi)者個性化定制等需求的響應(yīng)更加迅速。生產(chǎn)制造技術(shù)成為車企核心競爭力之一。
作為國產(chǎn)車企的標(biāo)桿企業(yè)，奇瑞汽車近年來積極踐行“數(shù)字奇瑞”核心戰(zhàn)略，并在安徽蕪湖和青島兩個基地打造智能網(wǎng)聯(lián)“超級工廠”，對現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模、制造技術(shù)、管理工藝等全面升級，加速從“傳統(tǒng)汽車”向“智能汽車”的轉(zhuǎn)型，從而提高自己的核心競爭力。
中國工業(yè)報記者獲悉，智能和網(wǎng)聯(lián)是奇瑞超級工廠的兩大特征。具體來看，超級工廠實現(xiàn)了生產(chǎn)智慧化、品控智能化、管理數(shù)字化和運(yùn)營透明化，不僅具有高智能、高品質(zhì)、高效率等特點(diǎn)，還引入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，建立了大規(guī)模個性化定制的新型生產(chǎn)方式。
據(jù)了解，智能和網(wǎng)聯(lián)的實現(xiàn)，關(guān)鍵在于打通運(yùn)營技術(shù)（OT）側(cè)底層設(shè)備、控制及監(jiān)控層和信息技術(shù)（IT）側(cè)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）層之間的數(shù)據(jù)，將工廠的資產(chǎn)萬物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)工廠的可視化、透明化和高效協(xié)同。而能夠承擔(dān)這一任務(wù)的，非工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺莫屬。奇瑞汽車在進(jìn)行充分的市場調(diào)研后，最終選擇了羅克韋爾自動化的數(shù)字化創(chuàng)新解決方案 FactoryTalk InnovationSuite 平臺技術(shù)來打造超級工廠的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。
資料顯示，F(xiàn)actoryTalk InnovationSuite 是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的綜合性數(shù)字化轉(zhuǎn)型軟件套件之一，提供了廣泛融合的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、邊緣到云端分析、MES和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）能力。在奇瑞智能網(wǎng)聯(lián)超級工廠中，作為 FactoryTalk InnovationSuite 的一部分，ThingWorx 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺連接了工廠中不同的設(shè)備、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)源，從而提供了單一來源以收集、匯總和安全訪問工廠現(xiàn)場設(shè)備和產(chǎn)線的運(yùn)營數(shù)據(jù)，并采用直觀的用戶界面設(shè)計，連接、管理、監(jiān)測并控制各類不同的自動化設(shè)備和軟件應(yīng)用程序。
ThingWorx 系統(tǒng)作為超級工廠“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目的核心組成部分，通過打造統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)、統(tǒng)一IoT數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)中臺，提供給企業(yè)更有效的數(shù)據(jù)和深度的信息，賦能工廠各個部門，打通各個生產(chǎn)運(yùn)營環(huán)節(jié)，將設(shè)備運(yùn)檢可視化、生產(chǎn)監(jiān)控可視化、生產(chǎn)流程可視化和HSE可視化，讓運(yùn)營和系統(tǒng)狀態(tài)一目了然，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化驅(qū)動，創(chuàng)新應(yīng)用快速落地，助力企業(yè)優(yōu)化工業(yè)運(yùn)營并提升生產(chǎn)效率。
不僅如此，ThingWorx 作為貫穿底層設(shè)備和上層管理系統(tǒng)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，通過流動的數(shù)據(jù)為工廠各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了支持和功能擴(kuò)展。例如，通過底層設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的控制和監(jiān)控，ThingWorx 打造了一個精益制造執(zhí)行中的核心工具Andon（安燈）系統(tǒng)，所有工廠車間生產(chǎn)過程的管理做到了目視化，信息傳遞做到快捷化，工序過程透明化，而且生產(chǎn)工藝的改變和迭代，該安燈系統(tǒng)可以通過ThingWorx來快速變更。同時，ThingWorx還集成了工廠的能源管理系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)各個生產(chǎn)設(shè)備的能耗監(jiān)控，而且還通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)能源管理的優(yōu)化。
此外，羅克韋爾自動化在提供FactoryTalk InnovationSuite 的同時，還利用 FactoryTalk ProductionCentre 進(jìn)一步擴(kuò)展了工廠原有的 MES 系統(tǒng)，通過連接各種工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，將企業(yè)的人員、設(shè)備、物料和能源等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，成為覆蓋整個工廠的MOM（制造運(yùn)營管理）系統(tǒng)。FactoryTalk InnovationSuite 和FactoryTalk ProductionCentre 雙平臺架構(gòu)及原廠交付實施工程團(tuán)隊，極大提升了超級工廠生產(chǎn)效率，縮短了量產(chǎn)時間，在不到3個月的時間里將生產(chǎn)節(jié)拍從 15JPH 順利爬產(chǎn)到 50JPH。
以EPC角色賦能“智能造車”
當(dāng)前，新車上市周期越來越短、車型高速迭代、個性化需求越來越強(qiáng)，倒逼汽車生產(chǎn)由“制造”走向“智造”，新產(chǎn)線不僅要能快速上線，還要支持柔性制造、敏捷制造和智能化制造。
在奇瑞智能網(wǎng)聯(lián)超級工廠中，羅克韋爾自動化以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目總包商（EPC）的角色，為奇瑞提供了從咨詢、項目調(diào)研，到系統(tǒng)藍(lán)圖設(shè)計、目標(biāo)系統(tǒng)的功能設(shè)計，以及項目實施、系統(tǒng)開發(fā)、上線調(diào)試驗收等全生命周期服務(wù)。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目的實施，不僅實現(xiàn)整廠的生產(chǎn)無紙化、透明化，人力成本減少了30% 以上，產(chǎn)能提升 10% 以上，而且整個項目的實施時間減少了30%以上。
在項目開始之前，奇瑞汽車的各個生產(chǎn)基地及各工藝存在多套工廠側(cè)的IoT平臺，但是這些平臺架構(gòu)不統(tǒng)一，技術(shù)架構(gòu)和功能架構(gòu)存在差異，穩(wěn)定性無法保證，亟需在后續(xù)新工廠IoT平臺建設(shè)中統(tǒng)一平臺架構(gòu)，并逐步向老工廠進(jìn)行推廣。而羅克韋爾自動化 FactoryTalk InnovationSuite 中的 ThingWorx 憑借其超強(qiáng)的連接性和穩(wěn)定性成為了奇瑞的首選。
由于汽車制造涉及上萬種零部件，裝配和生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，需要有大量的機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床以及定制的各類專用設(shè)備來完成自動化生產(chǎn)，這些設(shè)備多不勝數(shù)的異構(gòu)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)時序也大不相同，而且還要將要工藝數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)都統(tǒng)一采集到單個數(shù)據(jù)源，連接起原本互相獨(dú)立的難度很大。ThingWorx 擁有超20年歷史的 Kepware 工業(yè)連接軟件，其內(nèi)建超過200種驅(qū)動程序，不僅涵蓋所有國際大廠的PLC，不僅支持常見的 OPC UA、MQTT、REST、EFM、ODBC 或 SNMP 等通用協(xié)議，而且還支持 GE NIO、SuiteLink/FastDDE和Splunk等眾多專有協(xié)議，讓數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的互聯(lián)不再是難題。
靈活敏捷地開發(fā)也是 ThingWorx 為何在如此短時間內(nèi)就能完成項目實施的重要原因。一方面得益于 ThingWorx 已經(jīng)是經(jīng)過很多成功案例驗證過的物聯(lián)網(wǎng)平臺，成熟度和穩(wěn)定性非常高。另一方面，由于 ThingWorx 本身就帶有常用的軟件接口，可以通過拖拉拽無需代碼或者低代碼的方式就可以完成定制開發(fā)，因此本來需要幾個月才能完成的工作，ThingWorx 只需要一周不到的時間就可以完成快速驗證、快速部署。
從“制造”到“智造”，奇瑞汽車打造的智能網(wǎng)聯(lián)超級工廠為整個汽車行業(yè)樹立了一個“智造”標(biāo)桿，而羅克韋爾自動化的 FactoryTalk InnovationSuite 數(shù)字化創(chuàng)新解決方案，也有望成為汽車產(chǎn)業(yè)走向“智造”之路的加速器。
