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中西合璧 領(lǐng)跑“智造”——西門子TIA博途助力中信戴卡建設(shè)面向未來(lái)的智能化生產(chǎn)線

晨光熹微，日暖風(fēng)甜。在一片面朝大海的地方，寧波高新技術(shù)工業(yè)園又開(kāi)始了一天平靜而忙碌的生產(chǎn)。在錯(cuò)落有致的現(xiàn)代化廠房之間，中信戴卡寧波輪轂制造有限公司銀白色的建筑和大片的綠色草地顯得格外引人注目。

與其他工廠人流如織的情形不同，中信戴卡寧波生產(chǎn)廠的廠區(qū)要“冷清”許多，但卻濃縮了中信戴卡龐大的輪轂制造王國(guó)的精華。寧波生產(chǎn)廠隸屬于中信戴卡股份有限公司，而中信戴卡在世界范圍內(nèi)的汽車零配件產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，扮演著領(lǐng)跑者的角色。作為最大的鋁合金汽車零配件制造商，中信戴卡汽車輪轂的年產(chǎn)銷量達(dá)到3000余萬(wàn)只，在國(guó)際*為14%，國(guó)內(nèi)*突破40%，其中高端產(chǎn)品占有率高達(dá)70%！

當(dāng)一輛輛汽車從身邊疾馳而過(guò)，中信戴卡的身影隨處可見(jiàn)。而旁人無(wú)法看到的則是隱藏在飛轉(zhuǎn)車輪背后的驅(qū)動(dòng)力——中信戴卡永遠(yuǎn)快人一步的生產(chǎn)革新速度。

從制造到智造

走進(jìn)中信戴卡寧波工廠的汽車輪轂壓鑄車間，可以找到更多的*之處。不僅廠區(qū)噪音很小，環(huán)境十分整潔，就連壓鑄線上的操作工人也屈指可數(shù)，而整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程卻能有條不紊地進(jìn)行。

建設(shè)智能化的輪轂壓鑄生產(chǎn)管理平臺(tái)，屬于在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中的初次嘗試，放眼國(guó)際也堪稱首屈一指，中信戴卡選擇與西門子聯(lián)手，不僅因?yàn)槲鏖T子是少數(shù)幾家可提供此類解決方案的廠商之一，也在于西門子TIA博途工程軟件平臺(tái)所具備的強(qiáng)大的集成管理功能。因此此次的項(xiàng)目合作，中信戴卡*在輪轂制造行業(yè)應(yīng)用TIA博途，并選用Simatic S7-1500控制器，大膽探索面向未來(lái)的全集成生產(chǎn)方式。

工程師侯旭是中信戴卡裝備中心的一名年輕有為的骨干，在中信戴卡已經(jīng)工作了三年。他的工作是負(fù)責(zé)新建生產(chǎn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

、執(zhí)行和調(diào)試，產(chǎn)線建立后，負(fù)責(zé)跟蹤整個(gè)生產(chǎn)車間的生產(chǎn)開(kāi)展及運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)為產(chǎn)線提供維護(hù)和維修服務(wù)。隨著新的壓鑄生產(chǎn)線的投產(chǎn)，他和現(xiàn)場(chǎng)操作員的工作都變得輕松許多。

基于TIA博途強(qiáng)大的生產(chǎn)管理平臺(tái)，侯旭這樣描述一批產(chǎn)品從制訂生產(chǎn)方案到進(jìn)入產(chǎn)線的幕后過(guò)程：一般生產(chǎn)線上接到的都是來(lái)自國(guó)外著名汽車制造商的訂單，對(duì)輪型、大小、涂裝都有定制化的要求。侯旭和操作員們基于訂單信息，調(diào)取TIA博途預(yù)存輪型配方，搭配PID專家?guī)?，轉(zhuǎn)瞬之間，一套新的輪轂生產(chǎn)數(shù)據(jù)方案即告出爐。TIA博途采用新型、統(tǒng)一軟件框架，可以集中管理不同的生產(chǎn)配方，操控一批產(chǎn)品從制訂生產(chǎn)方案到進(jìn)入產(chǎn)線的整個(gè)幕后過(guò)程，還能基于同一開(kāi)發(fā)環(huán)境，組態(tài)西門子的所有可編程控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動(dòng)裝置。生產(chǎn)全面啟動(dòng)。根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)值（壓鑄機(jī)臺(tái)輪轂外觀檢查和過(guò)程數(shù)據(jù)為依據(jù)），TIA博途未來(lái)還將主動(dòng)通知壓鑄生產(chǎn)線進(jìn)行鋁液和金屬鍶的成分調(diào)配準(zhǔn)備，同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到生產(chǎn)線下游，調(diào)整輪轂?zāi)Ｐ蛥?shù)、更改無(wú)損探傷檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，并將定制化的輪轂表面狀態(tài)的要求預(yù)告涂裝車間。

侯旭談到，未使用TIA博途之前，一個(gè)220萬(wàn)產(chǎn)能規(guī)模的壓鑄車間需要24臺(tái)鑄造機(jī)，由于中信戴卡的多元化生產(chǎn)，這些工藝參數(shù)逐漸疊加成非常龐雜的數(shù)據(jù)。以往做法是把每種工藝參數(shù)制作成紙制的工藝卡片，每年生產(chǎn)約200種輪型，機(jī)臺(tái)與輪型幾何相乘所產(chǎn)生的紙面、書面文件相當(dāng)驚人。整天在產(chǎn)線上忙碌的同事們的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，就是和成堆工藝卡片打交道，而且，必須要在工藝調(diào)整時(shí)清楚地記憶和快速地查找到相對(duì)應(yīng)的工藝卡片。除了工藝管理，在生產(chǎn)的過(guò)程中，許多工藝也在同步地進(jìn)行改進(jìn)，并需要不斷進(jìn)行工藝參數(shù)的更新，這對(duì)生產(chǎn)操作和工程管理人員又帶來(lái)了額外的巨大工作量。

擁有新控制系統(tǒng)及工程平臺(tái)的輪轂壓鑄線*告別了這種低效的生產(chǎn)管理方法，還讓操作員從繁重枯燥的制造生產(chǎn)中解放出來(lái)。與中信戴卡的傳統(tǒng)生產(chǎn)線相比較，兩條已經(jīng)投產(chǎn)的新型輪轂生產(chǎn)線，由于應(yīng)用了TIA博途，可以實(shí)現(xiàn)1人管理12個(gè)機(jī)臺(tái)，書面文件幾乎為零，換型調(diào)整的工作時(shí)間縮短了90%，提高工程整體效率30%，不良產(chǎn)品率有效降低30%，將生產(chǎn)靈活性發(fā)揮到了。

網(wǎng)絡(luò)互連與信息互通

“隨著汽車配件產(chǎn)品個(gè)性化程度的提高，未來(lái)，一條產(chǎn)品線上同時(shí)生產(chǎn)多種輪型，快速切換產(chǎn)線將變得十分普遍。由于全球信息的快速交互，以及動(dòng)態(tài)商業(yè)模式的形成，許多即時(shí)的合作訂單將會(huì)產(chǎn)生，這也要求輪轂生產(chǎn)線具備快速的應(yīng)急反應(yīng)能力。”這些都是劉雙勇看在眼里的大勢(shì)所趨。

劉雙勇是侯旭所在的中信戴卡裝備工程有限公司的總工程師，他意識(shí)到以數(shù)字化信息技術(shù)和前沿工業(yè)軟件為基礎(chǔ)，制造型企業(yè)正在經(jīng)歷一次生產(chǎn)方式的全面革新。因此，中信戴卡不斷探索工業(yè)生產(chǎn)管理高度集成的可能。

目前，中信戴卡與西門子合作，在其秦皇島總部和浙江寧波分廠投入建設(shè)三條新的輪轂壓鑄線，其中兩條已經(jīng)投入生產(chǎn)，產(chǎn)能均達(dá)到220萬(wàn)件/年。借此中信戴卡開(kāi)始積極嘗試生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型，依托西門子新的自動(dòng)化軟件平臺(tái)TIA博途，雙方共同打造面向未來(lái)的統(tǒng)一工程平臺(tái)，將輪轂生產(chǎn)從人力制造轉(zhuǎn)向機(jī)器制造。他認(rèn)為TIA博途的使用，至少帶來(lái)了三大方面的變化：

*，統(tǒng)一的電子化數(shù)據(jù)和權(quán)限管理。當(dāng)TIA博途連接上數(shù)據(jù)總線，所有的手工操作全部移至工業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，直接避免了人工或書面的文件傳遞，極大縮短車輪換型的工作時(shí)間。重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)還將被投放在機(jī)加工信息化看板上，方便巡檢人員了解生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量狀況。通過(guò)TIA博途可規(guī)范操作人員授權(quán)，只有限定范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)授權(quán)的工程人員才能進(jìn)行工藝參數(shù)的操作和調(diào)整。

第二，高效的信息集成。當(dāng)不同機(jī)臺(tái)生產(chǎn)同一種輪型時(shí)，可在TIA博途上實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的固化，進(jìn)行系統(tǒng)備份。工藝參數(shù)能夠很容易地達(dá)到統(tǒng)一，并下載到不同機(jī)臺(tái)上去，如有變動(dòng)，可在上位機(jī)上做一次性修改。

第三，高效的質(zhì)量管控。由于TIA博途和各個(gè)機(jī)臺(tái)的Simatic S7-1500 PLC已經(jīng)取得通訊，并且實(shí)現(xiàn)了和后續(xù)的檢測(cè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，因此，當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)后續(xù)檢查鑄造質(zhì)量的X光機(jī)時(shí)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，X光機(jī)能夠通過(guò)設(shè)備之間信號(hào)的連接，快速地將結(jié)果反饋到總線，由總線進(jìn)行判斷，并進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的調(diào)整。由于快速的質(zhì)量反饋和介入，使生產(chǎn)過(guò)程中的不良品率降低了30%。

“輪轂鑄造領(lǐng)域使用TIA博途，這在全球范圍內(nèi)還是*次。”中信戴卡裝備中心副總經(jīng)理劉雙勇介紹說(shuō)，“雖然產(chǎn)能在不斷擴(kuò)大，中信戴卡卻并不想僅僅在硬件上投入，而更愿意掘取原有基礎(chǔ)設(shè)備的潛力，實(shí)現(xiàn)人員效率和單機(jī)產(chǎn)出效率的提升。”未來(lái)，生產(chǎn)任務(wù)將大部分交由軟件和機(jī)器完成，控制系統(tǒng)變身成為工廠的新主人。

設(shè)備條件和基礎(chǔ)管理水平的*還只是冰山一角，中信戴卡實(shí)力的部分重點(diǎn)體現(xiàn)為依托TIA博途搭建的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)和完備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)的擴(kuò)展，中信戴卡已經(jīng)將TIA博途和MES系統(tǒng)對(duì)接，和壓鑄機(jī)臺(tái)的所有PLC對(duì)接，和后續(xù)品質(zhì)管理的X光機(jī)控制器對(duì)接。同時(shí)，中信戴卡還不失遠(yuǎn)見(jiàn)地為系統(tǒng)擴(kuò)展預(yù)留了對(duì)接接口，未來(lái)將主要實(shí)現(xiàn)與ERP的對(duì)接。劉雙勇介紹說(shuō)，“為了實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的生產(chǎn)管理，未來(lái)我們還會(huì)計(jì)算出單機(jī)每小時(shí)的工時(shí)費(fèi)用，這在以前是不可想象的。甚至，可以滲透到SRM供應(yīng)商管理和CRM客戶管理層面。實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈的集成和整合！”

對(duì)于中信戴卡，這條由TIA博途發(fā)起并最終匯聚到TIA博途的工廠信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，象征著制造型企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)力以及未來(lái)的“智造”遠(yuǎn)景。未來(lái)制造，智能先行。西門子以工業(yè)4.0的前瞻視野和TIA博途等超新技術(shù)產(chǎn)品，將虛擬的信息系統(tǒng)將與真實(shí)的機(jī)器設(shè)備深度結(jié)合，促進(jìn)機(jī)器的自動(dòng)化與智能化，提高機(jī)器在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)上的自主地位。

從制造步入“智造”，未來(lái)工業(yè)發(fā)展大勢(shì)正在悄然改變行業(yè)生態(tài)。面對(duì)挑戰(zhàn)，中信戴卡已然先機(jī)在握！