一、企业简介
康辉新材料科技有限公司于2011年落户营口仙人岛经济开发区,是恒力集团旗下-恒力石化股份有限公司(股票代码:600346)子公司。公司现有员工2800余人,2022年实现营业收入689864万元。
公司主营产品有:双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)、锂电池隔膜(BSF)、PBT工程塑料及改性产品、功能性聚酯及PBS/PBAT生物可降解塑料。双向拉伸聚酯薄膜现有产能38.6万吨/年,产能排名国内前三,技术水平国内领先;PBT工程塑料现有产能34万吨/年(含康辉大连),是全球最大的PBT生产企业,技术水平国际先进;PBS类生物降解树脂现有产能3.3万吨/年,产能排名国内前三,技术水平国内领先。各类产品规格品种齐全,产品先后取得REACH注册,欧盟ROHS、GRS、DIN、Seeding、VDE认证,美国FDA、BPI、UL认证,澳大利亚ABA认证,日本JBPA认证等,全力满足不同客户需求。
公司先后通过ISO9001质量管理体系、ISO45001职业健康安全管理体系、ISO14001环境管理体系、IATF16949汽车行业质量管理体系、ISO50001能源管理体系认证。先后被评为全国电力需求侧示范企业、辽宁省瞪羚企业、辽宁省绿色工厂、辽宁省民营企业100强、全国石油和化学工业先进集体、中国轻工业科技百强企业、中国轻工业二百强企业、辽宁省智能工厂、国家知识产权优势企业等荣誉称号。公司是高新技术企业,挂牌有辽宁省专业技术创新中心、辽宁省企业技术中心,组建有辽宁省典型实质性产学研联盟。具有较强技术实力与研发实力,已积累多项核心技术,现拥有授权专利103项,其中发明专利34项,实用新型专利69项;累计立项新产品研发项目112项,承担有辽宁省“揭榜挂帅”科技计划重大项目、辽宁省自然科学基金项目、中央引导地方科技发展资金项目、营口市“揭榜挂帅”关键技术攻关项目、营口市企业博士双创计划项目。
公司以“科技创新”为发展核心,加强与国内多所高校开展科研合作,聘请海内外专家组成研发团队,推进新材料前沿技术和尖端产品的研发,引领市场,实现企业高质量可持续发展。
二、智能工厂实施成果
智能工厂项目通过工业网络技术实现设备互联互通,实现信息化平台中ERP、MES、WMS等系统软件数据共享,提升工厂整体数字化研发、数字化制造、数字化质量管理及上层决策能力。应用MES系统实现柔性调度排产、生产作业数字化、质量追溯和设备管理,通过智能化生产系统、过程控制系统、网络化总控系统打通生产现场各环节之间及生产现场与决策层之间的数据互通链路,实现人机交互方式的远程管控,最终实现制造、管理过程的全自动化。通过ERP系统优化企业资源,打通销售、供应链和仓储部门之间的壁垒,提高公司运作效率,降低了运营成本。
智能工厂包含五车间和MR车间,五车间HLN、HLQ、HLR三条智能化生产线和MR车间四条PBT/PBAT生产线具有设备配置起点高,技术水平高、加工精度高、生产效率高及安全性高等特点,同时具有一定柔性,能适应多品种聚酯薄膜的生产,实现了原料输送、挤出铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷、分切包装等工艺流程。
智能工厂项目建设有多个智能化管理平台,HENGLINK工业互联网平台是一个集成化、智能化的工业互联网平台,可以实现设备、生产线、车间和决策层之间的数字化连接和信息共享。通过应用HENGLINK工业互联网平台可以实现设备数据的实时监测和分析,提高了生产效率和质量,降低了生产成本。通过应用NC/NCC ERP管理软件,可以实现生产计划的自动生成和生产任务的自动下发,提高了生产效率和准确性。通过应用薄膜MES生产执行系统,可以实时监测生产过程,并对生产数据进行分析和优化,提高了生产效率和质量。通过应用WMS恒力智能仓储系统,康辉新材料可以实现智能化的仓储管理,提高了仓储效率和准确性。恒力智能巡检系统是一个智能化的巡检管理系统,可以帮助企业实现设备巡检流程的数字化、自动化和规范。
通过资源管理软件、生产管理软件及工艺管理软件的集成,实现了广覆盖、多层次集成化的两化融合应用。实施了业界先进的系统,该平台集成了:企业资源管理ERP系统、产品数据管理系统、质量信息管理系统、客户关系管理系统、仓库管理系统、供应链管理系统、物流管理系统、车间作业管理系统以及制造企业生产过程执行管理系统MES等。实现了公司业务一体化实时纵向集成及前后业务环节横向集成的信息系统,完成各个系统之间数据的融合及互联互通。
智能工厂建成后关键工序数控化率提升9.3%,生产效率提升25%,研发周期缩短15%,设备综合利用率提升7%,降低运营成本20.5%,单位产值能耗降低11.61%,降低产品不良率下降36.19%”。
三、智能工厂主要应用场景
1.膜面缺陷在线检测
针对在聚酯薄膜生产过程中缺陷检测识别,添加了智能图形识别系统,用于对膜面缺陷数量的识别检测。在薄膜产品的生产过程中,特别是批量生产过程,由于产品产量比较大,产品产生缺陷的地方也可能不存在固定规律,在质检过程中无法第一时间发现产品的缺陷。利用在线检测能够通过扫描镜头快速的发现薄膜产品的缺陷,将数据传输到中控室电脑上,并记录缺陷位置和数量,在成品分切时可以剔除瑕疵产品段,从而实现产品合格。全过程自动扫描,自动记录,减少人员紧靠肉眼观察的弊端,并实现高效率化的生产。
2.薄膜在线测厚
针对在聚酯薄膜生产过程的中产品厚度的检测识别,添加了智能测量系统,用于对薄膜厚度进行在线检测测量。在薄膜产品的生产过程中,特别是批量生产过程,由于产品产量比较大,薄膜产品厚度情况在下卷后测量有较大的滞后性。利用在线测厚系统能够通过在线测厚仪,在生产过程中就检测到产品厚度变化,并将数据传输到中控室电脑上,方便针对厚度情况及时进行调整。全过程自动测量,自动记录,并可输出厚度曲线图,极大地降低了下卷测量的滞后性,实现更高效高质量的生产。
3.膜卷自动换卷
针对在薄膜生产中每生产完一卷薄膜,需要更换另一根钢芯进行下一卷的生产,生产线搭建的是自动换卷系统,用于保证生产连续性和产品重量的准确性。在薄膜产品的生产过程中,特别是批量生产过程,由于产品产量比较大,人工换卷有可能会操作动作不准确,也有可能操作换卷的时间不准确,增加生产成本或造成产品重量不达标。利用自动换卷系统通过自动换卷小车准确地完成换卷作业,并将生产完的膜卷卸下,同时在设定好生产米数后,及时换卷完美达到生产产品重量的准确性。全过程自动换卷,自动卸卷,减少人工换卷操作的不确定性,实现高效率化的生产。
4.膜面卫生在线除尘
针对在薄膜生产过程中膜面上出现的粉尘灰尘等杂质的清理,生产线搭建了在线全自动除尘装置,用于保证产品卫生质量的合格。在薄膜产品生产过程中,有可能会因为膜面落上了一点灰尘或其他杂质造成品质下降,而生产运行时无法对环境卫生进行清理。利用在线全自动除尘装置通过装置中风吸磁吸等手段对生产中膜面进行一个全方位的除尘操作,从而保证产品膜面卫生合格。全过程自动除尘,弥补了生产过程中无法对环境卫生进行清理的弊端,也补足了对生产过程中出现的粉尘无法有效控制的手段,实现了产品高质量生产。
5.薄膜厚度自动调节
针对在薄膜生产过程中薄膜厚度的变化调节,生产线搭载了厚度自动调节系统,用于保证产品厚度的稳定性。在薄膜产品生产过程中,厚度调节是贯穿整个生产过程的,虽然全程有人工调节,但难免疏忽大意,也很可能会造成厚度的不稳定。利用专门搭载的厚度自动调节系统,识别测厚仪的检测信号反馈,模头的加热线圈功率会进行自动控制调整,并把调整后的变化反馈到中控室电脑上,从而保证产品厚度的稳定性。全过程自动调节,自动反馈,极大减少了因人工调整不及时而造成厚度不均的问题,实现了产品高效高质量生产。
6.计划排产
当销售部下达年度生产任务之后,由计划员用Excel制定计划,再详细到日计划,绑定到生产线。需要人工进行制表排单,数据采集;人员汇总计算,浪费时间、精力。需要人工进行制表排单,数据采集;人员汇总计算,浪费时间、精力。利用MES系统将制表排单,生产数据全部在系统中完成,同时系统提供订单生产进度查询和订单完工进度查询等功能。节约人员的工作时间,同时也节约了大量纸张。
7.工艺规程编制
生产前中后由现场操作人员使用手工形式填写生产数据。需要现场人员用手工填写方式进行生产数据填写、采集。在实施MES系统之后,将车间的工艺数据从单独的设备系统中导入到MES中,同时系统提供EXCEL导入工艺规程的功能,在保证原有数据不丢失的情况下,可以在MES中实现工艺规程编制,审批,升版,撤销定版等,此外,系统提供首检通知单等报表提请功能。整个过程所有文件和记录均实现电子化,现场运转更加流畅,同时也节约了大量纸张。
8. 现场生产和质量管控
现场生产质量管控基本上是人为取样送至分析室进行检测。检测数据分析室通知车间及品控人员进行控制,现场会出现检测数据推送不及时,再去找检分析检验提供数据,造成停机等待检验数据的时间延长。遇到检查点填报的时候,也会存在逾越的情况。另外,现场生产过程中流转着厚厚的制造记录,既不经济也不实用。MES系统同时提供首检,过程检、终检等功能。各种质量问题:数据偏差、保留、不合格、重新生产、人工筛选等都可以在MES中实现辨别,充分的保证现场生产,并顺利处理各种类型质量问题。系统在整个现场操作中,会记录日期班次等信息,可以作为绩效统计的依据,并且每班都会有记录当前操作人,如果发生质量问题也可以迅速查找到当班,质量追溯也更细化。
9.报表和生产数据管理
现场生产产生的数据,往往都是计划员用EXCEL统计生成,数据量大,也不方便。对于生成订单的状态和交付情况,现场存在质量问题,跟踪状态也没法在现场显示。管理极为不便。随着数据的积累,MES系统中各项报表将提供实时展示生产进度、质量问题处理进度做成看板,可实现饼状图,柱状图等多种图形化展示,另外系统提供工艺信息,质量问题等多个统计报表以供查看、调查。在提高计划及生产有效性的同时,强化了生产作业计划的严肃性,改善生产管理流程,使生产运行更高效。
10.挤出线设备智能运维
通过维修管理、在线运行监测、故障预测和运行优化,实现精细化设备管理和预测性维护,提升设备运行效率、可靠性和精度保持性。开展检维修计划优化、资源配置优化,建设设备管理系统,融合智能传感、故障机理分析、机器学习、物联网等技术,实现设备运行状态判定、性能分析和故障预警,系统构建故障预测与健康管理,进行设备失效模式判断、预测性维护及运行参数调优。设备缺少高效的故障监控、诊断、预测和维护来管理,采取通过线下手段定检手段结合设备故障管理的事后管理模式。针对生产过程,利用传感器、摄像头等监控设备实现总装过程中设备使用状态及制造数据动态感知,获取设备、物料、人员等占用信息。对各站位的自动化设备运行状态实时监控,获取设备健康状态数据,建立健康指数对设备健康状态进行综合评价,推进设备智能维护管理,提高排产效率与设备利用率。关键设备联网率100%,实现设备故障在线快速监控、诊断、预测和维护管理,设备因故障停机率降低50%,保障设备的健康率、利用率,提高运营效率。建立并保持“自养护、自修复、自适应机能”机制。并实现设备状态与生产线状态动态仿真优化,提升产线能力。
11.用友ERP供应链可视化
在企业准备供应计划时将各种不同类型的包括原材料的供应,企业内部生产部门和外包企业产能的使用情况,物流公司的配送的能力等制约因素用动态图形表示出来,这样一来就能轻易找出供应链中最薄弱的环节;关于供应计划提到过可视化技术对企业降低库存量的影响,企业通过向供应商定期提供供应要求以及商议供货合约控制供应方面的变化并确保稳定的供应量。解决交易成本问题,采购成本问题,降低存货量,缩短循环周期,增加收入和利润问题。企业通过建立可视化平台系统,实现对数据采集、数据传输、数据存储、数据分析处理以及数据展示等。供应链可视化的数据来自于供应链中各节点企业内部系统的数据库。利用应用集成网关提供的各种数据接口将其抽取、转换、加载到目标数据仓库中;针对可视化对象建立多维数据集,联机分析与处理。利用多维数据集和数据聚集技术对数据仓库中的数据进行组织和汇总,用联机分析和可视化工具对这些数据迅速进行评价;最后使用前端展示工具将可视化信息以各种图表的方式直观展示出来,便于用户分析决策。供应链可视化就是利用信息技术,采集、传递、存储、分析、处理供应链中的订单、物流以及库存等相关指标信息,按照供应链的需求,以图形化的方式展现出来。供应链可视化可以有效提高整条供应链的透明度和可控性,从而大大降低供应链风险。
12.销售系统市场营销快速分析
通过对市场信息的分析更精确的判断市场需求。通过消耗库存满足用户的需求,导致库存成本的增加,无法及时满足新产品的交货期。应用大数据、深度学习等技术,实现对市场未来供求趋势、影响因素及其变化规律的精准分析、判断和预测。对市场需求提前预判,提前组织生产,减少库存提高生产效率,积极响应市场需求。
13.HENGLINK工业互联网平台应用
打通企业办公信息网络。所有流程保证线上留痕,数据正确,方便使用,实现真正的信息化平台数据一体化。通过审批流程、恒力文档、IM通讯、恒力课堂、恒力邮箱功能模块提升办公效率。根据企业的管理要求,定制出对应的业务审批流程、沟通平台及学习平台,保证了使用效率,提供了应用平台,加快各个环节处理的效率,提高管控力度,同时保证有效的信息共享,加快了各个部门之间的办事效率,高效处理公司之间的日常任务。
四、未来智能制造发展规划
项目的实施使生产流程、过程监测、调整控制高度智能化、集成化,达到生产操作更加简化、生产过程全面监测、精准进行优化调整。凭借各方面精细的优化,成为了全球首家熔体法超宽幅生产线上开发出超薄膜、在线涂布膜、离型保护基膜等差异化产品的企业。
企业智能化发展水平在同行业中处于领先水平,在设备自动化、产品研发设计、生产管理、质量管理和智能服务等方面具有突出的示范带动作用。本项目先进的管理和生产模式在江苏康辉新材料科技有限公司得到了复制和推广应用。未来将逐步建设数字孪生可视化平台,打造的智慧工厂注重实现数据统一化,集成工业智能化管理系统,打破了数据孤岛化现状,实现了设备可视化,打造智能工厂管控一体化平台和工业智能化管理平台,有效提高工厂作业的综合监管能力、降低企业运营成本,实现管理精细化、决策科学化和服务高效化。通过与设备和软件供应商联合开发的方式推动项目结合实际需求不断完善。
在制造能力、生产效率、产品品质、能源利用、安全环保、清洁制膜等方面均达到国内领先水平,同时有效带动相关软硬件、智能部件、物联网等产业的发展,在推动制膜行业智能发展和转型升级方面起到了突出的示范带动作用。康辉新材料科技有限公司年产4.4亿平方米超强锂电池隔膜项目,康辉新材料科技有限公司旗下全资子公司江苏康辉新材料科技有限公司在建年产80万吨功能性聚酯薄膜、功能性塑料项目,全资子公司康辉南通新材科技有限公司年产60万吨功能性聚酯薄膜、功能性薄膜及30亿平方米锂电池隔膜项目将全面借鉴本项目的积累的经验,在项目建设之初便高标准、严要求实施智能工厂建设工作。公司的智能工厂项目为智能科技引领制膜行业的转型升级做了积极的示范,在行业内起到了良好的带头作用。智能工厂项目的建成,除了对制膜行业的跨越式发展有示范带动作用,对辽宁地区乃至全国的技术、资金、资源、能源密集型,规模效益显著,连续、高效生产的工业企业来说,在行业技术升级、效率提升、质量改进、管理提升、环保安全等方面有极强的示范价值和推广价值。