一、案例概述

新鄉(xiāng)化纖股份有限公司是我國生產(chǎn)紡織原料的大型企業(yè)，產(chǎn)品包括再生纖維素長絲、氨綸兩大系列。公司及產(chǎn)品先后榮獲國內(nèi)國際多項榮譽稱號，公司堅定沿著“創(chuàng)新引領(lǐng)、數(shù)字賦能、綠色轉(zhuǎn)型”發(fā)展方向，以“單臺設(shè)備自動化、整套生產(chǎn)線智能化、綜合管理智慧化”為目標，加快轉(zhuǎn)型升級步伐，積極實施智能改造全面推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提速增效。 

紡絲車間作為企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，內(nèi)部安裝有幾百上千臺卷繞設(shè)備，作業(yè)頻次高、勞動強度大，加之作業(yè)環(huán)境高溫吵雜，傳統(tǒng)人工作業(yè)模式已無法適應(yīng)新形勢下公司發(fā)展理念的要求，經(jīng)過詳細調(diào)研論證與考察對比，津成公司聯(lián)合中國航天設(shè)計的“基于MES智能生產(chǎn)控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字無人化自動落筒搬運方案”最終脫穎而出，目前項目實施已基本完成，利用高精度高速天軌落筒機器人已替代人工實現(xiàn)高效自動理筒、落筒、分批作業(yè)，利用5G物聯(lián)網(wǎng)+AGV機器人已取代人工更換搬運絲車工作，通過MES數(shù)字孿生+PLC設(shè)備控制技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)全過程智能管控與實時跟蹤。隨著項目在企業(yè)的不斷推廣應(yīng)用，必將賦予企業(yè)更大的競爭優(yōu)勢。

二、功能實施

本項目中，MES系統(tǒng)不僅僅是一套數(shù)據(jù)寫實系統(tǒng)，而是整個項目的大腦中樞系統(tǒng)，向上承接ERP計劃排產(chǎn)數(shù)據(jù)，向下采集控制各類自動化設(shè)備實現(xiàn)高效作業(yè)。系統(tǒng)覆蓋了紡絲生產(chǎn)全過程管控，結(jié)合先進算法技術(shù)實現(xiàn)了作業(yè)調(diào)度優(yōu)化、物流搬運平衡、品質(zhì)控制嚴謹、設(shè)備監(jiān)控實時、產(chǎn)品追溯全面、統(tǒng)計決策科學(xué)，MES系統(tǒng)實現(xiàn)的重點功能如下：

1、計劃排產(chǎn)管理：自動獲取企業(yè)已實施的ERP生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)，實現(xiàn)理筒、落筒任務(wù)實時更新與下發(fā)。

2、自動理筒管理：通過與理筒設(shè)備集成，實現(xiàn)依據(jù)排產(chǎn)信息自動準備并整理對應(yīng)類型的空紙筒，通過算法規(guī)則自動生成紙筒唯一身份標識并控制噴碼設(shè)備進行賦印，實現(xiàn)紙筒全過程跟蹤監(jiān)控。

3、自動落筒管理：通過與落筒設(shè)備、紡絲設(shè)備集成，結(jié)合任務(wù)智能調(diào)度模型，實現(xiàn)紡絲生產(chǎn)線各機臺的自動取絲、上空筒、絲錠運輸作業(yè)。

4、自動裝車管理：結(jié)合不同包裝線的不同放置要求，系統(tǒng)自動控制落筒設(shè)備將不同品種、批次、等級的絲錠放置于專屬的絲車、絲桿上。

5、絲車搬運管理：通過與AGV小車RCS系統(tǒng)集成，利用5G高速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)依據(jù)業(yè)務(wù)需要結(jié)合智能物流算法自動調(diào)度AGV自動更換絲車、搬運絲車至包裝車間存儲區(qū)以及自動搬運投料至包裝線。

6、線邊庫存管理：系統(tǒng)提供了車間線邊庫產(chǎn)品庫存物流管理的全自動手段，利用RFID、條碼、數(shù)字終端、設(shè)備芯片存儲等自動化數(shù)據(jù)采集手段，實時掌握絲車、產(chǎn)品流轉(zhuǎn)過程與存儲狀態(tài)、數(shù)量。

7、質(zhì)量控制管理：通過工控電腦、移動PAD實現(xiàn)便捷全面的質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集，通過人工預(yù)檢、異常標注等方式完成產(chǎn)品外觀、重量、性能等指標檢測。

8、統(tǒng)計分析管理：運用各種統(tǒng)計分析方法針對生產(chǎn)過程中的產(chǎn)量、質(zhì)量、狀態(tài)等數(shù)據(jù)，按照不同的業(yè)務(wù)需求進行統(tǒng)計分析處理，將統(tǒng)計和分析的結(jié)果直觀地呈現(xiàn)給管理人員。

9、車間大屏展示：將系統(tǒng)記錄的計劃、理筒、落筒、檢驗、庫存 、投料等各類重要數(shù)據(jù)進行提取、篩選、整合、分析，為企業(yè)打造大數(shù)據(jù)分析展示與管理駕駛中控指揮平臺。

三、應(yīng)用效益

系統(tǒng)的實施進一步夯實了企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，充分發(fā)揮了數(shù)智技術(shù)帶給企業(yè)的變革，助力企業(yè)大幅提升智能制造水平，打造出企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競爭新優(yōu)勢，推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

1、提升作業(yè)效率：由傳統(tǒng)的人工理筒、落筒、搬運作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)镸ES系統(tǒng)控制自動化設(shè)備全程無人作業(yè)，大大提升作業(yè)效率。

2、降低人工勞動強度：全自動化后人工僅負責(zé)巡查現(xiàn)場設(shè)備運轉(zhuǎn)、偶爾處理設(shè)備異常，勞動強度大幅降低。

3、保證產(chǎn)品質(zhì)量：采用系統(tǒng)提供的多種檢驗手段，高效準確標注質(zhì)量異常的產(chǎn)品，并將異常數(shù)據(jù)及時傳遞給后道工序，保證了不良產(chǎn)品的百分之百剔除。

4、降低生產(chǎn)成本：車間現(xiàn)場減少大量人工作業(yè)，轉(zhuǎn)而由自動化設(shè)備代替24小時運轉(zhuǎn)，由此減少的人員成本會直接導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低。

5、提高管理水平：以前車間現(xiàn)場全部依靠人工管理，生產(chǎn)數(shù)據(jù)也僅能依靠人工記錄并統(tǒng)計，管理難度大、數(shù)據(jù)記錄不準確不全面，通過引入系統(tǒng)后全程管控實現(xiàn)無人化，作業(yè)數(shù)據(jù)實時采集并驗證，出現(xiàn)異常時實時反饋至現(xiàn)場看板上，提醒管理人員及時排查解決。