PPG仲基圣厂长谈国内智能工厂规划与建设

仲基圣：智能制造是帮助企业提升竞争力的一种方式，可以参考工业4.0的战略目标，帮助企业成为一个能够敏捷响应变化的、学习型的组织。实现了智能制造，企业在生产制造过程基本可以达到自动化的闭环管理，制造过程全局透明可控、可预测、实时响应、无人干预或少人干预，从而提升生效效率和质量稳定性。依据企业的内外环境不同，智能制造可以局部实现也可以全局实现。

涂料企业实现智能制造，要从硬件和软件两方面着手。从硬件而言，需要实现85%以上设备自动化控制，包括智能生产环节的几个重要节点：一原物料的进出仓，二投料，三罐装，最后是搬运。如果这四个节点的自动化程度达到85%以上，那这家涂料工厂便可以称作智能工厂。在过去一年，PPG跟德国西门子、霍尼韦尔、MPDV，以及中国一些本土企业，如珠海长陆等进行了多番接触与联系，积极推进工厂的自动化建设。PPG现在在罐装环节的自动罐装率在 65-70%左右，其他环节一些自动化建设也在筹备中。而后端，即智慧端的成品搬运，如自动小车运输，第一期将于2019年7月上线，2020年PPG昆山工厂后端将实现百分百自动化运输。

从软件方面来讲，智能制造需要有自己的信息物理系统。仅有硬件，没有软件把所有的信息串起来，实现信息间的相互对接，那设备之间就都是孤立的。而信息物理系统，是指从客户订单接收处理、制造的执行再到发货的一体化系统，它分很多模块，包括现在流行的MES制造执行系统，能够连接整个业务流程，从接单到出库以及中间的所有制造环节全部串联在一起，实现信息流的高度集中和整合。

智能制造的实现离不开众多技术的支撑，比如安全可靠高速的网络、自动化可管控的设备、大数据、物联网、传感器、云计算、AI等；在技术支撑之外，管理体系与精益/IE生产的支撑也至关重要。

智能涂料工厂建设要素：

智能配方管理

智能物流（厂内）/智慧物流（厂外）

智能仓储

工厂物联网

加工过程的透明可视化

全过程质量监控、分析、预测

（环保能源管理）

高级计划排程

设备的预测性维修维护

智能防呆防错

……

仲基圣：智能配方管理实际是MES系统里的一个模块。工厂生产新产品源源不断上线，在新配方上线时有个特别的管理工序，包括了日常的配方管理。但实际，配方管理因牵涉到公司的机密，甚至是高度机密，因此，这一模块实际仅是极少部分人能够看到接触到。因而，出于安全的考虑，这也是一个单独的模块。

仲基圣：我们刚在谈什么是智能工厂时提到的第一个节点（原物料的进出仓）和最后一个节点（搬运）都涉及智能物流：原料如何进仓出仓？如何让信息流随着物流快速移动？让信息流与物流同步移动有很多方案。具体而言，比如在仓库中，会用到智能小车到智能仓库取货，物料移动时会自动跟ERP系统进行对账。还有比如，有的工厂能够根据生产计划，设备可自动进行取货，并送到需要的地方。还有比如后端的成品发货环节，有很多工厂的仓库已经实现无人化管理，可以严格按照客户需求，在常规物流库存管理先进先出的原则之下，一切都是自动化的。

记者：实现智能物流的前提之一是否需要所有的物料在进厂后先打上条码标签？ 

仲基圣：是的，高级点的叫RFID标签，随着标签的流转，车间的各种无线网络通过标贴信息会探测到它的位置，跟ERP系统（包括MIS系统）自动对接。实际这在其他行业都有使用地已经相对成熟了，只是我们涂料行业稍微走得慢了一点儿。

仲基圣：工厂物联网的实现就是所有设备和信息完成紧密串联，让设备之间可以通信，所有的订单信息、物料信息、所有的人员信息都连在一起，连成一个大网，这个网会自动抓取以上各种数据，在后台进行自动运算。而工厂物联网，正是这样一张大网，也就是我们所说的信息物理系统。

仲基圣：能源管理是指把工厂所有会用到能源的地方进行实时数据采集，比如电、蒸汽及用到的其他相关能源，采集耗能设备的数据。涂料行业用到的生产设备如分散机、研磨机、反应釜等，监控它们运行了多久，消耗了多少度电，对这些数据进行监控，实时追踪统计，如果提前设定了目标，它还会报警等等。

仲基圣：有的MES模块里本身含有能源管理模块，能源成本在工厂运营中占的成本比例是非常高的，因此能源管理非常重要。耗能最多的，首先肯定是生产设备的运行，其次是生产辅助系统，比如公用设施部分，以及像安全环保设施的运行所消耗的能源，这两块是耗能最多的地方。能源管理，不仅是监控耗能情况，还具有预测功用。例如公司设定了未来三个月的产量要求，倘若生产人员能提供未来三个月的能耗图及大概支出，那说明能源管控是真正到位了。

能耗预测对工厂意义重大，背后有很多驱动因素，首先从大环境而言，政策层在持续推进节能减耗，从政府层就有很多压力；其次在公司内部，第一是要降成本，第二是企业的可持续发展必然需要做一些准备工作。因此，如果企业没有能耗管理系统，这些就没办法落地，企业不知道自己的能源耗在哪里，就无从谈降成本，更无从优化。

仲基圣：其实这也是MES模块里有的，但市场上也有单独的软件出售。指的是客户订单进入ERP系统后，这个软件可以把客户的需求信息转变成车间比较细的生产排程。这个过程现在绝大多数公司是靠生产计划人员来做。未来， EPS自动排程系统可以帮助优化这一过程，它能把基于系统的所有参数（人、设备、订单、物料信息）自动排出一个最优的生产计划，从而加快反应速度，保证成本最低。因此，当下很多公司都在上这样的高级排程系统（Advanced Planning System）。PPG在未来1-2年就会上这个模块，以提升效率，改善客户满意度。

仲基圣：这是一种立体仓库，立位很高没有固定的库位，每一刻都在移动。这需要背后有大数据，及稳定强大的系统来支撑，仓库在建设前就要做好规划。仓储对涂料企业非常重要，近年来，仓储物流的成本每年都在提高，如果新建工厂建了一个不大的仓库，却能够解决很大的吞吐量，并且很精确，不需要到外面租仓库，这是非常合算的。高效的吞吐进出，会大大降低工厂的成本，对涂料企业的长远发展是极为重要的。

生产线及环保节能规划的要点及如何应对未来的不确定性；

屋顶光伏发电项目，采用太阳能供电

使用高效节能的产品，如照明系统

优化危废处理流程

智能仓储管理的核心要点：

非固定式、智能导引放货与取货，充分利用空间

与生产无缝联动

与供应商在线协同

与物流车在线协同

仲基圣：生产工厂如能从硬件到软件真正实现智能管理，实现安全环保要求的达标就不成问题。企业要及时关注新出的安全环保方面的法律法规，如果新建工厂，在国家现有标准基础上一定要更高，至少要比最新的标准提前5年左右。在设计阶段就要有前瞻性，多用自动化设备，尽量减少人工，设备的选型也要选择最新、最前沿的一些技术，比如尾气处理装置。国内一些企业的设备能耗过高，实际就跟设计时考虑不足有关，生产设备选型非常关键，选的不对，未来能耗非常高。

PPG在全国有很多工厂，很多的新项目，我们经常跟项目部探讨，他们有很多新的供应商，我们基本上都是跟国际上的一些大牌供应商合作。欧洲涂料制造水平比美国要更尖端，历史更久，因而它们的涂料制造设备也是比较尖端的，技术也是最新的超前的技术。同样做一吨油漆，选用欧洲先进的设备的能耗可能只有普通设备的一半，虽然一次性的采购成本较高，但长远来讲，运营成本是非常低的。

设备的保养及维护要点；

识别关键设备及设备的关键部件

识别设备故障类别并关联到保养计划中

通过OEE积累设备停机的数据，从而分析相关性

区分预防性维护与预测性维护的设备/关键部件

将复杂的专业维护通过技术支撑简单化、规范化

推进员工自主维护，技术人员更多做设备改善，提高设备易维护性