精益引领 信息驱动 打造现代化工厂.docx

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精益引领信息驱动打造现代化工厂

精益引领信息驱动打造现代化工厂

——云南中烟曲靖卷烟厂

一、运用信息技术推动精益管理的背景

2012年，曲靖卷烟厂就地技术改造完成，企业全面实现了生产装备的机械化、自动化，信息网络实现了办公区域和生产区域的全覆盖，有力地支撑了从设备底层自动化控制、集中监控到车间的一体化管控；基于信息网络，引入物联网技术建设自动物流系统，实现了从原辅料到成品的自动化、流程化管控。

技改后全新的工艺设备布局、生产组织模式迫切需要一套切合曲烟现实需求、具有曲烟特色的管理运行模式。

同时，随着精益实践活动在全行业的系统推进，如何使精益核心思想落地、生根，进一步挖掘发展潜力，推动企业发展方式的转变，曲烟面临了管理突破的新难题。

党的十八大后，加快信息化建设、推进两化深度融合，成为中国工业企业走新型工业化道路的必然选择。

在国家局数字烟草发展纲要、云南中烟“十二五”信息化规划的指导下，曲靖卷烟厂以精益思想为引领，把信息化建设提升为企业发展的重要战略，加强顶层设计，系统规划，积极实施信息化建设，相继启动了MES系统、数字透明3D可视化系统、企业移动管理平台等信息化项目建设，并与之前投入使用的协同办公OA系统、ERP系统进行集成整合，努力构建“五位一体”的信息化模式，充分发挥装备技术优势，推动管理整合，积极探索智能管控、精益制造的发展道路，打造现代化工厂。

二、精益管理的指导思想及总体目标

精益管理的核心思想概括为“消除浪费，提升质量，创造价值”。

曲烟在实际工作中追求的目标是：

希望用更少的员工，花更少的时间，在产品质量和工作质量均得到保障并提升的前提下，完成更多的工作，甚至是完成一些以前想做、却受限制于各种条件而无法做到的工作。

同时，我们期望精益管理能带来业务流程上的改变，这种改变，是化繁为简的改变，是在低投入条件下产生高价值的改变，是科学的改变。

这样的改变，必须依托信息化手段来驱动，真正实现信息的互联互通，实现技术、业务及管理的融合，更加及时、准确全面地掌握、运用信息，最大限度地减少决策过程中的随意性和主观性，提高科学决策水平。

以信息化驱动精益管理，除了正确的理念认识和指导思想，还需要同时具备扎实的工业基础（机械化、自动化、数字化），以及与时代发展趋势相吻合的先进技术。

为此，曲烟将通过信息化建设，实现生产管理体系的自动化和信息化，从而推动生产管理流程的智能化和精细化，推进企业管理的系统化和科学化，全面打造精益制造工厂。

三、精益管理的实现

曲烟以万兆骨干、千兆接入的高速数据网络为基础，将3D可视化技术与MES系统进行有效集成，以信息化为驱动力，在生产和管理过程中积极践行和实现精益思想。

（一）系统实现

采用面向对象技术开发建设了全新的MES系统平台,实现了生产管理的信息化，具体包括生产管理、质量管理、设备管理、物料管理、虚拟仿真、实时监控、计划排产、统计报表、绩效分析、基础管理等功能模块；依托于MES系统，集成了3D可视化技术，从而丰富和完善了MES的功能应用，实现了企业生产过程的实时可视化管理。

1.系统集成

信息系统直接从设备内部采集实时数据,将所采集的数据在MES系统中进行分析、处理，并依托3D可视化技术进行直观的展示。

系统集成示意图如下：

2.关键技术

（1）数据采集技术

卷包设备数据采集不采用传统I/O模块等手段，而是通过调用自动化控制的源代码，直接从设备内部采集实时数据。

（2）3D仿真技术

系统应用三维可视化技术和虚拟现实技术，依托MES实时数据采集，并能结合实际的生产现场，立体地展现生产控制全过程。

（3）面向对象技术

MES平台与3D技术的集成开发，采用面向对象的软件开发技术，具有可重用性、可扩展性和可管理性；采用模块化设计思想，当系统需增加新的功能模块时，能快速地配置、复制、重用已有的软件模型，具备很强的灵活性。

（二）系统典型应用

通过有效整合软件技术、自动化技术、3D技术，并结合精益管理思想，形成了曲烟生产装备数字化、制造管理精细化、指挥调度智能化的信息化平台。

在实际工作中，系统具有以下典型应用：

1.生产的可视化实时管控：

基于3D虚拟仿真技术与MES的集成融合，通过生产、质量、设备、物料消耗等数据的实时采集，对数据进行直观化的现场展示，实现生产状态可视化，借助虚拟现实技术，实现生产现场远程同步漫游。

2.智能化排产：

系统基于3D可视化的设备、物料等资源情况，自动进行排产；基于产品提前期和生产进度进行仿真排产；基于产品生产过程进行动态滚动排产，最大限度地发挥产能。

3.质量的动态跟踪分析：

在MES中集成先进的报表组件，实现快捷、高效、简易的数据可视化分析，从而实现实时动态的工艺质量管控。

4.设备零备件生命周期管理：

通过对设备结构、零备件建立3D模型，结合设备零备件使用寿命，实现设备零备件的生命周期管理。

5.物料的动态管理：

结合生产现场的实际流程，实时采集各种物料的消耗数据，实现物料的实时动态管理。

6.我的MES：

MES系统面向对象的开发，针对不同岗位需求一对一进行定制，构建了“我的MES”模块。

使用者登陆到系统即可自动接收与之对应的“我的工作”、“我的关注”及“生产看板”，便于及时掌握信息、聚焦工作重点、完成对应工作，由传统的人、事分离向事与人密切关联的全新管理模式转变。

四、精益管理的效果和效益

MES平台与3D技术的集成结合了曲烟工业现场的管控实际，充分体现了精益管理的思想。

（一）从时间、空间、深度、精度四个方面体现精益思想

运用3D可视化的信息技术手段加强现场管理，可以从时间、空间、深度、精度四个方面实现精益思想。

（曲靖卷烟厂卷包线3D漫游实时监控截图）

从时间和空间上，以前巡查一次生产现场至少需要1至2小时，通过信息化手段，运用3D可视化技术，可以在极短的时间内对整个车间的生产状况有较为直观的了解，同时，可以对近10万平米的多个生产车间在同一显示器上进行全面关注，不仅缩短了时间，还扩展了空间。

另外，通过实时数据面板，关注的深度和精度都有所提高。

在这样的模式下，可减少时间的浪费，实现了工作效率及工作质量的提升。

这些都在实践过程中较为充分地实现了精益思想。

（二）运用信息技术实现对异常的实时管控

运用看板管理思想，在MES系统中开发出面对用户的生产看板、精益看板等内容，实现了实时发现异常、实时异常报警、聚焦异常，从而为有效预防问题、及时纠正问题创造条件，并结合3D可视化技术开发了曲靖卷烟厂3D版本的MES系统，使以上功能更直观、更便于操作人员使用。

同时，提高了生产流程控制与管理决策的响应速度，降低了生产资源的浪费，实现了各项指标的多维度标杆管理，并将指标达成情况与员工绩效挂钩，增强竞争意识，形成主动改善、追求卓越的氛围。

在这样的模式下，实现了减少出错、降低损失、持续改进的目标，这也充分体现了精益思想。

（三）3D可视化的信息技术手段在设备操作和设备维修上的运用

运用3D技术，将GDX1、GDX2、PROTOS70、M5等机型几万个零配件进行3D仿真建模，并将这些模型应用到设备部件套的组装、维修和设备标准化操作中，这样全面实现了设备操作和维修的可视化，同时，也实现了设备操作和维修的规范化、标准化。

可视化的实现，最大程度地降低了人员的技能门槛、扩展了员工的职业能力；标准化的实现，可有效地减少失误，提高效率，确保安全，充分体现了精益管理思想。

（四）运用信息技术在设备管理上的探索

1.经验维修向预防性维修的转型

利用系统的实时数据采集，结合3D可视化技术，实现了设备故障实时报警，设备故障原因快速排查，故障排查标准化指导等功能，大幅提升设备维修效率。

2.备件生命周期的探索

设备生命周期是一个庞大的系统工程，现阶段我们有条件做的只是其中的关于备件部分，原则上只是常用备件。

其原理是任何备件在正常使用情况下，都有使用寿命，曲烟通过厂家提供的备件理论使用寿命，结合机器实时完整的数据采集得到备件的实际使用寿命，初步确定了备件生命周期值，将该周期值运用到系统中，当达到该周期值85%时进行预警提示，当达到该周期值95%时进行报警提示，为预防性维修代替故障性维修创造了条件。

（大风机3D爆炸图--零件生命周期截图）

通过对物资的有效利用，从延长设备使用寿命、提高设备效率、减少备件库存、减少消耗等方面有效控制成本，体现了精益思想。

（五）运用信息技术深度参与控制，从而全面提高产品质量

以产品技术标准及过程工艺数据为基础，直接采集实时检测数据和质量检验数据，对在制品的质量进行检验及结果判定，实时反映各工序产品加工标准的执行情况。

通过SPC对数据进行统计分析，为产品质量持续改进提供依据。

在工艺方面的控制水平提升重点体现在制丝线，通过实时数采对工艺参数进行实时监控，结合数学建模及3D可视化技术，实现了工艺过程的动态管控。

（曲靖卷烟厂制丝线3D漫游实时监控及数据面板截图）

工艺控制水平的提升，带来的是产品质量的提升，这也是精益管理核心思想的具体实现。

（六）运用3D可视化的信息技术手段开启人员培训新模式

将卷包车间GDX1、GDX2、PROTOS70、M5等机型的操作全部制作成标准化的3D培训视频，新员工通过对照该3D培训视频，结合其他教学手段，在较短时间内便可实现对设备的独立操作，达到相应技术岗位要求，较早、较好地实现了个人价值，同时也为企业和社会创造了更多价值。

通过新模式的运用，培训时间大幅缩短，培训质量全面提高，既实现了人的能力增值，也构建了员工和企业的双赢，这就是曲烟所追求的精益。

（七）引入和运用全新的信息技术和手段，改变了传统业务流程

运用并行工程原理，曲靖卷烟厂将在2015年实现3D可视化、MES、ERP、OA、企业移动管理平台等系统的横向及纵向贯穿，实现五位一体，将现有业务模式由串联型改变为并联型。

改变后的新流程将实现价值的增值。

在今后的工作中，曲靖卷烟厂将规划筹建新型数据中心，该数据中心将有更强大的数据采集、储存功能，并将实现智能化的大数据分析及应用。

改变后的新流程和改造后的新系统，都将实现价值增值和效率提升，充分体现了精益思想。

五、结论

在精益思想的指导下，通过信息技术的应用，曲烟在实际工作中实现了生产组织的效率提升，设备运行效率和维修效率也得到了提升，工作质量和产品质量得到了改善，有效地控制了成本物耗，培训效率得到了提高，业务流的改变导致了价值流的增值。

在精益思想的指导下，通过信息技术的科学应用，我们最终提高的是整个企业的管理水平，并用实践证明了向管理要效益是可行、可为的，精益思想作为卷烟工业指导生产经营的核心思想，是富予哲理和极具科学性的。

在今天这个时代背景下，运用信息技术手段，走信息化与工业化融合之路，是支撑和实现精益思想的有效途径，是时代的选择，是历史的必然。