【独家】华兴“智能纺”工厂参观探秘

华兴集团北靠东岳泰山、南邻孔子曲阜、西接水泊梁山，周边浓厚的中国文化氛围，造就了“诚信为本、创新发展”的华兴文化内涵；华兴集团目前拥有纺织基础产业和战略新兴产业两大板块，传统的纺织产业作为新兴产业的支撑基础，高科技的新兴产业作为传统产业的战略引领，相互依存、共生发展，体现了传承与创新的鲜明特色。

华兴集团始建于1987年，依靠全县人民集资建成1万纱锭，期间经历了计划指标与市场化的竞争、限产压锭与生存发展的抉择，在风风雨雨中艰难活下来，十几年的时间发展到3万锭的规模；2000年，作为山东省首批试点企业，进行了以资产性质和员工身份为内容的 “双置换”改制，使企业增强了内生发展动力，连续实现技改扩规，短短5年时间,快速发展到20万锭的规模，人均利税和利税总额进入全国棉纺织前50强；2006年，华兴集团基于对20年来的发展历程总结和建设百年华兴、实现百亿产业的“双百”愿景目标，提出了“转型升级、二次创业”的战略任务，十年磨一剑，实现了由纯棉纺企业转型到战略性新兴产业的新材料领域，并实现产业化；由劳动密集型的传统纺织企业升级到具有互联网时代特征的智能纺水平，并实现弯道超越。

参会代表参观华兴智能纺云中心

从全球层面看,建设智能纺的国际环境前所未有：众所周知,美国高调宣布制造业回归,出台了《先进制造业国家战略计划》、德国出台“工业4.0计划”中国提出“中国制造2025”等，制造业正重新成为国家竞争力的重要体现。智能制造国际环境前所未有，推动智能制造正当其时。

从互联网层面看, 建设智能纺的支撑技术日益成熟:商业互联网的突飞猛进，使中国发展居于世界领先地位,为工业互联网的发展起到了引领作用,为整个互联网时代的发展储备了技术、装备、人才、通信等资源要素，奠定了建设智能纺各方面的良好基础。

从行业层面看，建设智能纺是转型升级的不二选择:中国纺织行业十三五规划提出智能制造引领纺织行业转型升级，智能化成为中国由纺织大国大国向纺织强国迈进的需要，高会长提出，在“十三五”期间，我国纺织工业将会建成和推广六条智能化生产线，其中，第一条生产线就是纺纱智能生产线，姚院士也提出行业大力推行数字化、网络化、提高创新设计能力，推行生产制造向服务制造转型，是建设一批智能纺纱示范工厂的需要。

从企业层面看，建设智能纺是跨越发展的内在要求：华兴集团有近30年的企业发展基础，连续多年进行了设备装备的升级，企业多年ERP等系统的运用实践积累了经验，使公司成为全国两化融合首批示范企业，公司自主研发的核心材料的应用，与央企合作的资金优势，以及华兴集团实施的转型升级战略等一系类先决条件，促成了公司构建一个全新的智能纺工厂。

参会代表参观华兴智能纺车间

华兴智能纺的总体思路是：建设5万锭智能纺示范工厂，完全按工业4.0要求高起点规划、高起点建设。整合设备厂商、软件集成商，科学分工，华兴提供平台、进行顶层设计，分步实施。工程由具有雄厚资质实力的山东省纺织设计院承担设计任务，由具有百年历史的外资钢构企业巴特勒公司承担建设任务。

华兴智能纺的总体架构是：第一，通过整合设备厂商、软件开发商，进行数据的集成，以MES等应用系统为平台，使工厂内部的人、机、料、法、环等生产要素实现互通、互联、互动，达到智能化；第二，不断调整各资源要素最优化、使智能工厂高度化，建立远程控制、监督下的制造管控；第三，从纵向和横向相连，确立主动性、战略性的信息综合运营系统。

建立全部生产要素的相互连接。华兴智能纺通过内部编码、重新布置传感器、设置云端服务器等，使用统一、可视化的数字化语言，形成从物理设备层到监控管理层的数据整合，为MES、ERP等系统的分析提供实时有效的数据源。

参会代表参观华兴智能纺车间

4M1E网络的架构实现路径一：设备

全部设备实现连接。华兴智能纺项目选用了国内外的最先进设备,并与厂商进行了艰难技术谈判,尤其是在设备数据协议开放问题上, 国产设备的优越性在构建数据的配合上达到最佳，例如，青岛环球、日照裕华等企业成为华兴智能纺的优质伙伴；有的公司，由于配合度不够，遗憾的被我们舍弃，对于设备本身采集不到的数据，我们重新布置传感器，确保采集设备信息全面、连续，便于分析各设备生产效率、全面掌控设备的实时状态。

华兴智能纺车间采用的裕华设备

华兴智能纺车间采用的部分环球设备

4M1E网络的架构实现路径二：原料

在原料信息管理方面，建立起原料从采购、入库、使用的全程网络监控信息系统，通过原棉管理实现生产的可追溯性，确保库存信息的正确性，防止不必要的库存占压。

4M1E网络的架构实现路径三：移动办公设施

通过使用移动技术，利用视频通话、对讲机等移动设备的可携带性，实现作业人员对整个生产过程的实时运营和监控，发生异常时可以及时应对。

4M1E网络的架构实现路径四：操作方式的智能化

在操作管理层面，通过IT技术及移动设备，操作人员所有信息与设备信息融合，改变传统的高强度巡回、搬运等工作方式，员工工作状态、工作量随时显示，使操作方式智能化。

4M1E网络的架构实现路径五：环境

在环境管控方面，通过对空调、空压机安装传感器，建立环境信息分析基础，实现故障的提前感知和预防，为品质稳定提供保障。

通过网络构建和信息采集，实现生产全过程的实时管控，以及生产进度管理及品质异常可视化管理，提供车间异常发生感知及预警功能。为公司提供决策支持，进而达到各生产要素的最优化组合。

华兴智能纺TIS系统界面

主动型的制造运营架构实现路径一:自动排产

在自动排产方面，根据产能情况自动生成各订单的生产时刻表，通过这种工作计划的可视性和实时的设备信息，使得设备生产效率达到最佳水平。

主动型的制造运营架构实现路径二：工序管理

在工序管理方面，通过在线工艺下达、工艺优化、工艺分析，达到对生产工艺全过程的管理，并通过从原料投入到生产每个过程的全面信息掌控，随时了解和控制产品质量，使品质持续稳定。

主动型的制造运营架构实现路径三：原料管理

在原料管理方面，根据原料库存和生产需求信息，进行原料智能配比、原料性能分析，建立智能化的原材料库存管理及先入先出投入体系，并同时提供最佳的原料管理方案，使库存始终保持在合理区间。

主动型的制造运营架构实现路径四：设备状态管理

在设备状态管理方面，通过实时采集设备信息，智能分析各设备生产效率以及实时运行状态，智能提供维护、保养等相关建议，改变传统的周期管理模式，实现设备的管理升级。

主动型的制造运营架构实现路径五：质量管理

通过实时质量在线检测，综合工艺执行及设备运转等各种现状，实现对产品全过程的品质控制，实时进行品质管理及异常状态调整，并能够精准的实现对问题工序和机台的追踪。

主动型的制造运营架构实现路径六：能耗管理

在能耗管理方面，对能源在线监控，建立起对能耗的高效管理和科学管控，达到降低生产成本和稳定质量的目的。

通过对车间内生产情况的综合性监控，实现对生产进度管理及品质异常的可视化管理，实现主要KPI指标管理，智能纺系统使人、设备、软件系统融为一体，互联互通，实现制造过程的“动态感知——实时分析——自主决策——精准执行”全闭环管控。

实现路径——智能制造管控架构（云中心）

把云中心作为车间生产管控中心，对每个工序和作业点的全流程可视化管控，系统将实时数据传递集成和分析，以数据分析反向指导生产管理，实现生产全流程的网络化、集成化，提高了生产效率和管理精细化水平，实现制造的智能化。

华兴智能纺云中心

实现路径——智能制造管控架构（订单追溯）

在订单追溯方面，建立从订单信息获取到生产完成全过程的跟踪体系，实时获取每个产品的加工工序、加工结果的数据记录，形成每个产品的可追溯性记录，提高了交货的准确性和客户的满意度。

实现路径——智能制造管控架构（实现效果）

公司应用智能纺系统后，产品质量持续稳定、一致性好，同时生产效率得到了显著提高。设备效率提高了36%，劳动效率提高了80%，不良品率下降了6%，能耗下降了5%。

由于纺纱工序多，并且各工序之间都是断开的，这为给实现自动化、连续化生产带来了极大的困难。为此，我们选用了国际先进的特吕茨勒清梳联，立达的精梳机、并条机，青岛环球的粗纱机，印度朗维的细纱超长车，日照裕华的紧赛纺装置，意大利萨维奥的自动络筒机等自动化和智能化设备；为了解决清梳联到精梳、精梳到并条、并条到粗纱以及络筒机到成包之间的间断，我们选用了青岛环球的AGV条桶自动运输系统、粗细络联、筒纱自动吊装运输装置、自动成包码垛入库系统等各种连接装置及自动运输装置，将生产线全部进行连接。实现了从原料上车到成品自动入库的全自动生产线。

全自动生产线示意图

主要是各生产要素的信息联通，通过设备系统所带的传感器或再加传感器、采集设备状态及生产数据信息，使人、机、物与产业链融为一体。重点应用了郑州天启的MES系统、特吕茨勒的T-Data（特徳塔）系统、细纱品特单锭检测系统，洛菲的电清质量管理系统、长岭纺电的实验室管理系统、瑞士LuWa（络瓦）空调自动调节系统，通过这些智能控制系统实现人、机、物及产业链的信息互通以及数据的集成和共享。

动起来主要是指数据的自动采集和即时再现，强调的数据的自主运用，这也是设备连接和采集数据的目的。自动包括各种硬件机器的自动化，更重要的是数据采集的自动化、数据传输的自动化，各种数据在端与端之间自动实现来与去的传输，数据的互动之后产生几何式的信息量，构建起对纺纱全流程的智能集合，应用回生产全过程中，真正实现制造的智能化。

1、看见看不见的——可视可见

通过先进的传感和控制技术，在收集数据的基础上，解析数据、进行有效分析，使事物变得可视、透明。

2、相关不相关的——跨界融合

“互联网”时代，跨界、跨行业成为社会经济发展的新常态。一方面，加强了产业链上下游的协同；另一方面进一步使组织内部的各功能模块彼此衔接，实现信息系统资源共享和协同利用。

3、改变不改变的——创新颠覆

利用互联网可以改变原来固有不变的东西，打破原有的平衡，建立新秩序、进行颠覆和创新。

• 由经验型管理向数字化管理转变。

  运用信息化管理系统，改变传统管理凭经验、没标准的状态，推动管理从经验管理向科学管理、数字化管理转变。

• 由周期性管理向状态化管理转变。

  以“精确数据管理、精准状态预测、精心维护保养”为主要内容，做到设备状态可控、管理过程可控、经济成本可控。

• 由被动式生产向主动型制造转变。

  制造业由企业内部延展到了产品的全生命周期，整个环节都通过互联网连接起来并进行实时通信，从而确保产品满足需求。

华兴集团的智能制造规划分为三步建设完成，智能工厂的建设仅仅是第一步，接下来，华兴集团将继续沿着智能化的道路，在不断的丰富、完善和提升现有智能纺经验基础上，实时第二步计划，进行智能公司建设，“撇开老厂建新厂、建好新厂改老厂”，对公司原有2个分厂进行智能化升级改造，并对所有分厂与公司的人力、财务、营销等业务单元进行联网，实现横向与横向、纵向与纵向、端与端之间的相连，确立战略性的信息系统运营体制，完成智能公司建设。

智能制造的三步走框架：

华兴集团通过以上构建智能工厂——构建智能公司——构建全产业链这三步计划，真正完成智能化的建设。