文章

唐超 山东力诺医药包装股份有限公司 CIO

2025-01-26e-works整理

267阅
本文为“2024年度中国制造业优秀CIO”参评材料。本次将评选出在企业成功规划和实施智能制造项目,带领各方积极推进项目实施并达到预期效果,为企业带来实际效益的制造业企业的优秀CIO。
一、企业简介

       山东力诺医药包装股份有限公司(简称“力诺药包”)1995年成立,是玻璃新材料高新技术企业,2021年11月在深交所创业板上市(股票代码301188.SZ)。公司专注于医药包装和耐热玻璃产品,拥有全产业链和先进技术,产品畅销全球。在医药包装领域,力诺药包突破了中硼硅玻璃技术瓶颈,是亚洲领先的中硼硅药用玻璃生产基地,产品包括多种药用玻璃瓶,广泛应用于生物制剂、化药注射剂等包装,能保障持续供货。在耐热玻璃领域,公司拥有完善的供应链和年产1.5亿件耐热玻璃产品的能力,是全球领先的高硼硅日用耐热玻璃生产基地。公司荣获多项荣誉,包括国家级制造业单项冠军、国家知识产权示范企业等,并参与多项国际、国家及行业标准制修定。未来,力诺药包将继续在医药包装和耐热玻璃领域发展,为医药包装产业和人类健康事业贡献力量。
 
山东力诺医药包装股份有限公司
图1 山东力诺医药包装股份有限公司

二、CIO个人简介

       唐超,任职山东力诺医药包装股份有限公司,担任副总裁职务,分管数字化运营与智能制造并主抓力诺药包灯塔工厂的建设。拥有PMP项目经理证书、高级工程师、系统集成高级项目经理证书、高级WEB安全专家和济南市高层次人才资格。作为主要人员参与世界500强企业的数字化转型智能化建设工作,至今积累了300多个项目管理经验以及大型团队管理经验,涉及的项目类型包括软件开发项目、工业信息化项目、智慧工厂项目、大型自动化项目、系统集成项目等。此外,还熟悉化工、煤炭、电力,冶金建材等行业生产工艺,精通各类自动化技术、信息化技术、数字化技术和软件开发管理。

       唐超擅长的领域包括:

       工业物联网。通过连接工业设备、传感器等,实现生产运营过程的数字化、智能化和自动化,提高生产效率、优化资源配置。

       软件开发技术。精通Java、Python、JavaScript等编程语言,擅长微服务架构、容器化、Kubernetes等工业互联网技术,善于利用大数据处理框架,如Hadoop、Spark等高效处理海量数据。

       智能制造。将先进的信息技术、自动化技术与制造技术深度融合,实现生产过程的高度智能化、自动化与精益化。它利用物联网、大数据、人工智能等技术优化生产流程,提高生产效率与产品质量,同时降低能耗与成本,推动制造业向智能化、绿色化转型。
 
山东力诺医药包装股份有限公司CIO 唐超
图2 山东力诺医药包装股份有限公司CIO 唐超

三、个人信息化从业经历及主要业绩

       1. 力诺药包三期高端药用包材项目智能制造项目(布局灯塔工厂)

       主持力诺药包三期高端药用包材项目智能制造项目,该项目是山东省重点实施项目,目前模制瓶车间1号窑炉以正式投入生产,通过搭建一体化控制组态、构建西门子MES、借助数字孪生、AR数字车间、数据中台,实现重点工艺的生产智能化,人均产值提升240万/年,OEE提升 3%,质量提升10%。智能制造取得显著成效,力诺药包智能制造成熟度CMMM达到三级,并成功入选“2024年中国轻工业数字化转型“领跑者”案例”,荣获“山东省省级智能工厂”称号。 为2026年灯塔工厂的申报打下坚实基础。

       2. 集团级商业创新平台-ERP

       作为项目总监负责商业创新平台-ERP项目。可满足公司集团化管控要求,实现集团财务管理的统一。涵盖平台服务、应用服务、业务服务和数据服务等形态集工具、能力和资源服务为一体,打造云采平台、费控平台、银企连云、RPA融合等数智化实现商业创新发展的使能平台。AI服务于人、AI融入业务、AI数据优先”的核心价值观为牵引,基于AI全面升级重塑数智平台和应用服务。项目涉及:流程再造108个、组织优化、产业链上下游的打通、企业关键要素的优化配置、智能机器人的应用、工作模式的改变、人员提效30%、部门精简合并6个。

       3. 信发100万吨电解铝智慧工厂项目

       在国内没有任何电解铝厂实现全场设备集中到一台操作员站控制,且项目现场磁场强,对电子设备的可靠性需求高的环境下,研发了适用于电解铝项目现场强电磁场感应环境的DCS系统设计方案,实现了全工厂各工艺及辅助系统专业的集中控制,并实现各工序和设备的“一键启停”功能。实现全厂集控,降低劳动强度;现场人员配置减少50%以上;节约工费超过6千万元/年;并获得“电解铝自动化集控系统”发明和使用新型专利。

       4. 研发工业互联平台(云管平台、技术中台、业务中台、数据中台)        

       主持应用支撑平台的开发,将公共、通用性部分进行抽取、合并、沉淀,形成公共服务能力。通过支撑平台建设,避免功能重复建设,减低企业投资成本;建立集成化服务枢纽,有效避免信息孤岛,提升业务协同效率。此外,通过平台的不断更新迭代,持续沉淀新服务和能力,将单一服务发展成复合全面的服务体系,将形成企业最宝贵、不可替代的IT资产。应用支撑平台重点围绕资源整合、二次开发、信息共享、可伸缩配置、个性化服务、方便重构和扩展等能力,开展建设,共确定15项公共能力。        

       主持云管理平台的落地。基于云原生的镜像仓库容器化数字底座,用于搭建平台的基础资源高效利用和管理机制,实现PAAS平台Devops能力、服务管理能力、资源高效利用和多租户配置能力、高可用高并发环境能力、中间件应用和管理能力,达到对微服务和大数据应用支撑与监控的目的。由于此部分主要为研发使用,个人主要负责项目功能和指标,满足实际需求和协议规定。        

       主持云数据中台的落地。  构建一个完整的数据中台,具备数据采集、存储、治理、应用的全套能力,旨在实现对数据的整合、挖掘和分析,并着重关注安全生产数据的治理和分析。确定数据平台八大类88项功能。梳理主数据28类,4700项;关键指标5712个,涉及系统13类79个。 

四、近2年在企业主要推进的智能制造项目

       1. 主持力诺药包中硼硅药用玻璃精益数字孪生智能工厂项目

       1)项目规划


       力诺药包中硼硅药用玻璃精益数字孪生智能工厂项目,投资20亿元,建设年产20亿元,税收1亿元。项目的建设内容及生产规模如下:整体项目占地360亩,建筑单体26个;主要布局中硼硅药用玻璃产品;新建轻量药用模制瓶联合车间,窑炉8台;新建中硼硅药用玻璃管车间1个,窑炉2台;新建管制药用玻璃安瓿车间1个,进口立式机40台;新建其他类包材车间3个;新建配套建筑及附属设施。
 
力诺高端医药包装项目
图3 力诺高端医药包装项目

       智能工厂以生产为主线,通过数据采集,打破数据孤岛,实现互联互通。打造卓越制造体系核心价值,实现生产效率提升50%,不良品下降60%,交期改善70%,人均产值达到240万元。

       2)项目实施与应用效果

       (1)研发设计

       ① 数字孪生

       通过数字孪生技术,研发设计团队可以在虚拟环境中对生产线进行全面的模拟和测试,包括窑炉设计、设备布局、工艺流程、生产参数等方面的优化。
 
力诺药包数字孪生系统
图4 力诺药包数字孪生系统

       利用计算机模拟玻璃窑炉,在现行玻璃窑炉优化运行中,找到玻璃缺陷的来源或问题的所在,提高玻璃质量,提高现有窑炉的用能效率和燃烧效率,预测废气排放或减少废气污染物排放,增加窑炉的熔化率/出料量。通过调整液面深度、料道宽度、电极的布局,对均化、输送和玻璃也得滞留时间,提升玻璃液质量。

       ② 数字AR车间

       项目建设三期高端药用包材AR数字车间,利用AR技术进行生产流程的可视化和优化。通过实时收集和分析生产数据,数字AR车间可以实时监测生产状态,发现潜在的问题并进行预警。一体化预览车间运营数据。
 
AR数字车间
图5 AR数字车间

       实时诊断设备状态,为现场人员提供设备实时数据,及时发现问题,采取措施。减少加工过程中设备异常停机时间。

       (2)生产制造

       ① 一体化控制

       借助自动控制技术、物联网技术等先进技术手段,实现感知、互联、智能的制造体系,实现产品全生命周期的有效协同全程追溯、业务价值链上从客户到供应端各相关方的快速响应与协同及底层PLC系统间的互通互联。
 
一体化控制
图6 一体化控制

       生产现场设备的数据打通与控制。整体架构采用集中控制模式,系统通信协议完成现场数据的采集、集中监视、以及对现 场分散设备的反向控制。

       工艺参数下发。窑炉各产线改产时,通过DCS将对应产品  的工艺参数下发并写入到设备PLC,实现生产工艺参数及设备批量调整。

       先进控制。应用先进控制软件设计以提高窑炉自动化水平,保证生产安全、稳定运行及节能降耗。先进控制系统实现对窑炉各工艺参数的平稳控制,提高自动化水平,通过工艺指标优化和“卡边”操作,实现节能降耗。

       实时、历史趋势报警。实时趋势实时反映系统的运行状态,帮助操作人员及时发现问题并采取措施;历史趋势保存系统 长时间运行的历史数据,为系统的性能分析、故障排查等提供有力的支持。合理设置报警门限,确保报警的及时性和准确性。

       ② 智能装备

       引进德国海叶先进智能行列机设备,料滴成型阶段具有智能供料机、料盆,流料系统包括分料器、转向槽、直槽、转向槽调整器。设备具有带PPC伺服的冲头机构:具有小口瓶装置、大口瓶装置和小口压吹系统。该智能行列机具备轻量化产品生产能力,能够实现单机转速19转/分钟,大大提高了生产效率。生产线还引入尖端的AI料滴检测设备,能够实时监控并自动调整各项关键生产参数,确保产品的一致性和卓越品质。
 
智能装备
图7 智能装备

       (3)物流运输

       物流自动化:为了提升生产效率与作业流程的自动化水平,项目引入自主导航车(AGV),以强化物料运输环节的自动化能力,确保物料能够高效、准确地送达指定位置。其次将引入码垛机器人,大幅度提升货物堆叠的精度与效率,减少人工操作带来的误差与耗时。在此基础上实现自动补料系统,实时监控物料库存情况,并在必要时自动触发补料流程,从而确保生产线的连续稳定运行,避免因物料短缺而导致的生产中断。同时,将对现有的自动包装线进行全面优化,通过引入更先进的传感器、控制器与执行机构,提升其自动化程度与灵活性,以实现包装作业的精准控制与高效执行,显著减少人工搬运所带来的时间与体力消耗,进而降低搬运过程中的浪费现象。产品输送方面,通过改进输送设备的设计与布局,提升物料流动的顺畅性与稳定性,确保产品在输送过程中不发生倾倒或损坏,实现“线不倒瓶”的目标。
 
智能物流
图8 智能物流

       (4)生产运营信息化升级

       ① 数据中台

       力诺药包数据中台建设包含数据标准建设、数据平台建设,实现数据的规范使用,优化业务场景与系统集成,同时建立公司一体化门户,统一各业务系统的登录、审批、消息和报表,建立企业管理驾驶舱,帮助企业管理决策。
 
生产管控中心
图9 生产管控中心

       制定公司内部信息化系统的数据标准。包含主数据标准、元数据标准、指标数据标准、数据分类及数据管理等标准。指导各业务系统数据库表的划分创建,避免各系统内数据重复,口径不一问题。

       完成ERP、OA、CRM、WMS、文件加密系统、APS、MES以及其他新建设的信息系统的数据集成。通过ETL将各业务系统数据 抽取、清洗、转换、加载到数据平台,打破信息孤岛。

       建立完整的数据平台工具。具备建模、界面组态、工业通讯、数据可视化、ESB数据总线、API网关服务、低代码开发平台、实时数据处理、优化算法等能力。

       利用公司OA建立一体化门户。统一应用入口、统一身份认 证、统一审批待办、统一消息、个人工作台.实现公司、部门岗位的个性化门户,提高业务效率,建立企业管理驾驶舱,帮助企业管理决策。

       ② 生产管理执行系统(MES)

       建设生产管理系统,实现由人治向流程、向数治的转变。结合行业经验及力诺特玻特色,统一及标准化管理模式,提高管理水平,实现模制瓶生产及管理的复制。
 
MES系统
图10 MES系统

       生产流程优化。医药包装模制瓶生产涉及复杂的工艺流程,生产管理信息化系统通过实时监控生产过程、生产数据,自动调度资源,优化生产排程,减少浪费,提高整体生产效率。

       质量控制自动化。集成质量管理模块,实现在线监测、对接自动检测设备数据,及时预警并追踪问题源头,减少不良品率,确保产品质量稳定可靠。

       设备维护与效能提升。生产管理执行系统通过预防性维护功能,基于设备运行数据实现预防维护需求,合理安排维修计划,减少突发故障,延长设备寿命,保障生产线的稳定运行。

       能源管理与环保监控。生产管理执行系统能实时监控能源消耗数据,分析能耗趋势,支持节能措施的制定与执行,同时监 控排放,确保生产符合环保法规要求。

       数据驱动的决策支持。生产管理执行系统收集和分析生产数据,为管理层提供实时生产报告、KPI指标、成本分析等数据, 数据驱动决策帮助企业快速响应市场变化,优化生产经营策略。

       供应链协同。生产管理执行系统与企业现有APS、ERP、CRM、数据中台等系统集成,加强供应链上下游的信息共享,提升订单响应速度,优化物流调度,增强供应链的整体协同效率。

       3)效益分析

       力诺药包中硼硅药用玻璃精益数字孪生智能工厂主要生产中硼硅药用玻璃模制瓶,工厂引入自动化、信息化及智能化技术,并将这些技术与精益生产理念及绿色低碳原则深度融合,实现了生产效率与产品质量的显著提升,标志着企业向高效、优质、低成本生产模式的重大跨越。这一转型不仅优化了资源配置,还增强了力诺药包对市场的快速响应能力,为力诺药包的持续创新及绿色发展提供了强大动力,进一步引领了产业的整体升级。力诺药包入选省级智能工厂,取得智能制造能力成熟度三级证书。

       拟取得经济效益:推动力诺药包核心运营指标实现人均劳效提升50%,不良品下降60%,交期缩短70%。

       拟取得社会效益:力诺特玻成为医药包装行业内典范,打造医药包装领域中国首座灯塔工厂,引领行业数字化转型与可持续发展;为社会数字化人才培养和技能发展贡献力量。

       2. 主持力诺药包立式安瓿车间智能制造改造项目

       1)项目规划


       随着国家政策导向和市场需求共同作用下,药用玻璃产业升级步伐不断加快、一致性评价工作持续推进、生物制剂市场也快速发展、中硼硅玻璃安瓿凭借自身的性能优势,整体呈快速扩张趋势,生产规模快速提升。根据公司战略发展,安瓿事业部2026年生产规模及产品竞争力达到世界第一,需基于新质生产力消除当前生产痛点,提高双效,构建成高效、智能的现代数字化车间,推动企业快速发展,助力战略目标的实现。

       通过本次项目进行智能升级改造,将安瓿三厂打造成为世界药用包材生产行业内智能化标杆车间;对上管机、成型机、检测系统、退火炉、装盒机、能源消耗的全部数据进行采集监控,降低车间制程不良率、人工成本和能源消耗;引入先进的AGV、传感器、执行器、数据分析工具等,将最前沿的信息技术、人工智能技术与传统车间制造流程相结合,实现生产车间的数字化、智能化。
 
智能制造架构
图11 智能制造架构

       2)项目实施与应用

       (1)数据采集

       针对安瓿三厂现场设备,采集的数据包括(不限于):插管机、成型机、全高检测、退火炉、外观检测、装盒机、能源等全部生产数据采集;各环节剔废数、剔废率、合格率、CPK 统计、热端和冷端检测相机不良品的分类和数量、设备故障率统计等信息;将所有数据集成到大屏看板,显示各产线的产量、合格率、OEE、MTTR、MTBF等数据。

       (2)报表开发

       系统可以采集并呈现出管理所需的核心数据,此类数据可通过一定的格式进行数据整理及导出,系统支持 PC 端、移动端等查看及导出,使用力诺特玻报表服务开发;各个产线各能源用量的实时数据及历史对比,趋势分析。提供可自定义颗粒度的管理维度,系统预置运算逻辑,可以快速分析出该批产品的质量情况。

       (3)全流程质量追溯

       实现原材料玻管来料到产成品出库全流程追溯,可以对最终产品进行追踪和管理,确保产品的质量和来源可追溯。当最终产品出现质量问题时,系统可以快速定位问题,及时采取措施


       (4)AGV自动运输
 
 AGV自动运输
图12 AGV自动运输

       在立式安瓿一厂一楼划分库位理货区,通过电梯向二楼生产车间实现原材料的自动转运;AGV 应用后,规划运行线路,自动识别货位、电梯,完成领料和退料任务。通过与AGV 调度系统与公司ERP、RTWMS集成,统计传输的实际数量,对接RTWMS、ERP生成对应出入库单。

       (5)设备管理

       车间对设备维保、点检、维修、换件等项目的执行,系统可以维护设备维保信息,对设备故障类型记录、停机时间记录、启停记录等,系统自动形成相关记录并保存在设备信息页面,车间或设备管理部门可以直接查看设备维保、点检、维修、换件的记录,并形成可视化报表。系统可以自动计算OEE等关键指标。

       (6)能源管理

       对能源消耗进行精细化管理,颗粒度可细化到单车间、单条产线,对车间/产线用量(产线实时用量)、高值、低值、平均值等进行管理。并提供各类图形化分析能力,给出平均能源消耗,辅助管理者快速定位找到能源消耗异常点; 同一产线生产不同产品时的能源消耗; 不同产线生产相同产品,所消耗的能源对比分析;同一产线在不同时段生产同一产品时,不同时间段的能源用量分析;相同产线不同班组,不同产线不同人员时,能源用量分析。
 
车间能源看板
图13 车间能源看板

       (7)车间看板

       在车间通路上安装显示屏看板,便于现场查看,实现车间现场“抬头就能管”,显示对应产线的 OEE、生产量、质量缺陷数、能源的用量、温度报警、CPK等。
 
车间总览看板
图14 车间总览看板
 
产线看板
图15 产线看板

五、个人在智能制造工作中的体会

       作为公司信息化负责人,在公司数字化转型过程中遇到诸多挑战与机遇,以下是在智能制造推进工作中的一些经验与感受。

       (1)一把手的引领作用。智能制造的推进不仅是技术层面的升级,更是企业战略转型的重要组成部分。高层领导的全力支持和深度参与,即“一把手工程”,是确保转型成功的关键。力诺药包高层领导不仅为智能制造制定了清晰的战略方向,还亲自参与关键项目的决策和实施,为整个公司树立了明确的转型目标。

       (2)智能制造需要公司全员参与,众志成城,必有所成。智能制造作为现代制造业的重要发展方向,其成功实施不仅仅依赖于先进的技术和设备,更离不开公司全员的积极参与和共同努力。全员参与是智能制造项目成功的关键要素之一,它确保了从高层领导到基层员工都能理解、支持并参与到这一转型过程中,共同推动企业的转型升级。员工的全员参与是智能制造项目成功实施的基础。基层员工是智能制造项目的直接执行者,他们的积极参与和创新能力对于项目的成功至关重要。通过培训和教育,基层员工能够掌握智能制造的相关技术和方法,提高生产效率和质量水平。他们的反馈和建议也是不断改进和优化智能制造流程的重要来源。
责任编辑:梁曦
读者评论 (0)
请您登录/注册后再评论