論工廠智能化轉(zhuǎn)型的改革與決策

王飛

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論工廠智能化轉(zhuǎn)型的改革與決策

王飛

（山西華興鋁業(yè)有限公司，山西 呂梁 033600）

隨著全球智能化技術(shù)的突飛猛進，信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合正在引發(fā)各大企業(yè)生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)協(xié)作、智能制造和信息共享的重大變革，“中國制造2025”的戰(zhàn)略思想，將智能制造作為未來的主攻方向，以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命正在全國掀起變革浪潮，“制造”正在向“智造”轉(zhuǎn)變。工業(yè)生產(chǎn)過程及管控過程的智能化正在逐步實現(xiàn)，在未來，能否及早實現(xiàn)決策智能化將會成為評估企業(yè)價值的關(guān)鍵。

工廠；智能變革；智能制造；信息管理系統(tǒng)

目前，國內(nèi)有很大一部分大型企業(yè)都提出了“爭取國內(nèi)一流、對標(biāo)世界一流”的目標(biāo)，大膽推進智能化轉(zhuǎn)型升級，但是當(dāng)下的中國只有極少數(shù)的企業(yè)達到智能化工廠的水平，大多數(shù)企業(yè)僅僅處在能使用部分應(yīng)用軟件的階段，距離智能自動化水平還相差很遠。

在傳統(tǒng)企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行智能化改革，注定會是一條充滿挫折的崎嶇道路，大部分企業(yè)心里沒底，改革信心不足，只能通過借鑒或鼓勵員工創(chuàng)新技術(shù)，精益管理，進行緩慢的智能化轉(zhuǎn)型。面對此情況，找到一條適合企業(yè)智能化改革之路，則尤為迫切。實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型變革，除了企業(yè)決策人要有長遠的戰(zhàn)略眼光，還必須擁有一批技術(shù)能力和創(chuàng)新能力都強的業(yè)務(wù)精英，并且還需具備實施智能工廠轉(zhuǎn)型的條件，主要表現(xiàn)為資金流況等。

工業(yè)制造的轉(zhuǎn)變經(jīng)歷了從機械化（機械功能及其控制的演進）—自動化（動能及其控制的演進）—信息化（計算機能力的演進）—數(shù)字化（連接和信息能力的演進）—智能化（工業(yè)能力和信息能力的漸進融合工程）的轉(zhuǎn)變過程，實現(xiàn)工廠的智能化就要求生產(chǎn)過程智能化、管理過程智能化、企業(yè)整體智能化等。

1 生產(chǎn)過程智能化

1.1 完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

1.1.1 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)

智能工廠的建立需要擁有完備的信息網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施，作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施承擔(dān)了物品與物品、人與物品、人與人之間的高效互連。在生產(chǎn)過程中通過采集、處理、分析的各種數(shù)據(jù)，能實時提供給管控人員，為生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行提供參考，及時改善與優(yōu)化生產(chǎn)工藝缺陷，從而不斷提升企業(yè)的行業(yè)競爭力。這就需要首先建立有線或者無線的工廠網(wǎng)絡(luò)，形成集成化的車間聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，簡單來說就是建立一個全網(wǎng)絡(luò)通訊覆蓋的工廠。

1.1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

建立視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)全覆蓋系統(tǒng)，對人員的行為、物的狀態(tài)、設(shè)備的狀態(tài)等進行24 h自動識別報警，并通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動遠程傳輸各種數(shù)據(jù)，自動云存儲后供相關(guān)人員調(diào)用。同時操作人員可以從后臺發(fā)出指令，控制攝像頭對監(jiān)控目標(biāo)進行調(diào)焦變倍，實現(xiàn)全方位、多角度監(jiān)控，實時了解現(xiàn)場情況，還可以為設(shè)備事故狀態(tài)下的分析提供強有力的證據(jù)材料，明顯降低工作人員的勞動強度。

1.1.3 環(huán)保、安全在線監(jiān)測

在溫度、濕度、潔凈度控制和工業(yè)安全（作業(yè)安全、生產(chǎn)安全、人身安全）等方面達到智能化水平。少量美觀大方的現(xiàn)場觸摸屏將取代車間現(xiàn)場大量的臺式計算機及桌椅板凳，使整個車間顯得寬敞、整潔，更符合車間精益生產(chǎn)管理的要求。

1.2 智能裝備建設(shè)

1.2.1 電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)建設(shè)主要包括以下兩方面：①加強新型傳感器在檢測系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)在輸變電設(shè)備中的應(yīng)用，提高電力系統(tǒng)運行靈活性。推廣應(yīng)用變配電設(shè)備的智能巡檢技術(shù)及狀態(tài)診斷技術(shù)，增強電力系統(tǒng)對自然災(zāi)害的應(yīng)急、防御和恢復(fù)能力，實現(xiàn)新一代智能變配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)；②開展智能配電網(wǎng)建設(shè)，提升配電網(wǎng)運行效率和精益化管理水平，大力推廣智能電網(wǎng)先進技術(shù)和能源互聯(lián)網(wǎng)先進發(fā)展理念，推廣具有即插即用、安全并網(wǎng)等特點的新型設(shè)備，積極利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息化、智能控制技術(shù)，建智能電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。

1.2.2 智能裝備

智能裝備是智能工廠運作的重要手段和工具，主要包含智能檢測設(shè)備、智能生產(chǎn)設(shè)備、智能物流設(shè)備等。加強生產(chǎn)設(shè)施機械化、自動化、信息化建設(shè)，推進生產(chǎn)設(shè)備和利用設(shè)施智能化改造，這些都需要在一個相當(dāng)長的時期內(nèi)完成。

1.2.3 大數(shù)據(jù)、云計算

在生產(chǎn)現(xiàn)場中，智能設(shè)備會產(chǎn)生大量實時數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)企業(yè)中，采集傳輸數(shù)據(jù)的方式單一，而僅僅存在于設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)數(shù)據(jù)對實際生產(chǎn)運營沒有任何參考意義，只有將這些累積信息、數(shù)據(jù)收集分析，才能形成真正意義上的價值，這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以對企業(yè)的快速決策起到至關(guān)重要的作用。

1.2.4 工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)

隨著工業(yè)創(chuàng)新技術(shù)的不斷拓展，工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)日漸成熟，帶動工業(yè)自動化與管理信息化不斷融合，推動工業(yè)逐漸走向智能化。電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)備深度結(jié)合，催生智能化設(shè)備的發(fā)展。信息化理念在實行過程中，逐漸形成新業(yè)務(wù)工作模式與規(guī)范，推動智能化的創(chuàng)新與管理。

1.3 智能制造

基于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目梢暬?、?shù)字化車間具有以下功能：①生產(chǎn)計劃審核確認(rèn)后，生產(chǎn)指令、程序參數(shù)自動下發(fā)至工位相應(yīng)接收終端，直達現(xiàn)場設(shè)備、班組，工人登錄終端即可查看當(dāng)天生產(chǎn)任務(wù)；帶班長可使用終端現(xiàn)場分工、作業(yè)劃分；②電子版圖紙、作業(yè)指導(dǎo)書自動下發(fā)至接收終端，可以實時在線瀏覽，無需人工回收與發(fā)放，實現(xiàn)無紙化作業(yè)，降低制造成本；③設(shè)備運行狀況、產(chǎn)量、質(zhì)檢數(shù)據(jù)等實時上傳，提供實時數(shù)據(jù)，使得生產(chǎn)一目了然；④嚴(yán)格權(quán)限控制，保證數(shù)據(jù)安全，人員權(quán)限驗證、績效、工時自動記錄，員工可直接得到關(guān)于其績效的反饋，便于優(yōu)化改善。

設(shè)備與設(shè)備連接，后臺對設(shè)備狀態(tài)實時進行監(jiān)控并記錄，實現(xiàn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)的在線采集；實時顯示設(shè)備當(dāng)前運行狀況，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備透明化；如出現(xiàn)生產(chǎn)異常狀況會立即反饋，以確保相關(guān)部門快速響應(yīng)；相關(guān)部門還可以通過移動終端讀取網(wǎng)絡(luò)存儲硬件對采集的實時數(shù)據(jù)進行訪問。全面的數(shù)據(jù)采集記錄，避免了反饋數(shù)據(jù)信息的丟失、差錯與延緩。

2 管理過程智能化

2.1 管理信息化

設(shè)備管理數(shù)據(jù)的信息化，取代了手動輸入數(shù)據(jù)和紙質(zhì)的頻繁傳遞的低效率工作，將不同設(shè)備統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)管控，實現(xiàn)高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸，提升設(shè)備的利用價值。解決由于不同設(shè)備（PLC、變頻器、儀表/傳感器和工控/IT系統(tǒng)）之間通訊協(xié)議的不同的聯(lián)網(wǎng)問題。車間的網(wǎng)絡(luò)信息化管理，為不同車間生產(chǎn)需求搭建網(wǎng)絡(luò)交流平臺，消除各車間與不同設(shè)備之間的信息孤島，徹底改變以前設(shè)備的單一控制方式，全面實現(xiàn)設(shè)備的集中信息化管理與控制。

2.2 生產(chǎn)監(jiān)控分析

生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)即時傳輸至同一個數(shù)據(jù)庫，具備相應(yīng)的權(quán)限后，可以通過各種分析工具進行訪問，多樣式圖形化、柱形圖、條形圖、智能儀表盤等方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，形成實時生產(chǎn)信息、警示及儀表看板，讓生產(chǎn)過程“一目了然”，有助于全局概覽及支持決策，通過采用移動終端訪問，讓管理“隨心所欲”，辦公隨時隨地，效率迅速提升。大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)深度挖掘的各種數(shù)據(jù)，讓管理決策“有據(jù)可依”。

2.3 智能信息管理系統(tǒng)

引進必要的集中型智能信息管理系統(tǒng)，能通過不同信息傳遞進行優(yōu)化管理，對狀態(tài)變化迅速響應(yīng)，有效指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運作過程。能源行業(yè)相繼建成了ERP、EAM等信息管理系統(tǒng)，但還是有好多業(yè)務(wù)信息化水平很低，處于萌芽初期。生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控生產(chǎn)各環(huán)節(jié)工作運行狀況，實時獲取生產(chǎn)進度情況，快速、準(zhǔn)確制定應(yīng)急措施等；維護人員能遠程及時診斷設(shè)備狀況，節(jié)省了兩地來回往返的時間，明顯降低工作人員強度；作業(yè)人員實時了解設(shè)備狀態(tài)，異常狀態(tài)下能做出迅速響應(yīng)；采購庫存實時獲取庫存信息，供相關(guān)設(shè)備人員實時了解備品/備件信息，提高設(shè)備的維修率。

設(shè)備點檢/保養(yǎng)管理主要包括以下幾點：①保證巡檢人員按計劃、按時按周期對設(shè)備開展巡視，保證巡檢工作的質(zhì)量；②巡檢中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷、隱患能實時上傳，供維檢人員及設(shè)備管理人員查看，及時作出應(yīng)對措施，提高消缺率；③根據(jù)維護保養(yǎng)周期，自動制定設(shè)備維護保養(yǎng)計劃，使設(shè)備維護一目了然，避免漏維設(shè)備的現(xiàn)象發(fā)生，延長設(shè)備的使用壽命等。

設(shè)備檢修臺賬是工廠在線設(shè)備的資產(chǎn)庫，設(shè)備檢修臺賬管理是設(shè)備檢修管理的基礎(chǔ)和出發(fā)點，各大工廠對設(shè)備臺賬的管理要求、標(biāo)準(zhǔn)各不相同，有的完全實現(xiàn)了信息化管理，有的還沿用原始的手工管理模式，對設(shè)備臺賬標(biāo)準(zhǔn)化管理基本上還是使用excel或word工具，沒有一個統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)進行集中管理。

3 結(jié)語

目前，中國乃至世界正處于智能制造的大發(fā)展時期，智能變革是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑和方法，也是持續(xù)提升經(jīng)營效果和企業(yè)競爭力的重要手段。它要求企業(yè)不僅要有長遠的戰(zhàn)略眼光，還需要擁有一批擁有創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新思維的復(fù)合型業(yè)務(wù)精英?！爸袊圃?025”的戰(zhàn)略思想，將加速推進制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。在新的歷史時刻，應(yīng)當(dāng)順應(yīng)智能化發(fā)展潮流，積極投身到智能制造業(yè)深刻變革的“汪洋大海”中。

［1］何冠泯.智能工廠綜述與發(fā)展趨勢探討［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2019（01）：196-197.

［2］于永初.智能工廠是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必由之路［J］.汽車工藝師，2018（01）：7-8.

［3］張星星，于秀明，劉琴.智能工廠參考架構(gòu)淺析［J］.中國科技縱橫，2017（13）：15-17.

2095－6835（2019）05－0122－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.122

王飛（1984—），男，山西河津人，本科，工程師，主要從事企業(yè)高低壓配電設(shè)備管理及點檢工作。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕