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央企经验 水泥智能工厂到底该怎么建?

 

发布时间:2021-11-17  字号:【

  习近平总书记今年4月在广西考察时强调,“要推动传统产业高端化、智能化、绿色化,推动全产业链优化升级,积极培育新兴产业,加快数字产业化和产业数字化”。在当前智能制造的热潮之下,很多水泥企业都在规划建设智能工厂。

众所周知,智能工厂的规划建设是一个十分复杂的系统工程,智能工厂到底该怎么建?结合洛阳中联水泥有限公司的智能化建设,谈谈个人体会。

  一、智能化工厂的建设方向

  当前关于智能化的建设目标提的最多的是降低成本、能耗,提高生产效率,减少工人劳动强度,降低安全风险,满足环保以及安全生产的要求,通过人工智能实现生产效率最大化,这一目标目前正在逐步实现。但是,智能化发展的深层次方向,应该是最大限度的减少生产经营对人的依赖,将员工从影响身体健康的一线环境中解脱出来,这其中既包括生产一线,尤其是高温高尘高噪音等存在安全健康风险的岗位,也包括财务、采购营销等需要提高信息流通效率以供决策层及时决策的部门。通过减少对人的依赖,达到提高经营运行效率,降低安全风险,稳定产品质量的目的。将“人”这个在以后生产经营中越来越稀缺的资源解放出来,从而实现让“员工共享改革发展成果”的目的。

  二、智能化工厂的建设路径

  1.做好顶层设计,建好一级数据系统管控平台。

  现在的大部分企业因为前期对智能化的概念、建设路径不清楚,根据企业生产的需要,分阶段安装了“能管软件”、“质量自动配料”、“自动发货”等智能模块,到整体智能化工厂建设需要各系统整合,打通数据流的时候,出现了系统不兼容,数据无法共享的问题。因此,智能化建设的第一步,也是关键一步就是做好顶层设计,规划好从底层的生产经营一线的数据采集到顶层的生产经营决策路径,理清ERP、MES、一线数据采集系统之间的关系,企业必须根据自身实际情况,明确自身需求,在此基础上选择好一级数据管控平台的建设,再根据一级数据平台的建设要求,结合生产、销售、采购、财务各系统运行的实际情况,选择二级各个系统的智能化运行方案,这样才能保证建设完成后各系统之间的互通共享,才能真正实现系统的智能化。

  2.结合企业实际选择好智能化各二级子系统

  目前各企业建设的智能水泥工厂二级子系统内容也不统一,但是按照从内部工厂到外部市场的范围来看,总体内容应涵盖:一是工厂内部管控系统,包括

  (1)智能矿山建设系统:具备矿山数字化开采方案,矿车无人驾驶,绿色矿山建设等功能;

  (2)智能化验室建设:具备全自动无人化原料、燃料验收取样,过程质量控制,出厂水泥控制等功能;

  (3)窑磨专家操作控制系统,基本或全部替代中控室操作;

  (4)智能设备管理系统,主要功能是巡检及设备运行维护管理和设备健康状况在线监测系统,实现水泥厂正常生产时现场无人化;

  (5)能管系统,实现全厂水、电、气等能源管理的实时化;

  (6)销售、采购、物流系统的智能化统一管理;

  (7)智能水泥包装装车及散装水泥发送;

  (8)安全监控系统,包括现场各类人员的作业行为监控,各类有限空间的管控;

  (9)环保在线监控监测系统。环保监控监测系统因其行业的特殊性,一直未和智能化系统有效结合,根据目前环保行业的发展现状,环保的要求越来越严格,对生产经营的影响也越来越大,所以智能化工厂的建设必须包括环保系统。

  以上二级子系统可以根据企业实际情况选择建设,可以同时全部建设,也可以选择局部分阶段建设,但是在分阶段建设时一定要考虑好预留与一级平台及后期建设系统的接口及各系统的兼容性。

  三、智能化工厂的运行

  智能化工厂的运行相比于智能化工厂的建设更为重要。就目前智能化发展的现状来看,各个子系统基本均有专业公司来做,而建成之后的运行则主要靠公司自身的能力,智能化的效果也只能在系统高效的运行中才能体现,而现在一些宣布建设成智能化的工厂,一部分运行效果达不到建设的预期目的,一部分成了高级的自动化,还有一部分建成之后一旦外部安装单位撤离,系统基本停用,就只剩一个展示功能。真正能够将智能化和本企业的实际情况完全融合并在此基础上进一步扩展功能使用空间的少之又少。究其主要原因,就是在智能化系统的运行管理上不够重视或系统管理运行能力不够。

  结合洛阳中联智能化运行的经验,我们总结出了“三个一”的运行经验,既一个专业的系统管理队伍(单体企业至少要设立专业的管理人员),一个数据管理中心(或者专门的管理岗位),一套科学的管理制度。

  (一)建设一个具备智能化管理能力的专业技术队伍

  与传统的水泥生产不同,智能化工厂的运行需要依托于强大的“智能”支持,因此“人”的因素至关重要。智能制造人才紧缺,成为了当前制造企业转型发展中普遍存在的痛点。传统的水泥企业在设备管理、工艺管理等各个专业上均有专门的管理人员及管理部门,而面对智能化这个新兴的专业系统,人员储备、培养基本都十分欠缺,所以从智能化建设开始就要注重人员的培养和引进,负责智能化系统运行的工程师不但需要具备专业领域的知识,而且需要拥有新的智能化技术的技能,比如说同时掌握AI技术、云系统、软件设计等知识技术。系统运行专业人员队伍的建立是系统运行的基本保障。

  (二)建立一个数据管理中心

  智能化的建设运行,使企业积累了大量的数据,但同时会出现这样一个现象,随着系统的运行,大量数据困在一个个部门或者单独的系统里,形成数据孤岛,大量数据都锁在各个系统里。静态数据非但不是资产,反而成了负债。数据和库存是一个道理,库存周转越快,现金流才越健康,产品才能转化为商品和服务。所以比大数据更重要的是让数据快速流转起来,让数据与数据之间充分交汇,数据才能真正成为有价值的数据,智能化的效益才能充分体现。因此,打通各个业务环节之间的数据壁垒,在实现数据的互联互通以及工厂管理闭环的基础上,建立和优化数据治理机制,提升数据资产质量,充分发挥好智能化系统运行过程中数据的价值和作用,是智能化运行中一个十分重要的环节,建立一个专门的数据管理中心,负责处理系统运行中数据的互通互联以及相关业务部门之间的沟通协调就十分必要了。只有这样,数据的价值才能体现,企业才能获得更多信息,管理者才能更科学准确的去做决策,智能化的效果才能充分发挥。

  (三)建立一套科学合理的管理制度

  传统的水泥企业无论是在设备管理还是工艺管理等部门,均有根据长期生产运行经验和教训积累下来形成的管理制度,用于指导该专业的生产运行,避免发生事故,提高该专业的运行质量。而智能化系统建立以后,也必须建立一套科学合理的运行管理制度,用于指导系统的科学高效运行。有的企业在智能化系统建立后,没有管理制度的支撑,各个部门是“铁路警察,各管一段”,导致系统运行不连续,一个部门出问题不能及时解决,后续系统跟着遭殃,甚至导致系统瘫痪。因此,建立一套系统的管理制度就显得非常迫切了。洛阳中联在智能化建立之初就建立了一套针对智能化系统运行的管理制度,这套制度既包含了一级公司级系统平台,也包括了各二级子系统,覆盖了整个智能化系统。该制度规范了各子系统数据的采集、传输,各系统的维护责任人,数据传输或者系统运行中出现故障的处理流程,一级平台及二级子系统的检查频次及检查责任人,并明确了考核办法。在之后的运行中逐步完善,系统的运行也非常稳定,经过近一年的运行取得了比较好的效果。

  四、智能化工厂的发展未来

  我国的智能制造已经由“理念普及、试点示范”进入“深入应用、全面推广”的新阶段,成为推动制造业高质量发展的强劲动力。近年来,国家频频出台智能制造相关政策,加大对智能制造的扶持力度。今年4月,工信部公布《“十四五”智能制造发展规划》(征求意见稿),提出从2021年起,我国将全面启动以智能制造为契机,推动制造业高质量发展的转型战略。11月4日,工信部等四部门联合开展2021年度智能制造试点示范行动,“智能智造”有望迎来“黄金十年”。

  但是,我们必须清醒的认识到,水泥行业的智能化建设是一个复杂而漫长的过程,我们必须尽快加强在人才培养、战略规划、制度建设等方面的力度,才能抓住“黄金十年”的机遇,打造真正的智能工厂,让企业具备人的思维能力,为生产经营提供更加科学的决策支持,让“员工共享改革发展成果”的目标得到真正实现。

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