“科里科氣”的合肥,早已是一片創新熱土。近年來,安徽省合肥市積極搶抓新一輪科技革命和產業變革機遇,培育了新型顯示器件、集成電路、人工智能等一批國家級戰略性新興產業集群,形成了“芯屏器合”的耀眼名片。
進入合肥高新區,科大訊飛、科大國盾、陽光電源等一眾國際領先企業不時映入眼簾,讓人頃刻感受到了濃厚的科創氣息。
安徽中煙合肥卷煙廠也身處這片創新熱土之上,時刻感受著創新的振動與激勵,更受益于最新科創成果的加持,在近幾年開啟了數字化轉型工作,并將智能制造作為自己的主攻方向,積極運用5G、數字孿生、工業機器人等新技術新產品,在智能制造集成應用方面取得了顯著成效。
2023年7月,合肥卷煙廠通過了“智能制造評估評價公共服務平臺”有關智能制造能力成熟度的三級評估,成為中國煙草行業首批通過智能制造能力成熟度三級認證的智能化工廠。2023年8月,合肥卷煙廠通過了省級智能工廠認定,推動企業智能制造轉型發展步入快車道。
根據中國電子技術標準化研究院發布的智能制造成熟度指數報告顯示,在我國近8000個數字化車間和智能工廠中,目前只有12%的企業能夠達到三級標準,而合肥卷煙廠恰恰榮列其中。
此次認證通過,既代表著合肥卷煙廠在中國煙草智能制造建設方面進入了領先者的陣營,更是其智能制造工作開展多年來厚積薄發的最好體現。
作為安徽中煙下轄的5大卷煙工廠之一,合肥卷煙廠可謂是安徽中煙智能制造思想和規劃的“集大成者”,是智能制造的典范。在它身上,我們看到了現代卷煙工廠的精智風貌,更看到了新一代產業人的創新、勇氣和擔當。
人們不禁要問,這樣的智造典范是如何“煉”成的?在他們擎起智能制造“大旗”的背后,又經歷了怎樣的蛻變和成長呢?
如何去種一顆“種子”
現在來看,智能制造的“種子”在多年前就已經萌發。
在合肥卷煙廠黨委書記、廠長王冬梅的講述中,早在2017年,合肥卷煙廠就已經意識到,智能制造是未來的發展方向,也是必須要走的一條路,而那個時候國家層面的智能化概念尚處于萌芽階段。這樣的先見之明并非電光火石的閃現,而是已經在過往發展中草蛇灰線、伏脈千里。
中國煙草在2006年迎來一次重大變革,以全國90多家卷煙工廠為基礎,重組為18家中煙公司,工廠的法人資格被取消,品牌發展權收歸到中煙公司。在這樣的巨變中,卷煙工廠的定位也發生了變化。工廠要更關注質量、成本和效率;同時,對不能再靠品牌凸顯價值且規模也一般的合肥卷煙廠來說,如何回歸工廠角色本身,實現更高追求,智能制造為其創造了一個全新的成長機會。
這種來源于早期的敏銳覺知,隨著外部智能制造趨勢的發展增強,使得合肥卷煙廠越來越清晰地認識到,智能制造之路的必要性和緊迫性。2019年,合肥卷煙廠新任廠長王冬梅敏銳捕捉到了這一趨勢,她一錘定音,合肥卷煙廠堅定走上了智能制造之路。
但對于當時的合肥卷煙廠來說,智能制造更像是一個熱鬧而模糊的概念,大家都知道它是好東西,但并不知道該如何去擁有這個好東西。對于合肥卷煙廠來說,沒有可參考的對象,沒有可借鑒的經驗和模式,完全要靠自己去摸索。他們迷茫過嗎?答案顯而易見,但他們還是笨拙而執著的開始了探索。
不知道智能制造怎么搞,合肥卷煙廠就組織員工去閱讀有關智能制造的書籍,不僅員工讀,領導更是帶頭讀帶頭分享閱讀心得。通過讀書分享這樣一種形式,合肥卷煙廠的員工們對于智能制造有了初步的概念,更重要的是在工廠內部營造了一種氛圍。筆者相信,這氛圍里一定存有從對新事物的好奇到逐漸認可以及躍躍欲試的變化。
作為新事物,智能制造要在一個傳統卷煙工廠中“生根發芽”,除了氛圍的攪動,更重要在于決策層的重視,副廠長丁士海將其精確地稱之為“一把手重視”。他認為數字化轉型是戰略轉型,涉及到管理、業務以及新技術的應用,與傳統卷煙工廠的職能、架構有很大的變化,這些都需要決策層尤其是“一把手”的拍板。
合肥卷煙廠的智能制造之路,的確獲得了來自工廠最高領導的重視和認可,但這并非某種個人決策,它的更大意義在于,這種戰略轉型以最快速度獲得了決策共識,而這份共識促使合肥卷煙廠進一步去思考,如何將智能制造的決策層共識轉化為系統的頂層設計規劃。
在信息化建設時代,合肥卷煙廠就意識到,沒有規劃就沒有信息化,其實就是要重視頂層設計。現在,他們推行智能制造,首先還是要有頂層設計,不能“東一榔頭西一棒子”,那都不是科學、長期的發展方式。
同時,考慮到智能制造工作的復雜性,合肥卷煙廠認為,這份旨在指導未來智能制造發展的系統性規劃,一定要自主來編。
2019年,合肥卷煙廠秉持“以我為主、為我所用”的工作思路,形成了100%自主產權的“合煙智造155”三年規劃。在這份規劃中,一幅智能制造的“藍圖”徐徐展開。合肥卷煙廠圍繞“質量強廠”戰略核心,融合提升“洞察力、驅動力、創新力、執行力、成長力”五大能力,發展創建“新質量、新制造、新保障、新技術”的“五新”智能領域,構筑“合力創新”的智能制造發展態勢。
在這份規劃中,合肥卷煙廠不僅提出了要成長為“行業領先智能企業、安徽中煙核心工廠”的目標,更以5大能力框架,覆蓋了物聯感知、數據驅動、工業智腦、智慧協同等體現數字化、網絡化和智能化的精髓所在,以期實現智能化驅動下的全新制造管理模式。
以規劃為總引領,合肥卷煙廠編制了智能制造工作要點,做好規劃與要點的承接,通過召開年度作戰部署會,以簽訂“智能制造軍令狀”等形式明確各條線隊伍的年度行動方案,確認責任人、節點、目標和可感知成果。合肥卷煙廠智能制造推進辦公室定期召開智能制造工作例會,以“曬成績、亮問題、找差距、補不足”的方式,開展過程管控、督導和實時復盤,確保年度總體目標順利達成。
現在回頭來看,合肥卷煙廠在編制第一個智能制造三年規劃時,由于他們對智能制造的理解還不夠深入,規劃經驗不夠,尚有許多不足之處,但它依然對合肥卷煙廠智能制造工作的開展起到了至關重要的引領作用,可以說沒有這份規劃,便沒有一路走來的豁然開朗以及行路至此的自信堅定。
當要選擇一顆種子種下時,也許選擇本身并不艱難,重要的是如何種下這顆種子。合肥卷煙廠以如何種下智能制造這顆“種子”,為后來者提供了一種示范。
打造“超級大腦”
7月中旬,筆者走進合肥卷煙廠的制絲車間,車間里機器轟鳴,制絲線上的物料有序而又迅疾的在一個個流程中推進。筆者發現,與前幾年相比,制造產線上的工人數量明顯減少,這應當是一個自然而然的結果。隨著工廠智能化程度的不斷提升,過去更多依賴人去監督、解決制造中問題的方式基本已成為過去。眼前的機器還是那些機器,但它們又不是原來的那些機器了。智能制造已經成為熱詞,但在制造中“智能”究竟如何才能產生呢?
我們人類的祖先之所以能夠戰勝其它物種,成為地球的主人,最重要一點就是,人類擁有了智能。智能是如何產生的?人類在與外界環境的持續接觸中,感受到外界各種刺激,形成觸覺、視覺、聽覺和嗅覺等,而這些外界刺激所形成的的信息又被源源不斷輸送到人類的大腦,大腦在處理這些信息的過程中逐漸具備了學習、記憶、分析和判斷等功能,從而又進一步指導著人類的決策和行動。這個表述可能不夠嚴謹,但基本還原了人類智能的一個大概原理。
對人類智能的不斷研究、模仿,才有了今天轟轟烈烈發展的人工智能。人工智能技術被深度應用于制造業,推動了制造業的智能化發展。
“合煙智造155”三年規劃中指出,工業智腦是智能制造的核心。參照對人類智能的理解,工業智腦擁有類似人類的智能,相當于工廠這個龐大組織的指揮中樞。合肥卷煙廠的工業智腦就是智能制造集控中心。
那么,工業智腦該改如何建立呢?正如前面我們講到的人類智能形成的原理,工業智腦的智能不可能憑空產生,它首先要建立在對工廠海量數據信息的感知基礎之上。
因此,合肥卷煙廠首先擴大了工廠數據的感知面,他們通過物聯網技術為工廠裝上了全面感知的“眼睛”——大量傳感器、RFID電子標簽等,代替傳統人工監視,感知海量生產數據。
但是,傳統卷煙廠的數據是“各自為政”,不同生產條線各有自己的一套數據系統,在系統內部使用數據沒有問題,但要跨系統使用數據就存在壁壘。針對這一問題,合肥卷煙廠首先理清了自己的數據資產,全面盤點企業的所有數據,區分哪些是歷史冗余數據,哪些是能夠發揮真正價值的數據;還成立了數據治理專項小組,聚焦數據的完整性、準確性、時效性,開展數據治理行動;同時,劃分數據治理責任,堅持“誰使用誰負責”的原則,明確每個數據的責任部門,通過劃分“責任田”,壓實責任,建立常態化管理機制,推動數據質量穩步提升。目前,合肥卷煙廠已集成安徽中煙及工廠全域數據,實現生產制造域8831個數據tag點的匯聚、存儲,實現了對制造全過程信息的跨應用感知。
數據治理是后續工業智腦預警規則、算法模型、功能應用的基礎,數據質量的高低對于數據價值和平臺效能的發揮至關重要。
合肥卷煙廠將感知到的大量數據匯總到工業智腦——智能制造集控中心,面對這些數據,工業智腦需要做出分析、判斷以及預警。為此,合肥卷煙廠又全面梳理了企業各環節的預警規則,形成匯總清單,通過智能集控平臺全面集成現有業務系統的基礎預警信息,并擴充豐富質量、成本、效率等主題的多要素關聯預警規則。根據各業務域的實際需要,按照預警類型、預警重要性、警情分布等維度進行分類分級管理,并對警情狀態全程跟蹤與數據展現。
目前,合肥卷煙廠在工業智腦——智能制造集控平臺中建立了1898個預警規則,涵蓋了SOP、設備、物料、工藝、環境等多類預警,實現生產各環節的全覆蓋。通過建立分類分級的預警機制,基于企業政務微信,對不同人員實時推送對應崗位的異常信息,真正實現了“數據驅動、問題導向、事件觸發”的預警管控模式。
最終,在大數據技術、人工智能算法的加持下,合肥卷煙廠的工業智腦——智能制造集控中心學會了“思考”,工業智腦中30多個AI仿真模型廣泛應用于關鍵工序的過程控制,給出優化建議,形成了自感知、自適應、自優化的新型卷煙加工控制模式。
合肥卷煙廠還以煙草行業CPS項目試點建設為契機,在全面提升工廠數字化能力的基礎上,積極運用數字孿生技術,通過“五大仿真”,實現了工廠生產運營核心要素的智能監控、預警和決策,過程一目了然,結果盡在掌控,讓員工“把工廠裝進了口袋”。?
在合肥卷煙廠信息中心主任郭磊看來,工業智腦——智能制造集控平臺是合肥卷煙廠智能制造推進中一個最亮的成果。它很好詮釋了在卷煙制造流程中,“智能”是以怎樣的技術路徑來重塑制造模式,也真正體現了這家卷煙工廠對于智能制造的深度理解和執行。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察