煙草在線據《東方煙草報》報道
勵精圖“智”
——云南中煙紅云紅河集團曲靖卷煙廠智能化工廠建設紀實
核心閱讀:
讓信息化與工業化深度融合,以信息化帶動管理提升,以智能引領制造升級,曲靖卷煙廠在打造智能化工廠的道路上闊步前行。
曲靖卷煙廠實施智能控制后的新制絲線
日前,記者在云南中煙紅云紅河集團曲靖卷煙廠生產調度指揮中心的大屏幕上看到了這樣一段“3D動畫片”:一臺臺機器在高速運轉,一箱箱卷煙在生產線上“流淌”,為數不多的工人穿行其間……而這樣的“3D動畫片”每天都在大屏幕上播放。
“這可不是動畫片。”曲靖卷煙廠廠長李林告訴記者,“這是利用3D仿真技術呈現的立體效果,曲靖卷煙廠的各種設備運行情況、工藝參數都可以得到直觀、立體、全方位的體現。”據李林介紹,在這個大屏幕上,可以實現對近萬平方米生產車間的即時巡查,大大提高了工廠管理的精度和深度。
讓信息化與工業化深度融合,以信息化帶動管理提升,以智能引領制造升級,曲靖卷煙廠在打造智能化工廠的道路上闊步前行。
智能先行 系統集成
“管理必須與時俱進,打造智能化工廠是曲煙基于現有生產條件的一次創新,也是曲煙發展到現在的一種必然。”李林認為,歷經生產管理的機械化、自動化,曲靖卷煙廠要想提高現代管理水平,智能化是有效途徑。
李林介紹說,所謂智能化,就是借助信息技術的力量,實現對關鍵業務流程的統一管理、統一控制;實現對關鍵參數的自動調節、自動預警、自動糾正偏差,確保整個生產在預定的軌道上運行。
而要想實現這一切,準確的數據采集和分析,無疑是最關鍵的一步。
“以卷接包設備為例,僅GDX2機型就有20000多個3D零部件模型,GDX1機型亦有近20000個……而且每一秒鐘就能產生上萬個實時生產數據,簡直是‘海量’。”提起數據采集的龐雜程度,曲靖卷煙廠副調研員徐智勇說。
事實上,早在“十一五”技改期間,曲靖卷煙廠就未雨綢繆,將信息化建設放在了突出的位置。2012年技改完成后,曲靖卷煙廠搭建了覆蓋整個辦公區域和生產區域的信息網絡,有力地支撐了從設備底層自動化控制、集中監控到車間的一體化管控。
比如,在生產過程中,曲靖卷煙廠摒棄了傳統的外掛傳感器采集等手段,通過調用自動化控制的源代碼,直接從設備內部采集實時數據。
“以前,采集這些數據粗放、簡單、滯后,現在不僅實時,而且量大、真實、完整。”徐智勇說,數據的采集、分析和處理都可在曲靖卷煙廠新的MES(制造執行系統)內完成,大大提升了系統的整體效率。
以這些數據為依托,曲靖卷煙廠還創造性地將3D仿真技術(主要是三維可視化技術和虛擬現實技術)等移入MES,制絲、卷包等實際生產現場可立體地展現在人們面前,從而豐富和完善了MES的功能應用,實現了企業生產過程的實時可視化管理。
記者在MES平臺上看到,面向不同的對象,平臺設有包括生產管理、質量管理、設備管理、物料管理、虛擬仿真、實時監控、計劃排產、統計報表、績效分析、基礎管理等在內的多個功能模塊,猶如一張大網,將生產管理的各種核心信息“網羅其中”,為曲靖卷煙廠統一生產管理和控制打下了堅實的基礎。
管控結合 升級制造
對于這種嵌入了3D仿真技術的MES,曲靖卷煙廠制造一部卷包機修理工郭鐵有著全新的體會:復雜設備的內部結構清晰地展現在屏幕上,不用拆卸設備就能了解、判斷設備運行情況,大大提高了設備管理水平。
“當某個備件達到其生命周期值85%時,系統將自動進行預警提示;達到其生命周期值95%時,系統將自動進行報警提示。根據預警和報警信息,系統會將其快速地在3D場景中定位。”郭鐵說,因此,他們便可根據設備健康狀況進行預防性維護,消除因零部件超期使用而引發故障的隱患。
這是曲靖卷煙廠最近以新系統為依托,開展設備生命周期管理(生命周期值由備件的理論使用壽命和實際使用壽命來確定)的嶄新探索,不僅有效控制了備件的庫存,還推動了設備維護從經驗維修到預防維修再到科學維修的轉變。
與郭鐵一樣,烘絲機操作工吳勇超也可不用親臨現場,通過MES就能實時跟蹤制絲設備質量檢測裝置的運行狀況和質量檢測儀器的檢測數據。“如有質量異常,即可實時報警,也可對過程質量數據進行在線分析評價,及時消除過程變異,使過程質量始終受控。”吳勇超說。
這種基于數據之上的精準控制,使得制絲生產線作業的穩定性越來越強。據吳勇超介紹,在曲靖卷煙廠制絲車間開發的數學模型上,他們還對車間內水分和溫度以及其他運行參數進行了標準設定。“運行一年多來,制絲車間的質量和效率穩步提升,單箱綜合物耗和能耗水平相比以往亦有了大幅度降低。”說這話時,吳勇超滿臉自豪。
除此之外,針對車間主任、副主任、修理工、設備管理員等不同崗位,曲靖卷煙廠也開發了個性化的“我的MES”,立足崗位需求,通過調整模塊定制的方式,增加新的功能模塊,以實現對工業現場全面智能化管控——
將MES終端實時采集的生產現場、設備狀況、質量及物料跟蹤信息等海量數據同步轉化為3D立體圖像,對設備故障、數據異常、零配件生命周期等實現預警,并能針對預警和故障做到準確診斷、快速定位、有效處理,實現生產過程中的即時管控。
綜合工藝加工模式、路線、設備、品牌、交貨期等生產要素,方便管理人員掌控生產節奏,優化資源配置,做到問題即時跟蹤、即時處理,從而實現月、周、日、班的動態智能排產。
通過對制絲線的現場工藝過程進行3D數學建模和可視化展示,實現對工藝參數的實時監控,從而提升工藝過程管控水平。
精確計量、智能分析全廠物料消耗關鍵點和能源控制點的消耗數據以及異常信息,對消耗異常進行快速篩選、診斷,實現即時物耗、能耗管控。
……
復雜的生產設備變得直觀透明,動態的生產過程變得清晰可控,生產管理能夠有的放矢,曲靖卷煙廠這種建立在“大數據”基礎上的智能管控,不僅提供了直觀化的生產現場全景,更大大提高了生產指揮能力。
“智”點迷津
——安徽中煙合肥卷煙廠大數據應用工作紀實
核心閱讀:
依托大數據的力量,將生產一線的“千條線”連接起來,進行分析運用,指導作業生產,使工廠生產更高效。
安徽中煙合肥卷煙廠中控室操作員胡偉生在利用“大數據”智能平臺查看制絲車間班次生產相關信息
要提高設備有效作業率,就要在第一時間發現隱患點,并及時進行處理。然而,面對車間大量的生產設備,以及設備內部復雜的零部件,如何才能準確定位隱患部位?
要提高企業生產運行效率,就要實現人、機、物等資源的有效整合。然而,面對多變的市場需求、繁重的生產任務,如何才能實現資源的優化配置?
近年來,安徽中煙工業有限責任公司合肥卷煙廠積極開發智能平臺,努力通過應用大數據“智”點迷津,提高效率。他們依托大數據的力量,將生產一線的“千條線”連接起來,進行分析運用,指導作業生產,使工廠生產更高效。
集結數據 深度分析
大數據哪里來?
合肥卷煙廠企管科(信息中心)科長助理薛訓明帶著記者來到了制絲車間。
“我們的數據采集都靠它。”順著薛訓明手指的方向,記者看到,在松散回潮機入口、出口處分別安裝著兩個傳感器。薛訓明介紹說,這些設備就是他們的數據采集點,以紅外線感應入口、出口的煙絲水分、溫度。像這樣的檢測設備,制絲車間所有的設備上都已進行了安裝。
“不僅僅是制絲車間,自2013年起,我們利用之前架構的廠內MES,系統集成制絲管控、能源管控、物流系統、卷接包數據采集系統等底層生產單元,采集、收錄生產、質量、設備、成本消耗等方面數據。”合肥卷煙廠廠長程華良介紹,目前他們已在全廠1350臺各類別設備上安裝了溫度、震動等監測元件,形成了6000個信息采集節點,數據每30秒更新一次。
信息裝進“口袋”,不是最終目的。
打個比方,通過業務操作系統能夠看到一個人的銀行賬戶,上面清晰記錄著各筆款項的出入時間。但這只是躺在紙面上的數據,要做好理財,還要分析這些數據,挖掘數據背后的意義,如此才能真正實現數據的價值。
2014年,合肥卷煙廠與第三方軟件公司合作,利用ETHINK大數據平臺技術,打造了大數據精益管理智能平臺,深度分析“口袋”里的信息。他們將設備信息、生產信息、質量信息、能源消耗、成本數據等進行融合整理,形成了大數據的高效集成。
那么,如何找到數據間的關系?
以該平臺健康診斷云圖為例,合肥卷煙廠圍繞生產、設備、質量三個維度,利用專家法、層次分析法,設置各項數據彼此間的函數關系,計算出生產、設備、質量每天的分數。
“專家法,就是請企業內部各條線上的優秀人才確定制約生產、設備、質量的幾個重要因素,計算出各要素所占比例。然后,利用層次分析法,對過去企業內部積累的歷史資料、數據進行分析,來驗證專家提議的可操作性。”薛訓明介紹說,“兩種方式的共同作用,保證了匯總數據的準確性。”
打開健康診斷云圖設備健康項,可以看到設備運行指標、設備維修、產品質量、生產消耗4個一級指標,下面對應了有效作業率、維修次數、維修費用、卷煙紙消耗、商標紙消耗等二級指標。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察