構(gòu)建黃山精品線智能化工廠

蘇強聲 李 旭

(合肥卷煙廠 230081)

1 信息化和工業(yè)化融合是社會發(fā)展必然選擇

中國制造業(yè)處在全球產(chǎn)業(yè)價值鏈中基本處于底端，生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)是技術(shù)含量、單價、附加值“三低”產(chǎn)品。

目前中國卷煙銷量九五和十五期間全世界總產(chǎn)量35%左右，但近十年其平均出口比重僅占世界出口量1%以下，國家煙草專家局姜成康局長信息化工作會議上明確指示 ：“積極推進煙草產(chǎn)業(yè)與信息化相融合，加快實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)由傳統(tǒng)工廠制向現(xiàn)代公司制轉(zhuǎn)變,建設(shè)“嚴格規(guī)范、富有效率、充滿活力”的現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)等要求。”

2 安徽中煙目標

安徽中煙信息規(guī)劃中描述：ERP、MES是中煙層面的信息化和工業(yè)化融合的工作重點，作為生產(chǎn)點工業(yè)化和信息化融合重點幾個車間和智能化建設(shè)的智能化工廠是生產(chǎn)點工作重點。

因此在黃山精品線構(gòu)建智能化工廠是安徽中煙公司“兩化”融合的基礎(chǔ)和重點工作。

3 行業(yè)構(gòu)建智能化工廠現(xiàn)狀分析

3.1 生產(chǎn)裝備數(shù)字化

要在行業(yè)生產(chǎn)過程高度自動化的基礎(chǔ)上，建立制絲、卷包、倉儲物流、動力能源等主體設(shè)備的自動采集和過程控制系統(tǒng)，通過應(yīng)用傳感技術(shù)對生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備等工藝參數(shù)進行實時采集、監(jiān)控、診斷、報警；通過應(yīng)用數(shù)字化檢測技術(shù)對過程質(zhì)量進行動態(tài)管理和控制，提升生產(chǎn)運行效率和過程控制水平。

3.2 制造管理精細化

依據(jù)企業(yè)標準，建立覆蓋從生產(chǎn)指令下達到產(chǎn)品完成的全過程的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)各類生產(chǎn)資源的合理配置與利用，提升卷煙廠訂單響應(yīng)能力、質(zhì)量穩(wěn)定能力、成本控制能力，提升卷煙廠的制造力水平。

3.3 指導調(diào)度智能化

要運用現(xiàn)代仿真技術(shù)對生產(chǎn)流程進行建模、仿真及分析，對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)和指標進行監(jiān)控和反饋，實現(xiàn)生產(chǎn)模擬仿真、生產(chǎn)集中監(jiān)控、資源合理調(diào)度。要建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)的集成，為輔助決策提供有力支撐，提升指揮調(diào)度的智能化能力和水平。

3.4 硬實力關(guān)鍵是全生產(chǎn)過程批次跟蹤

當設(shè)備到達一定先進程度后，特別是精品線之間設(shè)備先進程度對管理和質(zhì)量的差距越來越小，而目前煙草行業(yè)由于生產(chǎn)管理精細化需求對裝備數(shù)字化要求越來越高，各精品線卷包、制絲、能源、物流等各系統(tǒng)裝備數(shù)字化水平已經(jīng)基本能夠達到三級計量的程度，達到世界一流的水平，但全生產(chǎn)過程做為一個完整的系統(tǒng)由于有一些技術(shù)上難題，系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性存在問題，無法形成全生產(chǎn)過程實時批次追蹤。

3.5 軟件實力關(guān)鍵是精細化管理水平

過去由于設(shè)備基礎(chǔ)條件限制，我們只能進行結(jié)果管理和考核，但由于設(shè)備裝備化水平提升，過程評價成為可能。長沙卷煙廠借鑒國外卷煙廠的經(jīng)驗利用制絲車間的實時數(shù)據(jù)進行過程質(zhì)量和工藝評價，利用三年的時間進行技術(shù)和業(yè)務(wù)的融合，建立起相對完善的管理機制，在新的技改中武漢、上海等單位都在嘗試一些新的方法和新的技術(shù)應(yīng)用來支持成本、質(zhì)量、工藝、設(shè)備等方面管理精細化要求。

4 關(guān)于黃山精品線構(gòu)建智能化工廠設(shè)想

4.1 技術(shù)間融合

智能化工廠要解決全生產(chǎn)過程監(jiān)控和管理，首先必須在設(shè)備和技術(shù)層面是統(tǒng)一和互通互連，數(shù)據(jù)是可共享相互調(diào)用。所謂技術(shù)整合就是通過架構(gòu)融合統(tǒng)一范疇，然后整合網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、流程實現(xiàn)在硬件層次智能化工廠互連互通，左右協(xié)通。

4.2 架構(gòu)的融合

架構(gòu)是解決是智能化工廠到底包括那些系統(tǒng)，他們之間的關(guān)系的問題。國外和國內(nèi)先進行業(yè)把智能園區(qū)理念納入到智能工廠體系是一個發(fā)展趨勢，甚至有些行業(yè)干脆把智能園區(qū)就等同智能化工廠，因此如何使黃山精品線智能工廠體系架構(gòu)完整性、系統(tǒng)性、先進性，還要與國家局與中煙的體系架構(gòu)相吻合，又能夠體現(xiàn)行業(yè)智能工廠的實際狀況。

借鑒智能園區(qū)的5A的概念，把智能化工廠橫向設(shè)定為七A：生產(chǎn)智能化系統(tǒng)、物流智能化系統(tǒng)、辦公智能化、安防智能化、通信智能化、能源智能化系統(tǒng)、消防智能化系統(tǒng)。縱向設(shè)立為四個層次信息管理層、監(jiān)控層、設(shè)備層、基礎(chǔ)層。這種架構(gòu)模型解決了行業(yè)智能化工廠與行業(yè)智能化工廠概念上矛盾或重復之處，使之相互融合，也得到行業(yè)內(nèi)外專家的認可。

4.3 數(shù)據(jù)上融合

數(shù)據(jù)是信息化和工業(yè)化融合的關(guān)鍵，首先數(shù)據(jù)收集：第一關(guān)注“全”的問題，這個“全”是全生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)從原料生產(chǎn)到成品出庫，“全”還指無論工藝、設(shè)備、消耗、質(zhì)量要能夠到最小計量單元，如卷接到機臺，制絲到工藝段、能源到設(shè)備；第二要求關(guān)注“準”。目前在線和離線設(shè)備精準度較高，所以準的關(guān)鍵是一定要有定期校準和檢修的制度，第三要關(guān)注“可用”，異常數(shù)據(jù)、臟數(shù)據(jù)應(yīng)該有排除和清洗和整理機制，第四是數(shù)據(jù)標準化，同一個數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)間名稱、類型應(yīng)該一致。

4.4 業(yè)務(wù)流融合

由于底層控制系統(tǒng)是由各個不同供應(yīng)商制作，即便是同一廠家，也是不同項目組，除了數(shù)據(jù)不共享的問題，業(yè)務(wù)流程上各系統(tǒng)之間也是斷流的。目前主要解決之道是所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)流程由MES系統(tǒng)提供，各系統(tǒng)只與MES進行數(shù)據(jù)交互。目前行業(yè)有些兄弟單位嘗試通過總線式系統(tǒng)架構(gòu)方式把各個系統(tǒng)任一模塊之間進行于業(yè)務(wù)流程串聯(lián)，這在行業(yè)外是有一些應(yīng)用的案例，但目前這種技術(shù)在行業(yè)還是探索中。

4.5 業(yè)務(wù)和技術(shù)融合

信息化和工業(yè)化融合，不是為了融合而融合，而是適應(yīng)管理需要，因此從精細化、效率、決策等方面談一些自己的體會。

4.6 加強生產(chǎn)效率驗證

快魚吃慢魚，效率一直是企業(yè)的生命，自動化設(shè)備和軟件系統(tǒng)實施的目的之一也是要提高組織生產(chǎn)的效率。現(xiàn)在單個系統(tǒng)無論設(shè)備和控制系統(tǒng)都是一流的，所以單個系統(tǒng)效率過了磨合期都能夠得到保證，關(guān)鍵重點驗證各系統(tǒng)銜接環(huán)節(jié)的效率開始,通過驗證要發(fā)現(xiàn)管理和技術(shù)的斷板。因此每次配方更改，生產(chǎn)計劃變更、換牌名等重新組織生產(chǎn)的到底到底需要多少時間，要進行反復測試。

4.7 結(jié)果考核向過程評價轉(zhuǎn)變

由于裝備的數(shù)字化及一些高科技的設(shè)備的使用，使企業(yè)生產(chǎn)裝備基本達到三級計量的水平，設(shè)備、生產(chǎn)、質(zhì)量等部門要從考核結(jié)果數(shù)據(jù)向考核過程數(shù)據(jù)或分階段考核結(jié)果數(shù)據(jù)職能的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變與其說是管理轉(zhuǎn)變不如說是觀念的轉(zhuǎn)變，最重要的我們應(yīng)該看到利用實時數(shù)據(jù)進行過程評價，在行業(yè)一些兄弟單位如長沙、上海已經(jīng)實踐了五到八年了，積累了許多寶貴經(jīng)驗，更重要是正是他們這種勇于探索精神，支持他們成為行業(yè)的排頭兵。

4.8 建立智能分析數(shù)據(jù)模型和管理知識庫

由于各系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)基本每幾秒采集一個次，所以一年下來積累下來的數(shù)據(jù)量是海量的。用傳統(tǒng)的方式及簡單的報表功能，車間各級管理層根本沒有時間、沒有能力對這些海量的數(shù)據(jù)進行詳細和準確的分析和研究，因此在車間基層建立數(shù)據(jù)分析小組，同時針對黃山精品線設(shè)備特點，建立數(shù)據(jù)模型，提升軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析能力，對生產(chǎn)進行跟蹤分析，利用人腦和電腦配合，為各層管理層建立決策分析依據(jù)，建立各項管理的知識庫。

5 結(jié)束語

黃山精品線的“第三次創(chuàng)業(yè)”的核心就是創(chuàng)新和突破，就是要有敢為人先的氣概和勇于探索的攀登者精神。在行業(yè)構(gòu)建智能化工廠過程中，軟實力增長速度，遠遠低于硬實力的增長速度，因此無論技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)和技術(shù)融合方面在整個煙草行業(yè)還有許多新的難題和問題有待我們?nèi)ヌ剿骱脱芯浚@也給我們黃山攀登者提供難得的挑戰(zhàn)和機遇。