工廠數(shù)據(jù)平臺驅(qū)動的創(chuàng)新和管理

昆明醋酸纖維有限公司

工廠數(shù)據(jù)平臺驅(qū)動的創(chuàng)新和管理

昆明醋酸纖維有限公司

近年來公司引入和固化了六西格瑪管理理念，成功開展了一系列的基于價值創(chuàng)造的創(chuàng)新活動和項目。公司自主開發(fā)了科技創(chuàng)新管理平臺，完善了項目的全過程管理，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)驅(qū)動的績效評價。公司于2013年還參加了“云南省創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)”的創(chuàng)建活動，2014年還通過了“昆明市知識產(chǎn)權(quán)試點(diǎn)單位”的驗收。

2014年公司建設(shè)、整合和完成了以PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫和PI系統(tǒng)為基礎(chǔ)的工廠數(shù)據(jù)平臺，并基于業(yè)務(wù)需求進(jìn)行深度開發(fā)，產(chǎn)生了一批具有較大影響的創(chuàng)新項目和成果。

圖1 數(shù)據(jù)平臺和項目平臺建設(shè)

1 建設(shè)、整合和提升工廠數(shù)據(jù)平臺，服務(wù)業(yè)務(wù)和管理

昆纖公司在2005年就建成了生產(chǎn)管控系統(tǒng)MES，并基于當(dāng)時的實(shí)時數(shù)據(jù)庫和SQL開發(fā)了大量的報告和應(yīng)用，為企業(yè)的工藝運(yùn)行監(jiān)控和品質(zhì)提升發(fā)揮了積極重要的作用。但是在多年的應(yīng)用后，企業(yè)以發(fā)展的眼光審視系統(tǒng)的諸多不足：數(shù)據(jù)點(diǎn)位沒有覆蓋到全過程，定制開發(fā)的報告靈活性差，系統(tǒng)界面不夠友好，嘗試應(yīng)用基本要依靠IT人員的專門技能等。

在充分考察和調(diào)研的基礎(chǔ)上，2013年公司選用了PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫和PI系統(tǒng)。除實(shí)施了基本部署和應(yīng)用外，公司還針對業(yè)務(wù)發(fā)展需求，對MES生產(chǎn)管控系統(tǒng)進(jìn)行了升級整合，并開發(fā)了一批具有企業(yè)特點(diǎn)的深度應(yīng)用，目前，工廠數(shù)據(jù)平臺已成為推動公司創(chuàng)新發(fā)展的又一有力抓手。

1）成功地應(yīng)用于事故調(diào)查，找出了本質(zhì)原因

公司多次報告某工藝環(huán)節(jié)的波動問題，而事故調(diào)查通過常規(guī)的知識和邏輯，沒法獲得令人信服的分析結(jié)果，因而未能鎖定具體的事故原因。PI系統(tǒng)投運(yùn)后，以毫秒級采樣頻度成功地記錄了該工藝裝置的又一次波動。調(diào)查組首次高效地利用數(shù)據(jù)和圖表，成功鎖定事件的先后順序和因果關(guān)系，回答和解決了較長時間困擾我們的工藝問題。

2）成功應(yīng)用在項目經(jīng)濟(jì)績效跟蹤上，管理效果逐漸顯現(xiàn)

按照公司的六西格瑪項目理念和管理，公司要對任何聲稱有經(jīng)濟(jì)績效的項目進(jìn)行12個月的績效逐月跟蹤。由于工藝背景和專業(yè)所限，又缺乏在一個全廠統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，財務(wù)監(jiān)管的績效核算嚴(yán)謹(jǐn)度不夠。PI平臺的投運(yùn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中而且透明，可以輕松調(diào)取所定義參數(shù)的改進(jìn)前和改進(jìn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較核算。以數(shù)據(jù)說話，消除了以前的說不清道不明的灰色區(qū)域，真正肯定了員工創(chuàng)造的價值，具有相當(dāng)?shù)恼f服力，管理更加規(guī)范。

在以生本理念為導(dǎo)向下的閱讀教學(xué)中，興趣激發(fā)也是非常重要的。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，教師一定要充分的考慮這些因素，使學(xué)生的閱讀更具生動性、趣味性、實(shí)效性等，為閱讀教學(xué)的順利開展提供保障。

3）成功應(yīng)用于工藝操作上的最佳實(shí)踐識別，推進(jìn)工藝優(yōu)化和精益管理

公司作為連續(xù)工藝的制造企業(yè)，運(yùn)行人員在一定的范圍內(nèi)具有自身的操作經(jīng)驗和手法，因而班次輪換可能產(chǎn)生一些人為波動，那么什么是更優(yōu)化的操作方法呢？公司選取了具有代表性的觀測參數(shù)，借助PI的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計工具和圖表，抓取大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識別出了班次間存在顯著差異的分布，發(fā)現(xiàn)了班級中的最佳實(shí)踐。通過在班組間對這些統(tǒng)計分析結(jié)果的分享和深入交流，大家逐漸在優(yōu)化運(yùn)行的調(diào)整方法上取得了更多的共識。3個月后，我們觀察同樣的參數(shù)時，已經(jīng)不能發(fā)現(xiàn)班次之間的控制效果存在顯著性統(tǒng)計差別了，工藝調(diào)控的品質(zhì)又一次得到了提升。

PI系統(tǒng)的投運(yùn)，正在影響公司對業(yè)務(wù)和管理模式的理解，又反過來改善業(yè)務(wù)和管理。公司通過PI系統(tǒng)整合的數(shù)據(jù)平臺，打破了以往的職能、地理壁壘和界限。我們只需在自己的終端上，通過操作鼠標(biāo)和鍵盤，按照個人意愿即可高效地獲取數(shù)據(jù)，構(gòu)建圖表，深入了解和全面分析你感興趣的對象。我們可以足不出戶，卻能夠獲取比以往多得多的有效信息，而且還可以任憑自己的知識和遐想，去關(guān)聯(lián)可能那些看似最不相關(guān)的參數(shù)，這極大地拓展了我們的思維空間，激發(fā)了我們的想象力和創(chuàng)造力。公司建設(shè)的工廠數(shù)據(jù)平臺，正在深刻地影響著我們的工作方式。

圖2 數(shù)據(jù)應(yīng)用的價值創(chuàng)造

2 專注深度應(yīng)用的開發(fā)，創(chuàng)造新價值。

1）實(shí)施品質(zhì)改善和工藝優(yōu)化

眾所周知，產(chǎn)品的質(zhì)量不是檢測出來的，我們需要把精力集中在生產(chǎn)過程控制上。利用統(tǒng)計技術(shù)，我們可以識別生產(chǎn)過程是否存在異常征兆，并及時采取糾正和預(yù)防措施，保證生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計受控，以達(dá)到控制和提升質(zhì)量的目的。

昆纖公司在核心生產(chǎn)工藝上應(yīng)用統(tǒng)計過程控制技術(shù)有20多年的歷史，但是在配套工藝中的一些特殊的存在耦合的工序，迫于試驗代價或生產(chǎn)風(fēng)險等原因，未能實(shí)施統(tǒng)計控制。應(yīng)用PI系統(tǒng)自帶的SQC插件，基于歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了零成本零風(fēng)險為所需PI點(diǎn)創(chuàng)建國標(biāo)GB/T 4091-2001推行的各種SPC控制圖。

圖3 統(tǒng)計過程控制應(yīng)用的示例

通過使用了這樣的控制圖，大家用數(shù)據(jù)說話，目標(biāo)更清晰，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)更統(tǒng)一，工藝表現(xiàn)更加穩(wěn)定，為公司的精益生產(chǎn)管理打下了良好的基礎(chǔ)。

2）軟儀表功能應(yīng)用

在制造業(yè)特別是流程工業(yè)中，現(xiàn)場配備有為數(shù)眾多的檢測儀表，但受制于技術(shù)或成本，仍有許多的重要變量未能實(shí)現(xiàn)在線檢測，這在很大程度上阻礙了企業(yè)對生產(chǎn)過程的進(jìn)一步改善。PI系統(tǒng)配有豐富的計算功能，只需置入算式，基于實(shí)時數(shù)據(jù)計算獲得的PI計算點(diǎn)也可實(shí)時輸出計算結(jié)果。這好比隨身配備了一臺微型計算機(jī)，可對來自多個PI點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時輸出結(jié)果。

如：我們完成了空氣絕對濕度的柔性實(shí)時監(jiān)測。在空調(diào)領(lǐng)域，由于空氣的絕對濕度儀價格昂貴，應(yīng)用不普及，通常只能檢測相對濕度。應(yīng)用PI/AF計算功能，集合溫度、相對濕度和大氣壓數(shù)據(jù)，我們實(shí)現(xiàn)對空氣絕對濕度的柔性實(shí)時監(jiān)測，見圖4。

圖4 絕對濕度的軟儀表化示例

3）能源介質(zhì)監(jiān)控

公司使用的煤、水、電、汽、氣等能源介質(zhì)，廠級核算都安裝了計量儀表，但是廠內(nèi)仍有不少區(qū)域級能源介質(zhì)用戶未安裝獨(dú)立計量儀表。由于區(qū)域能源介質(zhì)的平衡數(shù)據(jù)不夠完整，導(dǎo)致區(qū)域能耗指標(biāo)的分解不夠嚴(yán)謹(jǐn)，一定程度上阻礙了節(jié)能降耗的步伐。有了PI數(shù)據(jù)庫，無須資金投入，應(yīng)用現(xiàn)有的測量儀表，或加以補(bǔ)償，或加以計算，即可創(chuàng)建能源介質(zhì)使用情況實(shí)時平衡表，在提升了能源管理水平的同時，還實(shí)現(xiàn)了對能源介質(zhì)異動的實(shí)時預(yù)警。

能源消耗量的統(tǒng)計常常是定期的事后的結(jié)果性歸集，不利于及時地干預(yù)和控制。比如鍋爐的煤耗控制，事后的歸集對生產(chǎn)優(yōu)化更是缺乏及時的指導(dǎo)。我們利用實(shí)時數(shù)據(jù)平臺，集合與煤耗關(guān)聯(lián)的PI點(diǎn)，開發(fā)了鍋爐運(yùn)行能效實(shí)時監(jiān)測模型，為優(yōu)化鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提供了重要參考。

擁有PI實(shí)時數(shù)據(jù)平臺，過去技術(shù)人員所面臨的數(shù)據(jù)采集瓶頸、需要編程才可置入算式的難題已不復(fù)存在，現(xiàn)在無需IT后臺人員即可完成深度應(yīng)用的開發(fā)。在這種情況下，思想猶如種子，數(shù)據(jù)平臺猶如養(yǎng)分充足的土地，只要我們勤奮耕耘，定將收獲希望。

3 推動全員參與，釋放數(shù)據(jù)力量

公司在通過PI系統(tǒng)整合的工廠數(shù)據(jù)平臺上，貫通協(xié)調(diào)各種業(yè)務(wù)平臺和應(yīng)用，形成了一個強(qiáng)大的信息架構(gòu)。由于系統(tǒng)操作界面友好，人員只需接受簡單的培訓(xùn)即可上手應(yīng)用，公司每一位員工都可以做到這一點(diǎn)。在這個信息爆炸的數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)平臺建設(shè)不再是傳統(tǒng)意義上的IT項目，而是改進(jìn)工作和業(yè)務(wù)的基本工具，誰也無法置身事外。

公司目前正在開展PI系統(tǒng)深入應(yīng)用的專項活動，強(qiáng)化培訓(xùn)和普及，引導(dǎo)員工充分認(rèn)識和理解數(shù)據(jù)平臺的強(qiáng)大功效，聚焦應(yīng)用和價值創(chuàng)造。公司鼓勵更多的員工，特別是年輕員工，結(jié)合本職業(yè)務(wù)加入到這樣的創(chuàng)新活動中，勇于實(shí)踐，創(chuàng)造價值，成長自我。坐擁通透的數(shù)據(jù)倉庫，我們所需要的是想法和思考，每個人都有其獨(dú)特的視角和眼光，因而每個人都可以有所作為。

工廠數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，為企業(yè)儲藏了豐富的資源，PI系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣、應(yīng)用和深度開發(fā)，正在成為公司新的價值增長點(diǎn)，其與業(yè)務(wù)的高度融合將有力地推動公司的創(chuàng)新實(shí)踐，為公司的持續(xù)健康發(fā)展注入新的動力。

（陶冬梅、李 毅）