數(shù)據(jù)打通生產和信息系統(tǒng)

文 | 本刊記者 姜紅德

數(shù)據(jù)打通生產和信息系統(tǒng)

文 | 本刊記者 姜紅德

自2015年以來，中國制造2025計劃帶動了一大批制造企業(yè)向智能化、數(shù)字化轉型，很多企業(yè)開始走出國門向德國企業(yè)學習工業(yè)4.0，對彩虹電子玻璃來說，自然也不會甘心落后于國內同行。

企業(yè)的IT戰(zhàn)略，應該成為企業(yè)的助力。如果不能認真的分析自己的企業(yè)流程，生產模式，包括生產部門的需求點和痛點，那制定出來的IT戰(zhàn)略就是懸空的。IT戰(zhàn)略的制定應該是與工藝、制造、營銷等部門進行共同分析，找出滿足企業(yè)升級、轉型、產品迭代等需求的企業(yè)助力。

——陜西彩虹電子玻璃有限公司CIO李華

3月中旬，陜西彩虹電子玻璃有限公司喜報頻傳：公司總經(jīng)理彭引平獲得了2016年中國推進兩化融合杰出CEO，與此同時，作為推動公司數(shù)字可視化無人車間的信息主管李華也獲得了2016年度創(chuàng)新企業(yè)CIO，可謂是雙喜臨門。

從見到李華的那一刻開始，他就提起兩天后要參加的活動——中國電子“i+”創(chuàng)新創(chuàng)效創(chuàng)意大賽，彩虹數(shù)字可視化無人車間已經(jīng)入圍了這場比賽。對他來說，這是一個全新的挑戰(zhàn)：要重新接觸風險投資和創(chuàng)業(yè)等領域的人士和知識。一貫以制造信息化為主業(yè)的他，有一種一切重頭開始的感覺。

數(shù)字可視化無人車間是什么？

在見到李華之前，和他熟悉的人都在說，彩虹不容易，李華不容易。說這些話的人大意是，在制造業(yè)信息化人才、投資有限的情況下，李華和公司的同事們一起依靠自己的力量，不斷開發(fā)學習，解決了生產制造中存在的信息不流暢、生產數(shù)據(jù)不能充分利用的問題，并將生產、銷售和工藝過程中產生的數(shù)據(jù)以可視化的管理方式呈現(xiàn)在業(yè)務人員和管理者面前，這在國內還是首家。

彩虹電子玻璃是大名鼎鼎的彩虹集團的下屬公司，隸屬于中國電子信息產業(yè)集團（CEC），生產經(jīng)營液晶顯示器用玻璃基板產品。玻璃基板是液晶面板的主要部件和基礎載體，彩虹電子玻璃則是我國在這方面的領軍企業(yè)。

彩虹電子玻璃生產的蓋板用保護玻璃具有很高的質量要求，廢品率很高。其嚴格的生產要求與質量管控需求，傳統(tǒng)的人工檢查難以做到。更無從談起質量信息的預估和管控，即做到生產、生產數(shù)據(jù)與質量分析可視化、可控化。為此，陜西彩虹電子玻璃有限公司由IT主管工程師李華進行業(yè)務流程及數(shù)據(jù)結構設計，技術質量部副部長仵小曦提出產品檢驗分析需求，西安文易軟件（簡稱文易）幫助研究開發(fā)出了基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的生產管理系統(tǒng)和質量檢驗系統(tǒng)——電子玻璃智能可視化工廠。該項目的落地是陜西彩虹電子玻璃有限公司進軍工業(yè)4.0，實現(xiàn)工業(yè)和信息化深度融合的開創(chuàng)性項目。

據(jù)李華介紹，利用該套智能可視化工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對從窯爐、成型到成品包裝全過程的可視化監(jiān)控。對生產質量數(shù)據(jù)進行有效的及時分析和實時呈現(xiàn)，實現(xiàn)生產全局的可追溯、可評價和實時管理，向數(shù)字可視化工廠邁進。

打通數(shù)據(jù)，實現(xiàn)工業(yè)信息化融合

自2015年以來，中國制造2025計劃帶動了一大批制造企業(yè)向智能化、數(shù)字化轉型，很多企業(yè)開始走出國門向德國企業(yè)學習工業(yè)4.0，對彩虹電子玻璃來說，自然也不會甘心落后于國內同行。

生產電子玻璃這樣的企業(yè)，對生產過程、質量的可控要求很高。專家建議，最重要的一個方面就是讓制造系統(tǒng)更加透明，使原本不可見的設備衰退、質量風險、資源浪費等問題變得可見，從而通過預測性的手段加以避免，實現(xiàn)無憂（worry-free) 的生產環(huán)境。 這對彩虹玻璃提出了很大的挑戰(zhàn)，其中最大的問題在于工業(yè)數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)的割裂。

李華比較了兩種數(shù)據(jù)的差異：工業(yè)化控制是以PC類計算機或者小型機作為計算主體，由特定的應用程序來對控制量進行分解轉化后， 發(fā)送給PLC、傳感器等來實現(xiàn)自動化生產目的，如傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)等。其優(yōu)點是數(shù)據(jù)命令有效，高速，準確，實時；但缺點是格式單一、封閉，無法進行大量數(shù)據(jù)的分析評估，數(shù)據(jù)保存周期短，無法進行有效的回溯。

信息化的特點是以PC為運算控制器，以應用程序進行流程化的運算、發(fā)布、控制，具有可靈活編輯的應用平臺，具備圖形、圖像、報表等分析能力，可進行大數(shù)據(jù)量的存儲，報警圖形化提示，數(shù)據(jù)可追溯。

簡而言之，工業(yè)化的層級是從數(shù)據(jù)、信號、執(zhí)行到制造，信息化的層級是從數(shù)據(jù)、信息、知識到智能。在工業(yè)化和信息化割裂的情況下，一般只能用產品質量來倒推生產線中制造工序及加工工藝問題。這其實是“僵尸還魂術” ——無法對企業(yè)的產品進行及時的反饋，因而也就無法有效地對生產風險與品質管理進行把控。

唯有通過二者的融合，對企業(yè)生產數(shù)據(jù)、生產車間、設備進行全方位的監(jiān)控，才能實現(xiàn)對企業(yè)生產數(shù)據(jù)進行有效的分析和呈現(xiàn)，對企業(yè)的生產全局進行可追溯，可評價，有效實時的管理。

也正是在這樣的認識基礎上，李華找到了問題的關鍵點在于打通這兩類數(shù)據(jù)的任督二脈。經(jīng)過與文易等合作伙伴的合力攻關，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)聯(lián)通，完成了數(shù)字可視化無人車間的項目。

昨天的“坑”成就今天

從2006年建廠起就在此工作，李華對于彩虹電子玻璃的了解一清二楚。他說，在玻璃大數(shù)據(jù)項目之前，彩虹電子玻璃早已建立信息中心和覆蓋全園區(qū)的企業(yè)網(wǎng)，在企業(yè)管理上已經(jīng)建立了各種管理信息系統(tǒng)MIS，具備工業(yè)4.0的建設條件，企業(yè)生產在硬件設備上也已經(jīng)使用可編程工業(yè)機器人和軟件可定義PLC(可編程邏輯控制器）等符合工業(yè)4.0標準的設備，但是由于信息系統(tǒng)各自為政，總體工業(yè)信息化水平仍然處于工業(yè)2.5的階段。“我們所做的工作是把生產環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和管理環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)打通，從而真正實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的融合。”

既是業(yè)務主管工程師，又是信息化負責人的雙重身份，讓李華在面對轉型的時候多了一些便利。“今天的成績很多是在過去10余年工作中埋下的坑所成就的。”在這些年的歷練中，李華總結出了智能制造的四個重要階段：可視、可控、可預知、可制造。他說，所有的東西一定要先能做到可視，然后才能可控。可預知是指機器學習，最后才能達到智造。

對于智能制造的下一步，李華表示，未來會加強大數(shù)據(jù)領域的應用和投入。工欲善其事，必先利其器，未來所有東西都應該用數(shù)據(jù)來說話，同時加強人員的培訓，加強數(shù)據(jù)挖掘、分析能力，每日、每月都有清晰的報表來評估設備運行情況；通過工藝、制造、營銷等部門進行有效的分析、梳理，找出滿足企業(yè)升級轉型跟產品迭代的解決方案；繼續(xù)加大IT的研發(fā)投入和資金投入。