論工廠智能化轉型的改革與決策

王飛

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論工廠智能化轉型的改革與決策

王飛

（山西華興鋁業有限公司，山西 呂梁 033600）

隨著全球智能化技術的突飛猛進，信息技術與工業技術的深度融合正在引發各大企業生產模式、產業協作、智能制造和信息共享的重大變革，“中國制造2025”的戰略思想，將智能制造作為未來的主攻方向，以智能制造為主導的第四次工業革命正在全國掀起變革浪潮，“制造”正在向“智造”轉變。工業生產過程及管控過程的智能化正在逐步實現，在未來，能否及早實現決策智能化將會成為評估企業價值的關鍵。

工廠；智能變革；智能制造；信息管理系統

目前，國內有很大一部分大型企業都提出了“爭取國內一流、對標世界一流”的目標，大膽推進智能化轉型升級，但是當下的中國只有極少數的企業達到智能化工廠的水平，大多數企業僅僅處在能使用部分應用軟件的階段，距離智能自動化水平還相差很遠。

在傳統企業現有設備的基礎上，進行智能化改革，注定會是一條充滿挫折的崎嶇道路，大部分企業心里沒底，改革信心不足，只能通過借鑒或鼓勵員工創新技術，精益管理，進行緩慢的智能化轉型。面對此情況，找到一條適合企業智能化改革之路，則尤為迫切。實現智能化轉型變革，除了企業決策人要有長遠的戰略眼光，還必須擁有一批技術能力和創新能力都強的業務精英，并且還需具備實施智能工廠轉型的條件，主要表現為資金流況等。

工業制造的轉變經歷了從機械化（機械功能及其控制的演進）—自動化（動能及其控制的演進）—信息化（計算機能力的演進）—數字化（連接和信息能力的演進）—智能化（工業能力和信息能力的漸進融合工程）的轉變過程，實現工廠的智能化就要求生產過程智能化、管理過程智能化、企業整體智能化等。

1 生產過程智能化

1.1 完善基礎設施建設

1.1.1 網絡通訊系統

智能工廠的建立需要擁有完備的信息網絡通訊設施，作為新一代信息技術的重要組成部分，完善的信息基礎設施承擔了物品與物品、人與物品、人與人之間的高效互連。在生產過程中通過采集、處理、分析的各種數據，能實時提供給管控人員，為生產設備的穩定運行提供參考，及時改善與優化生產工藝缺陷，從而不斷提升企業的行業競爭力。這就需要首先建立有線或者無線的工廠網絡，形成集成化的車間聯網環境，簡單來說就是建立一個全網絡通訊覆蓋的工廠。

1.1.2 視頻監控系統

建立視頻監控網絡全覆蓋系統，對人員的行為、物的狀態、設備的狀態等進行24 h自動識別報警，并通過網絡系統自動遠程傳輸各種數據，自動云存儲后供相關人員調用。同時操作人員可以從后臺發出指令，控制攝像頭對監控目標進行調焦變倍，實現全方位、多角度監控，實時了解現場情況，還可以為設備事故狀態下的分析提供強有力的證據材料，明顯降低工作人員的勞動強度。

1.1.3 環保、安全在線監測

在溫度、濕度、潔凈度控制和工業安全（作業安全、生產安全、人身安全）等方面達到智能化水平。少量美觀大方的現場觸摸屏將取代車間現場大量的臺式計算機及桌椅板凳，使整個車間顯得寬敞、整潔，更符合車間精益生產管理的要求。

1.2 智能裝備建設

1.2.1 電力系統

電力系統建設主要包括以下兩方面：①加強新型傳感器在檢測系統、監測系統在輸變電設備中的應用，提高電力系統運行靈活性。推廣應用變配電設備的智能巡檢技術及狀態診斷技術，增強電力系統對自然災害的應急、防御和恢復能力，實現新一代智能變配電網調度控制系統；②開展智能配電網建設，提升配電網運行效率和精益化管理水平，大力推廣智能電網先進技術和能源互聯網先進發展理念，推廣具有即插即用、安全并網等特點的新型設備，積極利用互聯網絡信息化、智能控制技術，建智能電網應用系統。

1.2.2 智能裝備

智能裝備是智能工廠運作的重要手段和工具，主要包含智能檢測設備、智能生產設備、智能物流設備等。加強生產設施機械化、自動化、信息化建設，推進生產設備和利用設施智能化改造，這些都需要在一個相當長的時期內完成。

1.2.3 大數據、云計算

在生產現場中，智能設備會產生大量實時數據，傳統企業中，采集傳輸數據的方式單一，而僅僅存在于設備內部的狀態數據對實際生產運營沒有任何參考意義，只有將這些累積信息、數據收集分析，才能形成真正意義上的價值，這些生產數據可以對企業的快速決策起到至關重要的作用。

1.2.4 工業技術與信息技術

隨著工業創新技術的不斷拓展，工業技術與信息技術日漸成熟，帶動工業自動化與管理信息化不斷融合，推動工業逐漸走向智能化。電子信息技術與傳統設備深度結合，催生智能化設備的發展。信息化理念在實行過程中，逐漸形成新業務工作模式與規范，推動智能化的創新與管理。

1.3 智能制造

基于數據傳輸的可視化、數字化車間具有以下功能：①生產計劃審核確認后，生產指令、程序參數自動下發至工位相應接收終端，直達現場設備、班組，工人登錄終端即可查看當天生產任務；帶班長可使用終端現場分工、作業劃分；②電子版圖紙、作業指導書自動下發至接收終端，可以實時在線瀏覽，無需人工回收與發放，實現無紙化作業，降低制造成本；③設備運行狀況、產量、質檢數據等實時上傳，提供實時數據，使得生產一目了然；④嚴格權限控制，保證數據安全，人員權限驗證、績效、工時自動記錄，員工可直接得到關于其績效的反饋，便于優化改善。

設備與設備連接，后臺對設備狀態實時進行監控并記錄，實現設備運行數據、質量數據的在線采集；實時顯示設備當前運行狀況，實現生產設備透明化；如出現生產異常狀況會立即反饋，以確保相關部門快速響應；相關部門還可以通過移動終端讀取網絡存儲硬件對采集的實時數據進行訪問。全面的數據采集記錄，避免了反饋數據信息的丟失、差錯與延緩。

2 管理過程智能化

2.1 管理信息化

設備管理數據的信息化，取代了手動輸入數據和紙質的頻繁傳遞的低效率工作，將不同設備統一聯網管控，實現高效準確的數據傳輸，提升設備的利用價值。解決由于不同設備（PLC、變頻器、儀表/傳感器和工控/IT系統）之間通訊協議的不同的聯網問題。車間的網絡信息化管理，為不同車間生產需求搭建網絡交流平臺，消除各車間與不同設備之間的信息孤島，徹底改變以前設備的單一控制方式，全面實現設備的集中信息化管理與控制。

2.2 生產監控分析

生產過程實時數據即時傳輸至同一個數據庫，具備相應的權限后，可以通過各種分析工具進行訪問，多樣式圖形化、柱形圖、條形圖、智能儀表盤等方式呈現數據分析結果，形成實時生產信息、警示及儀表看板，讓生產過程“一目了然”，有助于全局概覽及支持決策，通過采用移動終端訪問，讓管理“隨心所欲”，辦公隨時隨地，效率迅速提升。大數據、云計算等技術深度挖掘的各種數據，讓管理決策“有據可依”。

2.3 智能信息管理系統

引進必要的集中型智能信息管理系統，能通過不同信息傳遞進行優化管理，對狀態變化迅速響應，有效指導工廠的生產運作過程。能源行業相繼建成了ERP、EAM等信息管理系統，但還是有好多業務信息化水平很低，處于萌芽初期。生產調度監控生產各環節工作運行狀況，實時獲取生產進度情況，快速、準確制定應急措施等；維護人員能遠程及時診斷設備狀況，節省了兩地來回往返的時間，明顯降低工作人員強度；作業人員實時了解設備狀態，異常狀態下能做出迅速響應；采購庫存實時獲取庫存信息，供相關設備人員實時了解備品/備件信息，提高設備的維修率。

設備點檢/保養管理主要包括以下幾點：①保證巡檢人員按計劃、按時按周期對設備開展巡視，保證巡檢工作的質量；②巡檢中發現的設備缺陷、隱患能實時上傳，供維檢人員及設備管理人員查看，及時作出應對措施，提高消缺率；③根據維護保養周期，自動制定設備維護保養計劃，使設備維護一目了然，避免漏維設備的現象發生，延長設備的使用壽命等。

設備檢修臺賬是工廠在線設備的資產庫，設備檢修臺賬管理是設備檢修管理的基礎和出發點，各大工廠對設備臺賬的管理要求、標準各不相同，有的完全實現了信息化管理，有的還沿用原始的手工管理模式，對設備臺賬標準化管理基本上還是使用excel或word工具，沒有一個統一的軟件系統進行集中管理。

3 結語

目前，中國乃至世界正處于智能制造的大發展時期，智能變革是改造傳統產業、推動企業轉型升級的重要途徑和方法，也是持續提升經營效果和企業競爭力的重要手段。它要求企業不僅要有長遠的戰略眼光，還需要擁有一批擁有創新技術和創新思維的復合型業務精英。“中國制造2025”的戰略思想，將加速推進制造業智能化轉型。在新的歷史時刻，應當順應智能化發展潮流，積極投身到智能制造業深刻變革的“汪洋大海”中。

［1］何冠泯.智能工廠綜述與發展趨勢探討［J］.現代商貿工業，2019（01）：196-197.

［2］于永初.智能工廠是實現工業4.0的必由之路［J］.汽車工藝師，2018（01）：7-8.

［3］張星星，于秀明，劉琴.智能工廠參考架構淺析［J］.中國科技縱橫，2017（13）：15-17.

2095－6835（2019）05－0122－02

F427

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.122

王飛（1984—），男，山西河津人，本科，工程師，主要從事企業高低壓配電設備管理及點檢工作。

〔編輯：嚴麗琴〕