摘 要:隨著信息技術(shù)的極速發(fā)展,以物聯(lián)網(wǎng)、圖像處理、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等為代表的新一代信息技術(shù)正在改變著生活的方方面面。建立數(shù)字化、智能化、精益化的現(xiàn)代工廠已成為煙草行業(yè)未來的發(fā)展主流方向。本文首先對煙草行業(yè)智慧化工廠現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析,立足卷煙工廠現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)實際需求,從設(shè)備感知智能化研究、設(shè)備運維智能化研究、保障管理智能化研究三方面為煙草行業(yè)智慧化工廠的建設(shè)提出了新的實現(xiàn)思路與方案。目前,煙草行業(yè)智慧化工廠的相關(guān)建設(shè)處于初級階段,仍需進(jìn)一步吸收借鑒國內(nèi)外先進(jìn)理念和創(chuàng)新技術(shù),繼而找到符合自身發(fā)展特點的智慧化工廠建設(shè)思路和解決方案。
關(guān)鍵詞:智慧工廠;感知智能化;運維智能化
1 引言
隨著信息技術(shù)的極速發(fā)展,以物聯(lián)網(wǎng)、圖像處理、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等為代表的新一代信息技術(shù)正在改變著生活的方方面面[1],工業(yè)領(lǐng)域,特別是制造業(yè)領(lǐng)域也不例外。從曲靖卷煙廠在3D仿真及智能加水系統(tǒng)方面的應(yīng)用,到合肥卷煙廠大數(shù)據(jù)連接起生產(chǎn)一線的“千條線”方面的探索,煙草行業(yè)正在充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢,打通信息孤島,挖掘數(shù)據(jù)價值,建立數(shù)字化、智能化、精益化的現(xiàn)代工廠已成為煙草行業(yè)未來的發(fā)展主流方向。
2 煙草行業(yè)智慧化工廠現(xiàn)狀分析
經(jīng)過多年的發(fā)展和努力,煙草行業(yè)初步實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場的高度自動化,但距離實現(xiàn)智慧化工廠建設(shè)要求,還存在諸多薄弱環(huán)節(jié)和亟需解決的瓶頸問題,目前行業(yè)仍需從以下三方面進(jìn)一步努力。
1)全面感知系統(tǒng)仍需完善。在目前的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,生產(chǎn)資源(人、機、料、產(chǎn)品、基礎(chǔ)設(shè)施)的自動化感知程度還不完善,卷煙生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)時間、設(shè)備狀態(tài)等信息仍無法進(jìn)一步統(tǒng)計和分析應(yīng)用,無法滿足智慧工廠的信息建設(shè)要求。
2)平臺間尚未實現(xiàn)互聯(lián)互通。不同信息化系統(tǒng)分別存儲在不同的平臺,形成了所謂的“信息孤島”[2],導(dǎo)致系統(tǒng)間數(shù)據(jù)缺乏可用的接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時性交換與存儲。從而進(jìn)一步阻礙了煙草完整智慧化鏈條的形成與系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。
3)廣泛適用的智慧工廠建設(shè)模式尚未成熟。雖然目前曲靖卷煙廠、寧波卷煙廠等采用了3D數(shù)字建模、工控大數(shù)據(jù)分析和可視化展示在智慧化工廠建設(shè)方面邁出了關(guān)鍵性的一步,但仍處于零星化、區(qū)域化的探索階段,還未達(dá)到整體化、可推廣化的智慧生產(chǎn)管理水平。
3 煙草行業(yè)智慧化工廠建設(shè)思路
3.1 設(shè)備感知智能化研究
聚焦智能設(shè)備“狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升”的要求,結(jié)合卷煙工廠現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)實際需求,推動設(shè)備智能化的相關(guān)研究工作[3]。首先,加強對感知數(shù)據(jù)采集分析的基礎(chǔ)上,加大對設(shè)備數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫接口間的連接性與可訪問性的研究;其次,針對設(shè)備運行監(jiān)測、故障預(yù)測、故障診斷決策開展相關(guān)算法的研究;同時,根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能,針對數(shù)據(jù)接口、構(gòu)建方法體系、數(shù)據(jù)虛擬展示等開展深入調(diào)查與研究。
3.2 設(shè)備運維智能化研究
聚焦設(shè)備生命全周期管理思路,突出設(shè)備業(yè)務(wù)管理需求導(dǎo)向,以開發(fā)設(shè)備智能化管理和運維平臺為主要目標(biāo),針對以下業(yè)務(wù)開展研究與應(yīng)用。
1)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障智能診斷決策方向的研究。依托設(shè)備感知器件采集到的數(shù)據(jù),實時掌握設(shè)備運行狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量,全面掌握設(shè)備的相關(guān)性能參數(shù),并針對設(shè)備的異常與故障點進(jìn)行智能定位[4],故障原因分析、維修策略決策、維修工單派發(fā),真正實現(xiàn)集在線異常檢測故障決策、故障信息推送于一體的設(shè)備智能化。
2)設(shè)備運行性能趨勢預(yù)測及分析研究。依托大數(shù)據(jù)處理平臺,利用電機振動監(jiān)測值、溫度檢測值、壓力測量值等各類實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)[5],進(jìn)行設(shè)備性能的預(yù)測,進(jìn)一步掌握設(shè)備整體和關(guān)鍵部位的劣化趨勢,預(yù)測故障時間,做到設(shè)備維護(hù)精準(zhǔn)化、設(shè)備維修精益化。
3.3 保障管理智能化研究
充分發(fā)揮設(shè)備智能保障服務(wù),圍繞保障生產(chǎn)要求、工藝質(zhì)量及管理決策開展相關(guān)研究工作。
1)針對保障工藝質(zhì)量展開研究。通過分析設(shè)備自帶相關(guān)工藝數(shù)據(jù)對產(chǎn)品工藝質(zhì)量的在線實時監(jiān)測[6],研究設(shè)備加工產(chǎn)品穩(wěn)定性和滿足工藝質(zhì)量的加工能力。研究設(shè)備參數(shù)對工藝質(zhì)量的影響,研究通過仿真等手段提升加工能力的方法。
2)針對支撐服務(wù)管理決策展開研究。根據(jù)設(shè)備管理數(shù)據(jù)和相關(guān)應(yīng)用,研究設(shè)備數(shù)據(jù)對企業(yè)宏觀運行經(jīng)營的服務(wù)支撐[7]。研究通過數(shù)據(jù)歸集和統(tǒng)計,因果和相關(guān)關(guān)系分析,服務(wù)企業(yè)預(yù)算、投資計劃、管理目標(biāo)制訂等相關(guān)業(yè)務(wù)的決策。
4 總結(jié)
綜上所述,本文首先對煙草行業(yè)智慧化工廠現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析,立足卷煙工廠現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)實際需求,從設(shè)備智能化研究、設(shè)備智能化運維研究、支撐保障服務(wù)與管理決策研究三方面為煙草行業(yè)智慧化工廠的建設(shè)提出了新的實現(xiàn)思路與方案。目前,煙草行業(yè)智慧化工廠的相關(guān)建設(shè)處于初級階段,仍需進(jìn)一步吸收借鑒國內(nèi)外先進(jìn)理念和創(chuàng)新技術(shù),繼而找到符合自身發(fā)展特點的智慧化工廠建設(shè)思路和解決方案。
參考文獻(xiàn)
[1]農(nóng)英雄.DT時代·卷煙智能制造的探索與研究[J].數(shù)字通信世界,2018(03):148+277.
[2]王鐵,金向穎.面向大數(shù)據(jù)的智能制造發(fā)展探究[J].國防科技工業(yè),2019( 2): 22-23.
[3]馬洪晶,陳傳通,霍文文.卷煙智慧工廠建設(shè)規(guī)劃研究[J].中國設(shè)備工程,2019(17):31-32.
[4]李浩鉉.“中國制造”如何走向“工業(yè)4.0”[J].企業(yè)管理,2016(12).
[5]王飛躍.智能制造:新時代智能產(chǎn)業(yè)革命的基石[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化,2017(11):26-29.
[6]工業(yè)4.0時代智慧工廠的“智造”之路[J].智慧工廠,2019(04):18-19.
[7]建設(shè)智慧工廠的主要因素[J].智慧工廠,2019(04):20-21.
作者簡介
崔建華,男,碩士研究生,河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司安陽卷煙廠,電氣維修工,助理工程師,研究方向:工控網(wǎng)絡(luò)安全、智能制造。