近年来,山东中烟济南卷烟厂结合自身实际,不断夯实数据基座,坚持围绕数据的采集、信息的处理、知识的转化做文章,逐渐走出了一条由传统制造向现代智造转型的道路。
济南卷烟厂承担的重点科技项目“PROTOS70机组设备性能提升研究”近期顺利进行现场实施。图为项目组成员与相关专家调整设备参数,测试产品数据。黄麒 高辉摄影报道
让数据驱动成为指导生产的核心要素
近日,济南卷烟厂制丝车间,操作工王元辉像往常一样,根据操作流程及生产计划,对新一批烟丝进行加工。
进行“批结束”操作后,他熟练地打开车间“一切数据在线”过程管控平台的页面。系统显示本批次的质量评分标黄,未达到优秀等级。王元辉发现,质量评价一栏中“HXD工艺风温度波动大”的提示非常醒目,HXD出口水分标准差虽然没有超出控制范围,但也比往常大一些。
随即,王元辉通过设备管理系统进行了报修。维修工刘勇刚到达现场后,第一时间调取了车间生产数据趋势图。通过对本批次与前几批次生产数据的不同进行模型分析,他推断出问题的症结在于用来调节天然气流量的三连杆出现故障,导致天然气供气不稳定。他迅速排除故障,生产线恢复正常。
如今,借助“一切数据在线”过程管控平台,实行“批毕即析”,从参数、工序、批次多维度对生产过程进行建模分析评价,快速及时地发现、追溯生产过程中需要关注、改进的短板和问题,已经成为济南卷烟厂制丝车间一线操作工人的自觉行为。
去年上线的“一切数据在线”过程管控平台是济南卷烟厂对工业化、信息化和质量管理方法综合运用的载体。“一切数据在线”将制造过程中的关键数据,通过数据采集平台进行实时采集,经机理模型分析处理后,由中台提供给制丝集控上位管理系统。流动的数据在车间管理网络平台进行可视化展现后,操作人员便可以清楚掌握整个工艺线设备的运行状态,实现生产过程中产量、消耗、质量、设备状况等的全面可视可控可追溯。
不仅如此,正在试运行的“一切数据在线2.0版本”即“数说系统”中,数据池的范围进一步扩大,模型算法更丰富,数据应用进一步细化。
该系统采用云原生模式,以大数据为基座,搭建起数据池+微服务的架构,在此基础上可以根据业务需求,为不同的场景提供数据应用服务。目前,济南卷烟厂已上线运行了工单管理、加工质量评价、准时生产管理、设备智能控制服务等相关业务应用场景;利用制丝车间与动力车间公用统一的数据池,构建起车间级的一体化数字平台。在这一平台上,能源供应与生产信息得到即时互动,为产能和质量提升提供了进一步保障。
据了解,“十四五”期间,济南卷烟厂将在一体化云平台建设规划下,搭建济烟智能制造平台,融合各车间数字平台,向下连接工业生产现场,向上连接中烟公司一体化云平台,形成云边协同的一体化智能制造平台,全面融合企业各类数据,以数据治理和模型算法分析为基础,实现模型复用、应用复用,实现数据价值的深度广度应用,真正将数据转变为知识,让知识转变为智慧。
制丝车间“一切数据在线”过程管控平台大屏,对工艺线设备的运行状态、产量、能耗等数据进行实时展示。 臧运卓摄
把数据作为强化管理的重要抓手
对制造工厂而言,设备是基础,设备保证工艺执行,工艺执行保证制造质量。用数据驱动设备管理工作上水平,对实现智能制造的意义不言而喻。
在90多年的发展过程中,济南卷烟厂形成了“总成组件维修”“三个清洁”等凝聚着一代代济烟人智慧的设备管理经验。但随着现代信息技术的发展,传统的设备管理方式已跟不上时代发展要求。
如何提升设备传统状态感知与智能感知的能力,实现人的知识经验与数据分析的有效结合,为设备精准管理提供决策支持?
自2015年以来,济南卷烟厂抓住承担行业设备管理课题《卷烟工厂设备数据管理与应用》的契机,围绕设备数据资源的开发利用,开展了一系列富有开创性的探索,在继承过往经验的基础上,逐步形成了智慧型“望闻问切”设备管理模式。
在传统的设备故障处理中,往往是维修工赶到现场,用肉眼观察设备状况并进行诊断,必要时还要拆解设备,逐一排查,找到问题症结,进而维修。而智慧型维保则是通过数据实现对设备状态的可控与可感知,对设备的健康状态进行评价,进行预防性维保。
与记者设想中通过给设备大量加设传感器来获得数据的方式不同,济南卷烟厂的做法是将分布在生产现场的“人、机、料、法、环、测”等众多要素的相关数据一同纳入参考,设备自身的数据只在数据池中占一小部分。
以卷包车间为例,他们将设备运行数据、加工消耗数据、产品质量数据、员工作业数据进行化整为零的收集,通过建模分析,即可以实时判断设备是否正常运行,是否出现产能异常或效率异常。维修人员可以根据数据判断设备的哪一部位存在健康隐患,是否需要进一步维保,从而也为下一阶段的精准维修提供了指导。
在设备维修上,济南卷烟厂建立了总成全生命周期管理模式。全生命周期管理即利用信息化和智能化手段,为总成建立档案,将它的采购时间、上机时间、下机时间、维修履历直至报废等信息录入系统,通过二维码信息进行全过程追踪。如此,每件总成的寿命、常发故障、是否有备件等均可在系统内查询,为设备的精准维修提供了助力,同时结合设备状态的实时掌控,形成设备管理的PDCA螺旋式上升的良性循环。
为了扩大数据的应用场景,今年5月14日,济南卷烟厂还与上海烟草机械有限责任公司签订了共建卷烟智能工厂合作框架协议,并逐渐形成了基于场景化思维的智能制造建设思路,明确了将数据应用于生产组织、产品质量、设备管理、成本管理等各个环节。在卷包车间27#机组,记者看到了集小盒商标纸自动上料、卷包全流程消耗和状态监测、多维度可视化质量检测装置点检等多项功能于一体的ZJ112—ZB47型智能产线,各种实时数据一目了然,并及时向现场人员推送异常,便于提前预防、快速响应。
目前,双方在数据支撑维修人员快速批量培训、数据支撑物流信息可视化、数据支撑工作交接班精准化等方面已取得初步成果。
(本报记者 臧运卓/文)