论工厂智能化转型的改革与决策

王飞



论工厂智能化转型的改革与决策

王飞

（山西华兴铝业有限公司，山西 吕梁 033600）

随着全球智能化技术的突飞猛进，信息技术与工业技术的深度融合正在引发各大企业生产模式、产业协作、智能制造和信息共享的重大变革，“中国制造2025”的战略思想，将智能制造作为未来的主攻方向，以智能制造为主导的第四次工业革命正在全国掀起变革浪潮，“制造”正在向“智造”转变。工业生产过程及管控过程的智能化正在逐步实现，在未来，能否及早实现决策智能化将会成为评估企业价值的关键。

工厂；智能变革；智能制造；信息管理系统

目前，国内有很大一部分大型企业都提出了“争取国内一流、对标世界一流”的目标，大胆推进智能化转型升级，但是当下的中国只有极少数的企业达到智能化工厂的水平，大多数企业仅仅处在能使用部分应用软件的阶段，距离智能自动化水平还相差很远。

在传统企业现有设备的基础上，进行智能化改革，注定会是一条充满挫折的崎岖道路，大部分企业心里没底，改革信心不足，只能通过借鉴或鼓励员工创新技术，精益管理，进行缓慢的智能化转型。面对此情况，找到一条适合企业智能化改革之路，则尤为迫切。实现智能化转型变革，除了企业决策人要有长远的战略眼光，还必须拥有一批技术能力和创新能力都强的业务精英，并且还需具备实施智能工厂转型的条件，主要表现为资金流况等。

工业制造的转变经历了从机械化（机械功能及其控制的演进）—自动化（动能及其控制的演进）—信息化（计算机能力的演进）—数字化（连接和信息能力的演进）—智能化（工业能力和信息能力的渐进融合工程）的转变过程，实现工厂的智能化就要求生产过程智能化、管理过程智能化、企业整体智能化等。

1 生产过程智能化

1.1 完善基础设施建设

1.1.1 网络通讯系统

智能工厂的建立需要拥有完备的信息网络通讯设施，作为新一代信息技术的重要组成部分，完善的信息基础设施承担了物品与物品、人与物品、人与人之间的高效互连。在生产过程中通过采集、处理、分析的各种数据，能实时提供给管控人员，为生产设备的稳定运行提供参考，及时改善与优化生产工艺缺陷，从而不断提升企业的行业竞争力。这就需要首先建立有线或者无线的工厂网络，形成集成化的车间联网环境，简单来说就是建立一个全网络通讯覆盖的工厂。

1.1.2 视频监控系统

建立视频监控网络全覆盖系统，对人员的行为、物的状态、设备的状态等进行24 h自动识别报警，并通过网络系统自动远程传输各种数据，自动云存储后供相关人员调用。同时操作人员可以从后台发出指令，控制摄像头对监控目标进行调焦变倍，实现全方位、多角度监控，实时了解现场情况，还可以为设备事故状态下的分析提供强有力的证据材料，明显降低工作人员的劳动强度。

1.1.3 环保、安全在线监测

在温度、湿度、洁净度控制和工业安全（作业安全、生产安全、人身安全）等方面达到智能化水平。少量美观大方的现场触摸屏将取代车间现场大量的台式计算机及桌椅板凳，使整个车间显得宽敞、整洁，更符合车间精益生产管理的要求。

1.2 智能装备建设

1.2.1 电力系统

电力系统建设主要包括以下两方面：①加强新型传感器在检测系统、监测系统在输变电设备中的应用，提高电力系统运行灵活性。推广应用变配电设备的智能巡检技术及状态诊断技术，增强电力系统对自然灾害的应急、防御和恢复能力，实现新一代智能变配电网调度控制系统；②开展智能配电网建设，提升配电网运行效率和精益化管理水平，大力推广智能电网先进技术和能源互联网先进发展理念，推广具有即插即用、安全并网等特点的新型设备，积极利用互联网络信息化、智能控制技术，建智能电网应用系统。

1.2.2 智能装备

智能装备是智能工厂运作的重要手段和工具，主要包含智能检测设备、智能生产设备、智能物流设备等。加强生产设施机械化、自动化、信息化建设，推进生产设备和利用设施智能化改造，这些都需要在一个相当长的时期内完成。

1.2.3 大数据、云计算

在生产现场中，智能设备会产生大量实时数据，传统企业中，采集传输数据的方式单一，而仅仅存在于设备内部的状态数据对实际生产运营没有任何参考意义，只有将这些累积信息、数据收集分析，才能形成真正意义上的价值，这些生产数据可以对企业的快速决策起到至关重要的作用。

1.2.4 工业技术与信息技术

随着工业创新技术的不断拓展，工业技术与信息技术日渐成熟，带动工业自动化与管理信息化不断融合，推动工业逐渐走向智能化。电子信息技术与传统设备深度结合，催生智能化设备的发展。信息化理念在实行过程中，逐渐形成新业务工作模式与规范，推动智能化的创新与管理。

1.3 智能制造

基于数据传输的可视化、数字化车间具有以下功能：①生产计划审核确认后，生产指令、程序参数自动下发至工位相应接收终端，直达现场设备、班组，工人登录终端即可查看当天生产任务；带班长可使用终端现场分工、作业划分；②电子版图纸、作业指导书自动下发至接收终端，可以实时在线浏览，无需人工回收与发放，实现无纸化作业，降低制造成本；③设备运行状况、产量、质检数据等实时上传，提供实时数据，使得生产一目了然；④严格权限控制，保证数据安全，人员权限验证、绩效、工时自动记录，员工可直接得到关于其绩效的反馈，便于优化改善。

设备与设备连接，后台对设备状态实时进行监控并记录，实现设备运行数据、质量数据的在线采集；实时显示设备当前运行状况，实现生产设备透明化；如出现生产异常状况会立即反馈，以确保相关部门快速响应；相关部门还可以通过移动终端读取网络存储硬件对采集的实时数据进行访问。全面的数据采集记录，避免了反馈数据信息的丢失、差错与延缓。

2 管理过程智能化

2.1 管理信息化

设备管理数据的信息化，取代了手动输入数据和纸质的频繁传递的低效率工作，将不同设备统一联网管控，实现高效准确的数据传输，提升设备的利用价值。解决由于不同设备（PLC、变频器、仪表/传感器和工控/IT系统）之间通讯协议的不同的联网问题。车间的网络信息化管理，为不同车间生产需求搭建网络交流平台，消除各车间与不同设备之间的信息孤岛，彻底改变以前设备的单一控制方式，全面实现设备的集中信息化管理与控制。

2.2 生产监控分析

生产过程实时数据即时传输至同一个数据库，具备相应的权限后，可以通过各种分析工具进行访问，多样式图形化、柱形图、条形图、智能仪表盘等方式呈现数据分析结果，形成实时生产信息、警示及仪表看板，让生产过程“一目了然”，有助于全局概览及支持决策，通过采用移动终端访问，让管理“随心所欲”，办公随时随地，效率迅速提升。大数据、云计算等技术深度挖掘的各种数据，让管理决策“有据可依”。

2.3 智能信息管理系统

引进必要的集中型智能信息管理系统，能通过不同信息传递进行优化管理，对状态变化迅速响应，有效指导工厂的生产运作过程。能源行业相继建成了ERP、EAM等信息管理系统，但还是有好多业务信息化水平很低，处于萌芽初期。生产调度监控生产各环节工作运行状况，实时获取生产进度情况，快速、准确制定应急措施等；维护人员能远程及时诊断设备状况，节省了两地来回往返的时间，明显降低工作人员强度；作业人员实时了解设备状态，异常状态下能做出迅速响应；采购库存实时获取库存信息，供相关设备人员实时了解备品/备件信息，提高设备的维修率。

设备点检/保养管理主要包括以下几点：①保证巡检人员按计划、按时按周期对设备开展巡视，保证巡检工作的质量；②巡检中发现的设备缺陷、隐患能实时上传，供维检人员及设备管理人员查看，及时作出应对措施，提高消缺率；③根据维护保养周期，自动制定设备维护保养计划，使设备维护一目了然，避免漏维设备的现象发生，延长设备的使用寿命等。

设备检修台账是工厂在线设备的资产库，设备检修台账管理是设备检修管理的基础和出发点，各大工厂对设备台账的管理要求、标准各不相同，有的完全实现了信息化管理，有的还沿用原始的手工管理模式，对设备台账标准化管理基本上还是使用excel或word工具，没有一个统一的软件系统进行集中管理。

3 结语

目前，中国乃至世界正处于智能制造的大发展时期，智能变革是改造传统产业、推动企业转型升级的重要途径和方法，也是持续提升经营效果和企业竞争力的重要手段。它要求企业不仅要有长远的战略眼光，还需要拥有一批拥有创新技术和创新思维的复合型业务精英。“中国制造2025”的战略思想，将加速推进制造业智能化转型。在新的历史时刻，应当顺应智能化发展潮流，积极投身到智能制造业深刻变革的“汪洋大海”中。

［1］何冠泯.智能工厂综述与发展趋势探讨［J］.现代商贸工业，2019（01）：196-197.

［2］于永初.智能工厂是实现工业4.0的必由之路［J］.汽车工艺师，2018（01）：7-8.

［3］张星星，于秀明，刘琴.智能工厂参考架构浅析［J］.中国科技纵横，2017（13）：15-17.

2095－6835（2019）05－0122－02

F427

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.122

王飞（1984—），男，山西河津人，本科，工程师，主要从事企业高低压配电设备管理及点检工作。

〔编辑：严丽琴〕