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【专家议两会】以数字化转型和工业互联网打造智能钢厂

2020-05-28 09:42:00

  郭朝晖

 

  今年政府工作报告中,工业互联网这一概念再次被提及。如何利用好工业互联网、实现数字化转型等问题同样受到钢铁行业代表、委员们的热议。

  首先要指出的是,当前部分钢企对数字化转型依然有困惑。数字化转型看似更针对离散制造业,但其实离散制造业追求的很多技术目标在钢铁行业早已实现。例如,产品数字化、流水线定制化生产等。实际上,钢企对数字化转型并不陌生,应当抓住数字化转型机遇。

  我国钢铁行业的前辈,很早就意识到计算机和网络的巨大价值。宝钢老领导何麟生早在40年前就提出了“数据不落地”的思想。宝钢建成初期,就是通过“土办法”联网,让数据直接在计算机之间传送。上世纪末,宝钢产销一体化系统上线后,各个车间的生产报表得以随时上传,合同的执行情况一目了然。这些工作为宝钢推进现代化管理奠定了基础。宝钢后来推行的按周交货、贯标审核等措施,都离不开这些工作的支撑。

 

  钢企管理和服务水平亟待提升

  笔者认为,数字化转型的目标是让钢企的管理和服务水平产生革命性的变化,要理解这种变化的意义,首先要从钢企的计算机系统谈起。

  钢企的计算机系统是分级的,典型的做法是分成4级,分别简称为L1~L4。这4级系统与管理的空间范畴密切相关,所以也被称为阀门级、设备级、车间级、工厂级。级别越低响应速度越快、自动控制的比例越高,但涉及空间范围越小。反之,级别越高涉及空间范围越大,但响应速度越慢,而且往往需要人来操作。

上海快3走势图  这样的架构设计,与当年计算机和网络性能相适应,且有效保证了系统的安全可靠性,但管理与控制系统的分离带来了许多不便。比如,管理者能够通过管理系统看到产量、质量、能耗等数据,但看不到数据的产生过程,也就难以发现问题是如何出现的。这是因为操作层面的数据往往被管理系统过滤掉了。这样做,对高层管理者来说,车间、分厂的管理就会出现盲点。同时,受到技术和成本的限制,很多操作没有实现数字化,更没有被记录。管理者和技术人员因此要经常“下现场”,因为只有“现场”才有完整的信息。

  信息的封闭导致了部门之间各自为政,出现质量问题时互相推诿,资源短缺时又互相争抢。为了解决部门之间的矛盾,工厂硬性规定了大量服从原则。例如,上工序服从下工序、能源采购服从生产等。这些原则虽然解决了部门之间的矛盾,却不利于企业实现整体价值最大化。例如,需求方为了自己方便,往往会提出过度的要求,导致企业付出大量不必要的成本。许多企业希望生产高端产品,但他们经常发现,高端产品成本太高,往往不赚钱。而这些过高的成本,往往就是上述原因导致的。

  在能源的生产和使用过程中,协同的困难更是司空见惯。传统的能源管理思想强调能源服从于生产。但能源系统要服务于众多的生产单元,就像一个仆人要伺候多个主人,很难做到能源生产和使用的动态平衡。

  企业需要协同的不仅限于生产线,在研发部门与生产部门之间、在企业与用户之间,都存在协同问题。如果产品设计不合理,就会给生产部门带来很多麻烦。有时不仅是用户不满意,还会使企业付出很高的附加成本。由此可见,协同和全局优化对企业能否走向高端市场,有着重要的作用。

  一味地强调服从在本质上是“一刀切”的管理方式。但是,由于高层管理者不能实时了解各个部门的具体工作情况,也就只能采用“一刀切”的做法。

 

  数字化转型能够使管理与控制融合

  在数字化时代,钢企有能力解决这个问题。计算机能够帮助管理者实时地洞悉每个部门发生的具体问题,能以企业全局利益为出发点,动态协同各个部门的工作。本质上,就是把人的管理与机器的自动控制统一起来,实现管理与控制的融合。

  推进管理与控制的融合,需要信息通信技术的支撑。企业需要通过工业互联网平台,来洞悉各个部门的实时运行情况。但是,规划平台建设要有长远目光。否则,平台建成后,管理者很容易被淹没在数据的海洋中,没有精力关注海量的信息。所以,钢企需要在这个平台上沉淀知识,让计算机帮助管理者发现问题、科学决策,让管理者从数据“迷雾”中解脱出来。在这个平台上,知识沉淀是一个长期积累、持续改进的过程。所以,与传统信息系统相比,工业互联网平台必须在可维护性方面有质的提升。另外,知识的产生应该基于现场的实践。企业需要一个工业大数据平台来记录这些成功的实践并用于未来的工作中。

  曾有钢企提出“PDCA(策划、实施、检查、处理)+认真”的口号。数字化时代的PDCA,能够支撑钢企树立“追求极限的成本和质量的无人化工厂”目标。

  在这个过程中,钢企需要突破很多传统观念。其中,部门服从理念一定会受到冲击,取而代之的将是“部门利益服从于全局利益”。未来,钢企的各个部门、分厂和车间将没有自己的“隐私”。同时,企业要鼓励职工贡献自己的知识,让职工脑海中的知识变成系统内的、可以共享的数字化知识。

  可以预见,未来,企业的管理和技术人员将逐渐减少,但人均钢产量会通过这种途径不断增多。同时,数字化系统的复杂程度将越来越高。工厂需要越来越多的人专职维护计算机和网络系统,甚至可能需要成立专门的部门,负责知识的转化和沉淀。

  数字化转型发展到一定程度,企业在设备和流程方面的短板和问题就会凸显出来。这时,企业可以择机对工厂的硬件和流程进行重构。正如中国工程院院士殷瑞钰所说,物理空间的设备与流程要进行改变,才会有真正的智能钢厂。

  (作者系上海优也信息技术上海快3走势图首席科学家)

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:徐可可

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