寶武西門子工業(yè)4.0合作項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)分享
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- 發(fā)布時間:2017-08-16 11:19
寶武西門子聯(lián)合探索工業(yè)4.0項(xiàng)目始于2015年,最初合作是由寶鋼高層領(lǐng)導(dǎo)牽頭推動。該項(xiàng)目是中德智能制造對接的示范試點(diǎn)項(xiàng)目。寶武集團(tuán)作為技術(shù)領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè),愿意與西門子共同投入這一探索項(xiàng)目的雄心值得欽佩,同時,該項(xiàng)目也是西門子在全球的燈塔項(xiàng)目。
當(dāng)設(shè)備技術(shù)服務(wù)遇上工業(yè)4.0
上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司總經(jīng)理 李麒
上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司(以下簡稱“寶鋼工業(yè)”)是一家致力于成為設(shè)備全生命周期智慧服務(wù)商的企業(yè)。2011年,寶鋼工業(yè)由原檢修、檢測公司整合成立,具備了為用戶提供設(shè)備系統(tǒng)解決方案的能力?;诖耍覀円劳?0多年服務(wù)鋼鐵行業(yè)的實(shí)踐,積累了大量數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn),形成了一系列成熟的設(shè)備系統(tǒng)解決方案。
從設(shè)備層面看,所有工廠都高度相通,都由“動力、傳動和控制三大通用系統(tǒng)+專用系統(tǒng)”組成。其中,通用系統(tǒng)在整個工廠設(shè)備中占60%~70%,專用設(shè)備占30%~40%。
2015年,我們著手搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,確定了由點(diǎn)到線至面的工作思路,即把點(diǎn)上的設(shè)備與備件的故障類型、失效和破壞機(jī)理吃透,通過從2016年至今大量基于點(diǎn)上的實(shí)踐,形成一個個故障診斷模型。我們認(rèn)為,如果把這些點(diǎn)連起來,就是一條生產(chǎn)線,再把一條條生產(chǎn)線加起來就是一個工廠,這樣就從點(diǎn)上的在線監(jiān)測變成了產(chǎn)線的在線監(jiān)測和整個工廠的在線監(jiān)測,繼而建成與智能制造相匹配的設(shè)備全生命周期服務(wù)體系。
通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備的感知與交互,通過線下線上技術(shù)的融合,能使我們從預(yù)防性維修向預(yù)測性維修轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)故障更少、成本更低、效率更高,最終實(shí)現(xiàn)效益最大化。
2015年起,我們自主投入建設(shè)了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)首個綜合型設(shè)備遠(yuǎn)程智能監(jiān)控診斷平臺,并以該平臺為核心,初步構(gòu)建了寶武集團(tuán)設(shè)備智慧服務(wù)的基礎(chǔ)布局。
從2015年到2017年,我們做了大量工作。一是基于大數(shù)據(jù),我們對20年來積累的20余萬條數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、驗(yàn)證和深度挖掘,接入平臺中。二是基于人工智能,我們做了6類設(shè)備智能診斷模型,1類壽命預(yù)測模型設(shè)備與試點(diǎn)。三是基于物聯(lián)網(wǎng),20余條在役產(chǎn)線現(xiàn)已納入平臺管控,并持續(xù)擴(kuò)展。我們進(jìn)行開放式平臺建設(shè),通過與西安交大、西門子等機(jī)構(gòu)合作,取長補(bǔ)短,希望通過該平臺的建設(shè)達(dá)到智能監(jiān)測、智能診斷、壽命預(yù)測和決策支持等目標(biāo)。通過這些手段,我們要實(shí)現(xiàn)效率明顯提升、檢修模型有效優(yōu)化、故障時間明顯減少、備件庫存和費(fèi)用大幅降低、決策更加科學(xué)合理。
基于多年在鋼鐵行業(yè)服務(wù)實(shí)踐和已經(jīng)形成的智慧服務(wù)基礎(chǔ),我們希望能在泛工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備智慧服務(wù)方面做得更多、走得更遠(yuǎn)。我們希望構(gòu)建以設(shè)備云服務(wù)為基礎(chǔ),以系統(tǒng)解決方案服務(wù)為核心的設(shè)備智慧服務(wù)共享生態(tài)圈,通過為用戶提供更優(yōu)質(zhì)、專業(yè)的服務(wù),為用戶創(chuàng)造價(jià)值,成為用戶貼身的設(shè)備管家。未來,我們?nèi)绻苓M(jìn)一步整合線上線下資源,就能擴(kuò)大我們解決方案的內(nèi)涵和數(shù)量,為工業(yè)企業(yè)提供更多價(jià)值服務(wù)。
當(dāng)前,我們正處于移動互聯(lián)網(wǎng)時代與物聯(lián)網(wǎng)時代轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn),當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會,不在科技公司,恰恰在傳統(tǒng)制造業(yè)。民用的物聯(lián)網(wǎng),可以由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)實(shí)現(xiàn),而工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng),則必須有專業(yè)化的工業(yè)企業(yè)來引領(lǐng)。
從寶武西門子聯(lián)合探索工業(yè)4.0開始思考
寶武西門子聯(lián)合探索工業(yè)4.0項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 陳江寧
從藍(lán)圖規(guī)劃到具體實(shí)施,寶武西門子聯(lián)合探索工業(yè)4.0項(xiàng)目探索已擴(kuò)展至寶山基地不同的車間。我們當(dāng)時定義了12個研究方向,涵蓋數(shù)字化工廠、仿真、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、安全架構(gòu)、智慧物流等,圍繞這十二個方向,我們在每個工廠尋找不同的合作點(diǎn),以及可以落地、復(fù)制的先導(dǎo)項(xiàng)目。
目前,我們在寶武集團(tuán)的十多個工廠內(nèi)有20多個不同類型的項(xiàng)目,這些項(xiàng)目包含設(shè)備診斷與運(yùn)維合作、質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析、3D建模及設(shè)備文檔數(shù)字化合作、工業(yè)信息安全方向的調(diào)研、無線通信不同場合的應(yīng)用、精細(xì)化節(jié)能以及補(bǔ)油機(jī)器人上RFID識別的合作。目前來看,這些項(xiàng)目還不夠“解渴”,無法達(dá)到“工業(yè)4.0”預(yù)期。但在相互碰撞、互促思考的過程中,有三點(diǎn)值得分享。一是必須基于工廠實(shí)際需求和成本考慮。在輔助生產(chǎn)線或上下游物流環(huán)節(jié)會有效率提升的較大提升空間;二是鋼鐵行業(yè)不再是藍(lán)海,不再有巨額的投資,而且在過去30多年的建設(shè)中行業(yè)已實(shí)現(xiàn)高度自動化和信息化,現(xiàn)在需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、進(jìn)而智能化;三是數(shù)字化需從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)交付開始,這需要國家從標(biāo)準(zhǔn)層面推動,新建工廠可從設(shè)計(jì)、工程、調(diào)試、運(yùn)維建立基于設(shè)備生命周期、產(chǎn)品生命周期和一體化管控的協(xié)同平臺。在寶武項(xiàng)目中,我們重點(diǎn)考慮基于生產(chǎn)線的需求以及智能制造人才的培養(yǎng)。
探索工業(yè)4.0實(shí)踐中,我們積累了對于一些問題的理解。
■智能制造的標(biāo)準(zhǔn)問題
如何界定一個項(xiàng)目是否是智能制造項(xiàng)目其實(shí)很難。目前可供參考的只有RAMI 4.0標(biāo)準(zhǔn)模型和中國智能制造標(biāo)準(zhǔn)模型(IMSA),我們就從這兩個模型出發(fā)試圖理解我們所做項(xiàng)目所處的位置,結(jié)果是有的符合模型,有的在模型邊界,有的被模型離散了。目前,我們的項(xiàng)目已被國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)化總體組選為中德智能制造標(biāo)準(zhǔn)對接的驗(yàn)證項(xiàng)目。
■工業(yè)4.0概念與物聯(lián)網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)化的聯(lián)系
一個設(shè)備有一個虛擬的數(shù)字化描述,通過數(shù)據(jù)的傳輸,形成數(shù)據(jù)鏈,即網(wǎng)絡(luò)化后由信息變?yōu)閿?shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)流后就能產(chǎn)生價(jià)值。這就是我們?yōu)槭裁刺岬綌?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。一個實(shí)際的物體能夠形成一個數(shù)字化的外殼,就是很明顯的物聯(lián)網(wǎng)概念。
■制造過程如何智能化
例如,產(chǎn)品周期管理是一個真實(shí)存在的業(yè)務(wù)環(huán),我們可以用技術(shù)手段和信息手段把它統(tǒng)一管理起來,從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維到銷售、服務(wù)把它串聯(lián)起來。原來以生產(chǎn)為核心的組織管理轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在以設(shè)計(jì)質(zhì)量為核心的組織管理,這就回答了在制造過程中如何智能化的問題。
對于工業(yè)4.0探索實(shí)踐,我有四點(diǎn)建議。
1.對于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化交付,國家需要盡快開展實(shí)踐和標(biāo)準(zhǔn)制定,從設(shè)計(jì)、工程、運(yùn)維、服務(wù)形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理,為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)而智能化打下基礎(chǔ)。
2.對于利用“智能制造“或“工業(yè)4.0”為話題制造“網(wǎng)紅”需要管控,目前一些所謂的“網(wǎng)紅”并沒有在一線工作過、設(shè)計(jì)過、管理過。國家需要掌握智能制造的話語權(quán),鼓勵真正的實(shí)踐企業(yè)成為“網(wǎng)紅”。
3.需要真正培養(yǎng)一批懂技術(shù)、來自工廠一線的、理解市場、理解需求的IT與OT相結(jié)合的人才,讓他們成為智能制造的技術(shù)專家。
4.智能制造必須是制造上的智能,必須回歸制造本身,這一過程需要時間和實(shí)踐積累。
