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    以數字化轉型和工業互聯網打造智能鋼廠

    ?????? 來源: 中國鋼鐵新聞網 中國冶金報社 ???????發布時間:2020-05-29


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    郭朝暉

    今年政府工作報告中,工業互聯網這一概念再次被提及。如何利用好工業互聯網、實現數字化轉型等問題同樣受到鋼鐵行業代表、委員們的熱議。

    首先要指出的是,當前部分鋼企對數字化轉型依然有困惑。數字化轉型看似更針對離散制造業,但其實離散制造業追求的很多技術目標在鋼鐵行業早已實現。例如,產品數字化、流水線定制化生產等。實際上,鋼企對數字化轉型并不陌生,應當抓住數字化轉型機遇。

    我國鋼鐵行業的前輩,很早就意識到計算機和網絡的巨大價值。寶鋼老領導何麟生早在40年前就提出了“數據不落地”的思想。寶鋼建成初期,就是通過“土辦法”聯網,讓數據直接在計算機之間傳送。上世紀末,寶鋼產銷一體化系統上線后,各個車間的生產報表得以隨時上傳,合同的執行情況一目了然。這些工作為寶鋼推進現代化管理奠定了基礎。寶鋼后來推行的按周交貨、貫標審核等措施,都離不開這些工作的支撐。

    鋼企管理和服務水平亟待提升

    筆者認為,數字化轉型的目標是讓鋼企的管理和服務水平產生革命性的變化,要理解這種變化的意義,首先要從鋼企的計算機系統談起。

    鋼企的計算機系統是分級的,典型的做法是分成4級,分別簡稱為L1~L4。這4級系統與管理的空間范疇密切相關,所以也被稱為閥門級、設備級、車間級、工廠級。級別越低響應速度越快、自動控制的比例越高,但涉及空間范圍越小。反之,級別越高涉及空間范圍越大,但響應速度越慢,而且往往需要人來操作。

    這樣的架構設計,與當年計算機和網絡性能相適應,且有效保證了系統的安全可靠性,但管理與控制系統的分離帶來了許多不便。比如,管理者能夠通過管理系統看到產量、質量、能耗等數據,但看不到數據的產生過程,也就難以發現問題是如何出現的。這是因為操作層面的數據往往被管理系統過濾掉了。這樣做,對高層管理者來說,車間、分廠的管理就會出現盲點。同時,受到技術和成本的限制,很多操作沒有實現數字化,更沒有被記錄。管理者和技術人員因此要經常“下現場”,因為只有“現場”才有完整的信息。

    信息的封閉導致了部門之間各自為政,出現質量問題時互相推諉,資源短缺時又互相爭搶。為了解決部門之間的矛盾,工廠硬性規定了大量服從原則。例如,上工序服從下工序、能源采購服從生產等。這些原則雖然解決了部門之間的矛盾,卻不利于企業實現整體價值最大化。例如,需求方為了自己方便,往往會提出過度的要求,導致企業付出大量不必要的成本。許多企業希望生產高端產品,但他們經常發現,高端產品成本太高,往往不賺錢。而這些過高的成本,往往就是上述原因導致的。

    在能源的生產和使用過程中,協同的困難更是司空見慣。傳統的能源管理思想強調能源服從于生產。但能源系統要服務于眾多的生產單元,就像一個仆人要伺候多個主人,很難做到能源生產和使用的動態平衡。

    企業需要協同的不僅限于生產線,在研發部門與生產部門之間、在企業與用戶之間,都存在協同問題。如果產品設計不合理,就會給生產部門帶來很多麻煩。有時不僅是用戶不滿意,還會使企業付出很高的附加成本。由此可見,協同和全局優化對企業能否走向高端市場,有著重要的作用。

    一味地強調服從在本質上是“一刀切”的管理方式。但是,由于高層管理者不能實時了解各個部門的具體工作情況,也就只能采用“一刀切”的做法。

    數字化轉型能夠使管理與控制融合

    在數字化時代,鋼企有能力解決這個問題。計算機能夠幫助管理者實時地洞悉每個部門發生的具體問題,能以企業全局利益為出發點,動態協同各個部門的工作。本質上,就是把人的管理與機器的自動控制統一起來,實現管理與控制的融合。

    推進管理與控制的融合,需要信息通信技術的支撐。企業需要通過工業互聯網平臺,來洞悉各個部門的實時運行情況。但是,規劃平臺建設要有長遠目光。否則,平臺建成后,管理者很容易被淹沒在數據的海洋中,沒有精力關注海量的信息。所以,鋼企需要在這個平臺上沉淀知識,讓計算機幫助管理者發現問題、科學決策,讓管理者從數據“迷霧”中解脫出來。在這個平臺上,知識沉淀是一個長期積累、持續改進的過程。所以,與傳統信息系統相比,工業互聯網平臺必須在可維護性方面有質的提升。另外,知識的產生應該基于現場的實踐。企業需要一個工業大數據平臺來記錄這些成功的實踐并用于未來的工作中。

    曾有鋼企提出“PDCA(策劃、實施、檢查、處理)+認真”的口號。數字化時代的PDCA,能夠支撐鋼企樹立“追求極限的成本和質量的無人化工廠”目標。

    在這個過程中,鋼企需要突破很多傳統觀念。其中,部門服從理念一定會受到沖擊,取而代之的將是“部門利益服從于全局利益”。未來,鋼企的各個部門、分廠和車間將沒有自己的“隱私”。同時,企業要鼓勵職工貢獻自己的知識,讓職工腦海中的知識變成系統內的、可以共享的數字化知識。

    可以預見,未來,企業的管理和技術人員將逐漸減少,但人均鋼產量會通過這種途徑不斷增多。同時,數字化系統的復雜程度將越來越高。工廠需要越來越多的人專職維護計算機和網絡系統,甚至可能需要成立專門的部門,負責知識的轉化和沉淀。

    數字化轉型發展到一定程度,企業在設備和流程方面的短板和問題就會凸顯出來。這時,企業可以擇機對工廠的硬件和流程進行重構。正如中國工程院院士殷瑞鈺所說,物理空間的設備與流程要進行改變,才會有真正的智能鋼廠。

    (作者系上海優也信息技術有限公司首席科學家)

     

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