張宏松

（銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司，安徽 銅陵 244000）

1 智能工廠發(fā)展背景

技術(shù)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)了人類(lèi)生產(chǎn)生活方式的改變：18世紀(jì)中葉蒸汽機(jī)的應(yīng)用促進(jìn)了第一次工業(yè)革命，19世紀(jì)中葉電力的發(fā)展促進(jìn)了第二次工業(yè)革命，20世紀(jì)60～70年代信息技術(shù)的普及促進(jìn)了第三次工業(yè)革命，21世紀(jì)的今天智能技術(shù)的推廣將引領(lǐng)工業(yè)又一次革命發(fā)展。

我國(guó)也正在處于工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期。為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化水平的提高。我國(guó)制定了《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略，戰(zhàn)略中明確指出如何加快推進(jìn)新一代信息技術(shù)、制造技術(shù)的融合發(fā)展，確保智能化制造的真正實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革。在兩化融合中，“兩化”主要指的是信息化和工業(yè)化，兩者相輔相成，共同發(fā)展，信息化的發(fā)展帶動(dòng)工業(yè)化變革的而進(jìn)步，而工業(yè)化的現(xiàn)代化發(fā)展會(huì)促進(jìn)信息化的進(jìn)步。要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，就必須創(chuàng)新與引入信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?？v觀當(dāng)前實(shí)際情況，工業(yè)化已經(jīng)得到有效的升級(jí)與發(fā)展，已經(jīng)從之前的機(jī)械化與自動(dòng)化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展,與此同時(shí)，信息化也在進(jìn)步創(chuàng)新發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也在不斷朝著更高層次的方向發(fā)展，例如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能方向等。在這一背景下，有必要結(jié)合將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與各種新型技術(shù)，諸如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展的良性循環(huán)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，信息技術(shù)不斷發(fā)展，并逐漸與運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)結(jié)合在一起，并由此形成了新興的應(yīng)用模式，即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其在一定程度上能夠充分體現(xiàn)信息技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的有機(jī)融合，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)不僅僅存在于消費(fèi)領(lǐng)域，而是逐漸朝著生產(chǎn)領(lǐng)域方向拓展，與之相對(duì)應(yīng)的，以互聯(lián)網(wǎng)為載體的虛擬經(jīng)濟(jì)也正朝著實(shí)體經(jīng)濟(jì)拓展。

2 智能工廠的實(shí)施目標(biāo)

在對(duì)智能工廠進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，確保其安全性、可靠性以及可持續(xù)性發(fā)展的要求。在此基礎(chǔ)之上，科學(xué)有效地應(yīng)用信息化技術(shù)，使之與企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)技術(shù)做出有效的融合，并充分發(fā)揮出自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、可視化、模型化、集成化等方面的優(yōu)勢(shì)。然后再進(jìn)一步通借助模型構(gòu)建技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以幫助企業(yè)進(jìn)一步提高綜合能力，諸如全面感知能力、集成協(xié)同能力、預(yù)警預(yù)測(cè)能力和決策執(zhí)行能力，這樣一來(lái)，企業(yè)生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化與智能化水平將會(huì)得到很大程度上的提升。其具體實(shí)施目標(biāo)如下：（1）生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。結(jié)合實(shí)際情況，引入新興技術(shù)，并在此基礎(chǔ)之上有效建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)，確保工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化水平能夠獲得全面有效的提高，對(duì)于一些重要生產(chǎn)裝置而言，需要確保其控制先進(jìn)性的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。（2）安全環(huán)保網(wǎng)絡(luò)化。通過(guò)充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn)操作與管理的可視化，并由可視化進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與管理的可控性，全面提升工廠生產(chǎn)的安全性。（3）設(shè)備管理數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)智能工廠的數(shù)字化管理，對(duì)相關(guān)設(shè)備的本質(zhì)安全作出有效的提升，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行。（4）節(jié)能減排可視化。將綠色環(huán)保作為工廠生產(chǎn)的重要指標(biāo)，由此出發(fā)建立并完善能源管理中心，借助管理中心對(duì)生產(chǎn)能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，收集相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的分析，確保能夠真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化、節(jié)能減排與降本增效。（5）生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模型化。通過(guò)科學(xué)、合理的利用智能工廠業(yè)務(wù)模型，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的良性?xún)?yōu)化，并在此基礎(chǔ)之上管理生產(chǎn)操作的相關(guān)流程，進(jìn)而科學(xué)提高生產(chǎn)績(jī)效。（6）決策支持集成化。為提供充足的決策支持來(lái)更好的管理工作，就需要充分借助工業(yè)大數(shù)據(jù)建設(shè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心（ODS）和決策支持平臺(tái)的幫助。

3 兩化融合環(huán)境下智能工廠實(shí)施策略

3.1 集成化生產(chǎn)

要想實(shí)現(xiàn)工廠智能化，就必須對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)有效的使用，并在此基礎(chǔ)之上融入大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)集成創(chuàng)新。在集成化生產(chǎn)模式之下，生產(chǎn)管理的網(wǎng)絡(luò)化覆蓋程度將得到很大程度上的提高。充分結(jié)合工廠實(shí)際情況與發(fā)展需求，有效建立一個(gè)一站式生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全流程協(xié)同集成平臺(tái)，借助這一平臺(tái)一方面可以在線監(jiān)控、管理生產(chǎn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，另一方面也可以對(duì)計(jì)劃調(diào)度做出合理優(yōu)化，保證經(jīng)濟(jì)效益最大化。除此之外，借助全廠集成化生產(chǎn)管控中心理念能夠集中控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，以此可以有效的監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)以及生產(chǎn)異常的預(yù)警分析，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化程度得到很大程度的提升。

3.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的支持下，對(duì)ODS進(jìn)行有效的建立，并在此基礎(chǔ)之上創(chuàng)新技術(shù)，進(jìn)一步作出拓展，把PCS、MES、ERP集成應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，建立起全流程的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具有可視化、智能化的特點(diǎn)。在這一系統(tǒng)的運(yùn)作下，精確與簡(jiǎn)化各種操作流程，諸如計(jì)劃排產(chǎn)、原料采購(gòu)、生產(chǎn)加工、倉(cāng)儲(chǔ)物流、產(chǎn)品銷(xiāo)售等。除此之外，在生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，深入研究計(jì)劃調(diào)度協(xié)同排產(chǎn)模型，開(kāi)展計(jì)劃生產(chǎn)協(xié)同敏捷優(yōu)化和迭代式生產(chǎn)優(yōu)化，這樣一來(lái)就可以對(duì)生產(chǎn)效益進(jìn)行有效的提升。

3.3 構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)

根據(jù)當(dāng)前狀況下所存在的企業(yè)生產(chǎn)協(xié)同管控平臺(tái)進(jìn)行拓展，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)更深層次的迭代升級(jí)，以生產(chǎn)感知、工業(yè)PaaS、工業(yè)APP和工業(yè)安全體系為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)的有效構(gòu)建，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)方面的目標(biāo)：（1）互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)在數(shù)據(jù)采集方面實(shí)現(xiàn)多樣化，支持多源多渠道的采集，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換集成；（2）能夠?qū)Ａ抗I(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理并分析；（3）將機(jī)理模型與數(shù)據(jù)模型有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)基于兩者的統(tǒng)一能力服務(wù)；（4）相關(guān)工業(yè)需要加速開(kāi)發(fā)APP，便于企業(yè)更好的創(chuàng)新與應(yīng)用各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域；（5）在設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上建立一個(gè)科學(xué)、完善的安全防護(hù)體系。

3.4 創(chuàng)新引入新興技術(shù)

在構(gòu)建起科學(xué)系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)之后，以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行引入，將人、機(jī)、系統(tǒng)有機(jī)協(xié)調(diào)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用，并由此全面感知物料性質(zhì)、工藝設(shè)備、安全環(huán)保和人員行為等；同時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)與優(yōu)化多個(gè)方面，諸如生產(chǎn)工況預(yù)警、相關(guān)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)以及操作優(yōu)化調(diào)整等；建立起節(jié)能減排系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)；除此之外，以“分子工程”為基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度與操作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一體化的設(shè)備完整性與資產(chǎn)周期性管理。發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，將自主創(chuàng)新與優(yōu)勢(shì)技術(shù)引入有機(jī)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)用，推進(jìn)智能裝備與智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)性突破。

3.5 促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

將重心放在技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新方面，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行科學(xué)有效的提升，并在此基礎(chǔ)之上不斷提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量效率，確保能夠?qū)崿F(xiàn)健康、可持續(xù)發(fā)展，深入貫徹與落實(shí)安全環(huán)保、綠色低碳理念。在建設(shè)智能工廠的過(guò)程中需要不斷強(qiáng)化管控安全環(huán)保工作，重視用能監(jiān)管的不斷優(yōu)化，確保能夠全面提高企業(yè)的生產(chǎn)系數(shù)、節(jié)能減排能力，促進(jìn)企業(yè)健康發(fā)展，既要保證生產(chǎn)的安全性，也要兼顧到企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保性。

3.6 實(shí)現(xiàn)智能化建設(shè)

確定“依需求定目標(biāo)、編定技術(shù)方案、組織項(xiàng)目試點(diǎn)、集團(tuán)全面推廣”的兩化融合四級(jí)項(xiàng)目建設(shè)理念，并形成了自主創(chuàng)新的管理模式，即“基礎(chǔ)項(xiàng)目研究一批、定型項(xiàng)目試點(diǎn)一批、成熟項(xiàng)目推廣一批、科研項(xiàng)目鑒定一批”，重視一整套工作流程的建立，即年度結(jié)項(xiàng)技術(shù)報(bào)告、項(xiàng)目搭建方案、投資計(jì)劃預(yù)算、項(xiàng)目試點(diǎn)實(shí)施、成果論證推廣、專(zhuān)利版權(quán)申請(qǐng)、科技成果鑒定和獎(jiǎng)勵(lì)申報(bào)等。鑒于兩化融合重點(diǎn)項(xiàng)目，有必要強(qiáng)化研究前期技術(shù)，重視理論、技術(shù)研究成果的提出，在此基礎(chǔ)上積極的組織技術(shù)實(shí)驗(yàn)，并提出一定技術(shù)報(bào)告和項(xiàng)目實(shí)施方案；全面審核、完善科研成果，重視評(píng)價(jià)意見(jiàn)的提出，向集團(tuán)公司報(bào)請(qǐng)驗(yàn)收工作，以此可將技術(shù)方案、實(shí)施方案確定下來(lái)，積極的與生產(chǎn)單位進(jìn)行商談、研究與試用；在項(xiàng)目實(shí)施期間有必要致力于項(xiàng)目管理人員工程組織水平、技術(shù)人員系統(tǒng)管理及應(yīng)用水平、現(xiàn)場(chǎng)人員操作水平的顯著提高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)兩化融合環(huán)境下智能工廠探索與實(shí)踐進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)智能工廠發(fā)展的背景進(jìn)行了一定程度上的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上指出了智能工廠的實(shí)施目標(biāo)，并從集成化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)、創(chuàng)新引入新興技術(shù)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)智能化建設(shè)等方面具體分析了兩化融合環(huán)境下智能工廠實(shí)施策略。總而言之，信息技術(shù)的發(fā)展給企業(yè)改革提供了機(jī)遇，企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，創(chuàng)新與發(fā)展新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化、綠色化生產(chǎn)，增強(qiáng)企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力。