胡浙平

(江西銅業(yè)加工事業(yè)部銅材公司,江西 貴溪 335424)

銅加工行業(yè)是銅產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié),銅加工產(chǎn)品的應(yīng)用極為廣泛。目前,國(guó)內(nèi)銅加工行業(yè)正面臨著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題,而大數(shù)據(jù)因技術(shù)水平完善、實(shí)用功能超強(qiáng),可大幅提升銅加工領(lǐng)域的作業(yè)效率和工作水平。隨著信息化、數(shù)字化、智能化等新技術(shù)的快速發(fā)展,依托于大數(shù)據(jù)背景下的智能化工廠建設(shè)已受到國(guó)內(nèi)外銅加工企業(yè)的普遍青睞。

江銅銅材公司擁有美國(guó)南線 SCR3000、SCR4500 兩條連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線、四條德國(guó)尼霍夫大拉機(jī)組生產(chǎn)線。SCR 銅桿生產(chǎn)線由美國(guó)南線公司、摩根公司和西屋電氣公司共同研制開(kāi)發(fā),主產(chǎn)品T1 M2OΦ8.0 mm 銅桿設(shè)計(jì)總產(chǎn)能為37 萬(wàn)t/a,主要工藝設(shè)備采用美國(guó)精煉公司豎爐,設(shè)計(jì)熔銅速率分別為25 t/h、35 t/h,連鑄采用五輪鋼帶式連鑄機(jī),連軋采用摩根二輥懸臂式連軋機(jī)組,豎爐原料投爐、燃燒系統(tǒng)控制、鑄坯澆鑄、軋制成型、冷卻清洗、成卷稱重全程均實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在線監(jiān)控,自動(dòng)化程度高,且產(chǎn)量大、產(chǎn)品表面光亮、質(zhì)量好,性能優(yōu)異、熱效率高、能耗成本低,2020 年銅桿產(chǎn)量達(dá)36.4 萬(wàn)t/a[1]。德國(guó)尼霍夫大拉機(jī)組技術(shù)裝備世界領(lǐng)先,生產(chǎn)效率高,安全可靠,且制品表面光亮、無(wú)氧化等,主產(chǎn)品ΦTR2.6 mm 銅線設(shè)計(jì)總產(chǎn)能為12 萬(wàn)t/a,2020 年產(chǎn)量達(dá)10.7 萬(wàn)t/a。該公司現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)最大的光亮銅桿線生產(chǎn)基地之一。

在“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略指引下,江銅近年來(lái)加快創(chuàng)建智能工廠步伐,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算、5G 等新型信息化技術(shù),對(duì)企業(yè)進(jìn)行了智能化改造,為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

SCR 連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線智能化建設(shè)系統(tǒng)總體架構(gòu),如圖1 所示。該系統(tǒng)總體架構(gòu)可分為三層結(jié)構(gòu):

圖1 智能化系統(tǒng)總體架構(gòu)

(1)智能決策層。包括公司層面已有的OA 系統(tǒng)、ERP 系統(tǒng)、全面預(yù)算管理系統(tǒng)等,生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)能夠提供相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),為經(jīng)營(yíng)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)承擔(dān)企業(yè)數(shù)據(jù)的采集與清洗轉(zhuǎn)換工作,同時(shí)與其他獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行各類數(shù)據(jù)交互,將生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)及管理等多類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,以便形成完整的大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)鏈。

(2)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)層。主要完成生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等管理,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行、物料、能源的實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)把控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)節(jié)奏、檢修、運(yùn)行、故障情況,自動(dòng)形成各類報(bào)表和績(jī)效考核KPI 指標(biāo),實(shí)現(xiàn)透明化的生產(chǎn)工廠管理。

(3)工廠數(shù)據(jù)庫(kù)層。是整個(gè)智能工廠的基礎(chǔ)層,擔(dān)負(fù)著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、匯總和歸并上傳。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)各類控制系統(tǒng)、儀器、儀表、檢測(cè)設(shè)備、設(shè)備運(yùn)行等各類生產(chǎn)、工藝過(guò)程、設(shè)備運(yùn)行、投入產(chǎn)出、計(jì)量檢測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和歸集。

在生產(chǎn)管理方面,通過(guò)人、機(jī)、料、法、環(huán)的綜合管理,實(shí)現(xiàn)管理效益的有效提升;在質(zhì)量管控方面,通過(guò)優(yōu)化參數(shù)、固化知識(shí),實(shí)現(xiàn)銅桿成品質(zhì)量的穩(wěn)定和提升。

本研究主要是完成工廠數(shù)據(jù)庫(kù)層和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)的建設(shè)。

2 技術(shù)方案

“智能化工廠”基本特征主要有制程管控可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位、制造綠色化三個(gè)層面[2]?？赏ㄟ^(guò)數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程管控,借助新一代寬帶無(wú)線通信網(wǎng)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)手段,以實(shí)現(xiàn)SCR 連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線制造控制智能化、過(guò)程透明化、設(shè)備生產(chǎn)信息集成化等。建立以工廠數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)為基礎(chǔ),以精益思想為靈魂,以工業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心,建立現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理調(diào)度運(yùn)行機(jī)制,智能化分析生產(chǎn)現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的可視化、運(yùn)營(yíng)管理的精益化,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,持續(xù)提升管理目標(biāo);同時(shí),創(chuàng)建銅加工企業(yè)智能化控制樣板。

計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)即管理網(wǎng)。按公司整網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,將應(yīng)用平臺(tái)環(huán)境部署于數(shù)據(jù)機(jī)房,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)線域、管控大廳域,為多單位生產(chǎn)人員提供平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)。管理網(wǎng)無(wú)需大的改造,僅涵蓋調(diào)度大廳的網(wǎng)絡(luò)布線(詳見(jiàn)調(diào)度大廳與數(shù)據(jù)機(jī)房建設(shè)部分內(nèi)容)。

產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)。即控制網(wǎng),控制網(wǎng)隨接入設(shè)備的增加,需要做擴(kuò)展性改造。

SCR4500 銅桿生產(chǎn)線控制網(wǎng)改造方案,如圖2所示。主要改造內(nèi)容有:(1)原GE 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)服務(wù)器仍沿用作為實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的采集與存儲(chǔ)服務(wù)器,并配置雙網(wǎng)卡(管理網(wǎng)與控制網(wǎng)網(wǎng)段IP 地址);(2)采用跨網(wǎng)段交換機(jī)。為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置專門端口,作為管理網(wǎng)段指定服務(wù)器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的入口;(3)傳感器數(shù)據(jù)接收系統(tǒng),需接入SCR4500 銅桿生產(chǎn)線PLC 控制系統(tǒng)。

圖2 SCR4500 銅桿生產(chǎn)線控制網(wǎng)改造方案

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。隨著各個(gè)行業(yè)信息化應(yīng)用的廣泛深入,新業(yè)務(wù)需求的不斷出現(xiàn),為了加快和提升產(chǎn)線數(shù)字化技術(shù)水平、提高工作效率等方面考慮,采用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)移動(dòng)應(yīng)用。主要應(yīng)用為:(1)與運(yùn)營(yíng)商合作,實(shí)現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)對(duì)全區(qū)域進(jìn)行有效覆蓋;(2)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可提供產(chǎn)線智能終端無(wú)線訪問(wèn)需求,提升靈活的移動(dòng)辦公;(3)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)域外無(wú)線辦公,提高工作效率。

以SCR4500 銅桿生產(chǎn)線為例。SCR4500 銅桿生產(chǎn)線控制網(wǎng)改造方案,如圖2 所示。該控制網(wǎng)仍采用與管理網(wǎng)分開(kāi)部署的方式,但智能工廠系統(tǒng)需采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),因而需加設(shè)一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)連接管理網(wǎng)與控制網(wǎng)。

3 系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用研究

3.1 創(chuàng)建公司大數(shù)據(jù)中心

公司原有機(jī)房不能滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)范及本次項(xiàng)目工程建設(shè)要求。在不改變和中斷原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的情況下,將SCR4500 廠房二樓65 m2會(huì)議室改造為生產(chǎn)調(diào)度指揮大廳,即中央集中調(diào)度大廳與視頻監(jiān)控中心,將大屏、遠(yuǎn)程操控、數(shù)據(jù)中心機(jī)房,均集中部署在此,進(jìn)行綜合布線、網(wǎng)絡(luò)改造,其中15 平米區(qū)域用玻璃門墻隔開(kāi),建設(shè)一個(gè)符合國(guó)家等保三級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的全新機(jī)房,成為公司大數(shù)據(jù)中心,將所有數(shù)據(jù)匯總至新機(jī)房進(jìn)行存儲(chǔ)、分析,機(jī)房建設(shè)時(shí)考慮未來(lái)兼顧其他生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)字化改造或類似項(xiàng)目的數(shù)據(jù)交換、運(yùn)算及存儲(chǔ);同時(shí),考慮為將來(lái)大數(shù)據(jù)運(yùn)算準(zhǔn)備足夠的運(yùn)算資源和存儲(chǔ)資源。

原有服務(wù)器資源暫不遷入新機(jī)房,但后續(xù)新建系統(tǒng)數(shù)據(jù)均遷入該機(jī)房。數(shù)據(jù)中心主要包括機(jī)房裝飾、暖通、消防、防雷、機(jī)柜、環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)。

3.2 超融合云計(jì)算系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置4 臺(tái)2 顆英特爾至強(qiáng)處理器金牌6242 16 核處理器;配置128GB DDR4 內(nèi)存;4 塊960GB SSD 存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用超融合架構(gòu),部署分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),可用容量約6.3 T。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置4 臺(tái)25 光口交換機(jī),每?jī)膳_(tái)一組進(jìn)行堆疊,實(shí)現(xiàn)橫向和縱向流量50 G 高速鏈路帶寬。

為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控、自動(dòng)化運(yùn)維和考慮未來(lái)縱向、橫向擴(kuò)展,本次采用超融合云計(jì)算系統(tǒng),部署服務(wù)器虛擬化模塊和存儲(chǔ)虛擬化模塊,完成IaaS 基礎(chǔ)設(shè)施層建設(shè)。該系統(tǒng)已具有計(jì)算資源能力、統(tǒng)一數(shù)據(jù)源存儲(chǔ)調(diào)用及復(fù)用能力、超融合兼容能力等。

3.3 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)

SCR4500、SCR3000 在線生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)皆儲(chǔ)存了大量數(shù)據(jù),但往往分散在不同的計(jì)算機(jī)或控制系統(tǒng)上,不能統(tǒng)一存儲(chǔ)、調(diào)用和管理,各控制系統(tǒng)是互不相連的自動(dòng)化孤島,許多問(wèn)題因無(wú)法采集到足夠數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,難以得到合理快捷的解決方法。

采用知名品牌的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng),作為整個(gè)輔控網(wǎng)絡(luò)整個(gè)系統(tǒng)采集歷史數(shù)據(jù)的中心。實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和輔控中的IFIX 采集器進(jìn)行通信,采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)利用標(biāo)準(zhǔn)軟、硬件接口技術(shù),快速、高效地從生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中直接取得第一手現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),且完成海量數(shù)據(jù)的高效壓縮和安全存儲(chǔ),為產(chǎn)線數(shù)據(jù)應(yīng)用,如生產(chǎn)過(guò)程可視化動(dòng)態(tài)跟蹤、生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)度、設(shè)備故障診斷、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、產(chǎn)能優(yōu)化、質(zhì)量管理等,提供各種在線(如產(chǎn)量、溫度、流量)或離線(配方、質(zhì)量分析)的過(guò)程數(shù)據(jù),從而為消除信息孤島、實(shí)現(xiàn)資源共享以及管理應(yīng)用建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)需具備以下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

(1)擁有每秒超過(guò)20 000 事件的持續(xù)存儲(chǔ)和檢索能力;(2)采用高效數(shù)據(jù)壓縮算法,將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)壓縮到只占磁盤極小空間,平均每個(gè)數(shù)據(jù)值只占3個(gè)字節(jié);(3)能夠支持豐富的數(shù)據(jù)類型,包括數(shù)字、字符串和二進(jìn)制對(duì)象(例如文檔、圖像和其它文件);(4)為所有數(shù)據(jù)點(diǎn)建立索引,并可通過(guò)產(chǎn)品代碼和其它數(shù)據(jù)值,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索,大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程中或不同生產(chǎn)階段數(shù)據(jù)的比較和分析;(5)擁有良好的可擴(kuò)展性,可應(yīng)用于任何一種生產(chǎn)環(huán)境,包括可從OPC、IFIX、CIMPLICITY,甚至CSV 和XML 文件上獲取數(shù)據(jù);(6)提供豐富的訪問(wèn)接口,用戶可通過(guò)OLE DB 供應(yīng)者和軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)對(duì)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。

3.4 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控應(yīng)用軟件系統(tǒng)

建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、數(shù)出一源的應(yīng)用系統(tǒng)集中集成平臺(tái),是智能工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目建設(shè)的系統(tǒng)不能形成新的信息孤島,必須與部分已建成或還在持續(xù)建設(shè)系統(tǒng)信息共享、數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng),利用相應(yīng)的適配器,上掛ESB,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成、業(yè)務(wù)協(xié)同。需與全面預(yù)算系統(tǒng)進(jìn)行接口,與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)接,獲取智能工廠系統(tǒng)所需的生產(chǎn)線運(yùn)行參數(shù)、傳感器參數(shù)的所在數(shù)據(jù)標(biāo)簽的值。

3.4.1 生產(chǎn)管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括計(jì)劃管理、生產(chǎn)班組管理、生產(chǎn)巡檢管理、生產(chǎn)智能監(jiān)控、產(chǎn)品信息采集等環(huán)節(jié)?？蓪?shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、排程、調(diào)度、執(zhí)行、監(jiān)控、反饋、優(yōu)化的閉環(huán)及痕跡化管理;提高物流、質(zhì)量、化驗(yàn)管理的高效性;建設(shè)立體直觀的聯(lián)合指揮中心。主要功能包括計(jì)劃管理、調(diào)度指揮、大屏組態(tài)、質(zhì)量計(jì)量管理、原料管理、檢化驗(yàn)管理。

生產(chǎn)計(jì)劃在全面預(yù)算管理系統(tǒng)中錄入,智能工廠系統(tǒng)需接入企業(yè)全面預(yù)算系統(tǒng)中SCR4500 銅桿生產(chǎn)線的周生產(chǎn)計(jì)劃,以便查詢;根據(jù)智能工廠系統(tǒng)獲取生產(chǎn)線完工數(shù)據(jù),自動(dòng)形成SCR4500 銅桿生產(chǎn)線周生產(chǎn)計(jì)劃完成情況,回傳全面預(yù)算系統(tǒng)。

3.4.2 質(zhì)量管理系統(tǒng)

可實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的制定、過(guò)程檢驗(yàn)、產(chǎn)品檢驗(yàn),質(zhì)量等級(jí)自動(dòng)判定,質(zhì)量追溯、分析及預(yù)警等功能。

生產(chǎn)過(guò)程與產(chǎn)品質(zhì)量管理。支持對(duì)在制品不定期取樣進(jìn)行金相檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果要按照設(shè)定時(shí)間段覆蓋該時(shí)間段內(nèi)所有產(chǎn)品的該項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)(這些指標(biāo)在后續(xù)產(chǎn)品檢驗(yàn)中不再檢驗(yàn));支持在生產(chǎn)過(guò)程末端取樣作為成品檢驗(yàn)依據(jù),樣品需要與批號(hào)(卷號(hào))對(duì)應(yīng),支持批號(hào)(卷號(hào))數(shù)據(jù)采集;質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)支持錄入與采集,需要與含氧量檢測(cè)設(shè)備對(duì)接采集部分檢驗(yàn)指標(biāo)數(shù)。

產(chǎn)品與質(zhì)量相關(guān)性分析。SCR 銅桿生產(chǎn)線分為豎爐、鑄機(jī)、軋機(jī)、卷曲四大區(qū)域,各區(qū)域的工藝控制皆會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。需結(jié)合先進(jìn)數(shù)據(jù)分析模型,針對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,從而建立質(zhì)量與工藝參數(shù)的直接關(guān)系,輔助智能決策。智能工廠的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一,即在數(shù)據(jù)采集并集中后,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、展現(xiàn)與分析,為管理人員提供產(chǎn)品與質(zhì)量相關(guān)性分析。要根據(jù)企業(yè)實(shí)際,將經(jīng)驗(yàn)提煉、總結(jié)、抽象成理論,共同設(shè)計(jì)出SCR4500 產(chǎn)線的產(chǎn)品與質(zhì)量相關(guān)性分析數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)處理功能,及前臺(tái)界面操作。

3.4.3 設(shè)備管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備點(diǎn)檢管理、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、設(shè)備維護(hù)管理。鑒于目前在線全面預(yù)算管理系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)備管理基礎(chǔ)功能應(yīng)用,包括設(shè)備檔案、設(shè)備零部件管理和部分設(shè)備維修管理,但由于該系統(tǒng)不能與PLC 相連,且移動(dòng)端功能較弱。因此,智能工廠建設(shè)需補(bǔ)充部分設(shè)備管理功能,特別是設(shè)備與生產(chǎn)相銜接,以及設(shè)備移動(dòng)點(diǎn)檢部分。

設(shè)備基礎(chǔ)信息管理。包括基礎(chǔ)編碼、臺(tái)賬管理、檔案管理、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)、檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、量器檢定、資料庫(kù)等功能;實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備注冊(cè)登記、定期檢測(cè)檢驗(yàn)、報(bào)廢注銷等功能,未按規(guī)定實(shí)施特種設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)的可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和預(yù)警,支持設(shè)備條形碼/二維碼/RFID 射頻碼的管理;支持設(shè)備目錄按照樹(shù)形結(jié)構(gòu)排列;設(shè)備檔案與臺(tái)賬信息,需實(shí)現(xiàn)智能工廠系統(tǒng)與全面預(yù)算系統(tǒng)建立對(duì)照關(guān)系,實(shí)現(xiàn)操作同步,包括新增或啟用、變更、報(bào)廢,并更新設(shè)備臺(tái)賬。

利用物聯(lián)網(wǎng),結(jié)合公司03 專項(xiàng)計(jì)劃,對(duì)部分設(shè)備電機(jī)、粗精軋機(jī)組、能源儀表等通過(guò)加裝智能傳感器用于檢測(cè)設(shè)備的電流、電壓、振動(dòng)頻率、壓力、溫度等參數(shù)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)架圖,如圖3 所示。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)架圖

設(shè)備點(diǎn)檢管理。擴(kuò)充已有PMS 點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)功能,覆蓋司控、廠控、車間重點(diǎn)設(shè)備,增加測(cè)點(diǎn),配置電子標(biāo)簽、測(cè)振儀、抄表儀(支持拍照、離線暫存、無(wú)線傳輸功能)。支持設(shè)備App 現(xiàn)場(chǎng)掃設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)條碼后,點(diǎn)檢任務(wù)下載,點(diǎn)檢記錄填報(bào)。

設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)DCS、PLC、傳感器采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。需在線監(jiān)測(cè)設(shè)備上利用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)元件、信號(hào)采集器將設(shè)備振動(dòng)、工藝量等數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通訊進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控,將采集數(shù)據(jù)存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中,并在智能工廠前端(PC 及移動(dòng)端)分析、處理數(shù)據(jù),向用戶提供各類圖譜,供用戶進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷。

設(shè)備維護(hù)管理。目前全面預(yù)算系統(tǒng)有部分設(shè)備維修功能,但偏重于結(jié)算與財(cái)務(wù)核算,如核算維修工時(shí)費(fèi)用,零部件材料費(fèi)用等;智能工廠系統(tǒng)的設(shè)備維修管理,無(wú)需考慮結(jié)算層面的功能,但需提供一個(gè)自行發(fā)起維修申請(qǐng),或通過(guò)設(shè)備點(diǎn)檢、生產(chǎn)巡檢、異常管理、日常維修計(jì)劃等上游應(yīng)用推式生成維修申請(qǐng),并按維修申請(qǐng)形成系統(tǒng)內(nèi)的閉環(huán)。智能工廠系統(tǒng)發(fā)起設(shè)備維修申請(qǐng),維修申請(qǐng)需傳至全面預(yù)算系統(tǒng),在智能工廠內(nèi)要管理維修作業(yè)完畢,并通知申請(qǐng)發(fā)起人,申請(qǐng)發(fā)起人要確認(rèn)維修成功或失敗,前者結(jié)束,后者可再次發(fā)起維修申請(qǐng)或結(jié)束。

3.4.4 創(chuàng)建大數(shù)據(jù)背景下的考評(píng)制度

大數(shù)據(jù)背景下,應(yīng)創(chuàng)建科學(xué)合理的考評(píng)制度,以充分調(diào)動(dòng)員工的積極性,保障生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息流暢、運(yùn)行成本低,促使企業(yè)順利完成工作目標(biāo)。依托大數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算,可將各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)列為各種考核因子,核算因子有工作嚴(yán)謹(jǐn)度、作業(yè)時(shí)長(zhǎng)、日常作業(yè)表現(xiàn),考核表宜公平公正公開(kāi),讓員工能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、杜絕錯(cuò)誤行為,讓考評(píng)制度成為提高企業(yè)生產(chǎn)效率的重要制度[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐表明,該公司針對(duì)SCR 連鑄連軋銅桿生產(chǎn)線智能化工廠建設(shè)探究是成功的,具有前瞻性、先進(jìn)性,已融合進(jìn)各種新技術(shù),是科學(xué)、合理、可行的。集智能機(jī)器、生產(chǎn)設(shè)施及存儲(chǔ)系統(tǒng)為一體的智能體系完全能實(shí)現(xiàn)自主交換信息,且該智能體系各構(gòu)成要素之間能獨(dú)立運(yùn)行、相互控制,可更好地助力企業(yè)安全可靠高效生產(chǎn),降低風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)服務(wù)效率[4],大幅提升銅桿成品質(zhì)量;開(kāi)發(fā)綠色生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈,形成了透明化、智能化和協(xié)同化三大主要需求特征,通過(guò)大數(shù)據(jù)整理、分析設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),可及時(shí)消除設(shè)備故障或事故隱患,設(shè)備損耗小,生產(chǎn)成本能耗低;且針對(duì)銅桿產(chǎn)品市場(chǎng)的檢測(cè),還能制定相應(yīng)的生產(chǎn)目標(biāo),此次智能化升級(jí)改造僅花費(fèi)280 余萬(wàn)元,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。