今年9月,工信部正式發(fā)布《建材工業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型行動計劃(2021-2023年)》,提出通過3年的努力,建材工業(yè)信息化基礎(chǔ)支撐能力顯著增強,形成較為完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和服務(wù)體系,智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)取得創(chuàng)新性突破,重點領(lǐng)域示范引領(lǐng)和推廣應(yīng)用取得明顯成效,全行業(yè)數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化水平大幅提升,推動建材工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈高級化、現(xiàn)代化,加快邁入先進(jìn)制造業(yè)。該計劃成為推進(jìn)建材行業(yè)智能制造的有力推手,對促進(jìn)建材行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
11月20日至21日,2020年建材行業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型大會召開。中國建筑材料聯(lián)合會黨委書記閻曉峰在會上提出,新一輪產(chǎn)業(yè)變革是信息化與工業(yè)化的深度融合,是以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心的產(chǎn)業(yè)變革,要充分認(rèn)識信息化與工業(yè)化深度融合對行業(yè)安全高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的重要作用。
近年來,智能工廠作為智能制造重要的實踐領(lǐng)域,已引起制造企業(yè)的廣泛關(guān)注和各級政府的高度重視。石化、鋼鐵、機械裝備制造、汽車制造、航空航天、建材、紡織服裝制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智能工廠。《中國制造2025》明確提出要推進(jìn)制造過程智能化,在重點領(lǐng)域試點建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間,這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。預(yù)計未來3年至5年,全國將涌現(xiàn)出一批智能工廠。加快絕熱保溫材料企業(yè)智能化發(fā)展將成為提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品品質(zhì)、降低人工成本、實現(xiàn)環(huán)境友好的重要舉措。
針對我國絕熱保溫材料行業(yè)的智能化情況,南京玻纖院工程公司副總工程師蔣偉忠告訴記者,目前我國絕熱保溫材料行業(yè)工廠智能化正處于起步階段,存在較多問題。大部分工廠的控制方式以開環(huán)控制為主、閉環(huán)聯(lián)鎖控制為輔,生產(chǎn)工藝、設(shè)備與控制、各種傳感檢測技術(shù)仍需進(jìn)一步改造與提升;同時工廠檢測與監(jiān)控點少,原材料管理、能源管理、產(chǎn)品管理以及成本核算等基本沒有引入智能化技術(shù),不足以支撐智能化控制。
智能制造 環(huán)保先行
如何才能抓住國家政策的紅利,作行業(yè)的5G先行者?絕熱保溫材料企業(yè)又該如何實現(xiàn)智能化提質(zhì)、增產(chǎn)、安全、環(huán)保、降本、效益最大化?在采訪期間,絕熱節(jié)能材料行業(yè)首家智能化工廠——華能中天節(jié)能科技集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡稱華能中天)董事長李潤年告訴記者,自2010年起,華能中天就開始著手進(jìn)行橡塑板塊的智能化工廠打造。10年來,華能中天一步一個腳印,逐步從設(shè)備自動化、全系統(tǒng)數(shù)字化走向5G智能化。
華能中天地處河北省廊坊市大城縣——全國最大的保溫建材生產(chǎn)基地。隨著近年來國家環(huán)保政策的不斷升級,大城縣環(huán)保部門每年都在提高排放指標(biāo)的管控要求,環(huán)保的管理也越來越規(guī)范,縣環(huán)保局實時監(jiān)控每家企業(yè)的排放情況。如何把環(huán)保壓力變成企業(yè)發(fā)展的動力,從而帶動產(chǎn)業(yè)的提升?除了升級改造設(shè)備,引進(jìn)超低排放設(shè)備,還有什么辦法?2010年,李潤年開始思考“智能化”這個在當(dāng)時還看不見摸不著的發(fā)展方向。
“最初的目標(biāo)其實很簡單,就是實現(xiàn)橡塑生產(chǎn)線的自動化?!崩顫櫮暾f,由于環(huán)保壓力逐年加大,國家環(huán)保部門對于VOC、氮氧化物的排放指標(biāo)逐年提高,企業(yè)每年都要投入千萬元以上進(jìn)行環(huán)保設(shè)備的改造,提升生產(chǎn)設(shè)備的除塵、脫硫、熱量回收性能。在這個過程中李潤年開始思考能否在單純改造提升生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,將設(shè)備的運行管理系統(tǒng)一并改進(jìn),以環(huán)保帶動生產(chǎn)設(shè)備提升。
“機器比人精準(zhǔn),電腦比人腦嚴(yán)謹(jǐn),”李潤年告訴記者,就拿橡塑生產(chǎn)線最簡單的投料來說,如果是人工投料,需要一人投料,一人監(jiān)督,而且投料過程很可能因為投料員的操作問題造成誤差。而電腦自動化配料、投料,是根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量倒推,及其精準(zhǔn)。一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線的產(chǎn)品沒有按照配料表上預(yù)期的數(shù)量生產(chǎn)出來,就可以第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題,及時修理調(diào)校。
從點到面 逐步實現(xiàn)
從原材料進(jìn)廠、實驗室erp,化驗室數(shù)據(jù)批次自動生成;到生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動生成配料單,使用批次;再到生產(chǎn)線自動下單,自動計算用料,配料室自動配料。讓產(chǎn)品品質(zhì)可控,從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步,基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變,是華能中天橡塑板塊5G智能化的“終極目標(biāo)”。為了實現(xiàn)這個目標(biāo),華能中天智能工廠的建設(shè)路徑圍繞著智能經(jīng)營、智能生產(chǎn)、智能操作三大智能要素,完善儀表、自動執(zhí)行機構(gòu)、智能裝置、智能控制等,來支撐實現(xiàn)一鍵式智能化生產(chǎn)的落地。
走進(jìn)華能中天的橡塑車間中央控制室,多個屏幕每天24小時實時監(jiān)控著生產(chǎn)全系統(tǒng)的運行情況,確保每一個環(huán)節(jié)都處在運行的最佳狀態(tài)。在這個智能化生產(chǎn)基地,目前已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)線在崗人員實時監(jiān)測、生產(chǎn)線運行情況在線監(jiān)測、配料室自動配料及生產(chǎn)線的智能巡檢等,工作人員和管理者不用到生產(chǎn)現(xiàn)場,只需要一部手機或一臺電腦,就能通過預(yù)警系統(tǒng),提前對異常參數(shù)進(jìn)行修正。在橡塑生產(chǎn)車間的大門口,記者都能看到一塊巨大的顯示屏,顯示屏清晰的顯示著人員定位、車輛定位、事故提醒;每臺設(shè)備的運行情況、每條生產(chǎn)線的累計日產(chǎn)量、不合格產(chǎn)品月累計產(chǎn)量也一目了然。
經(jīng)過10年的建設(shè),華能中天橡塑板塊的5G智能化工廠系統(tǒng)已日趨完善。與此同時,在發(fā)展智能化工廠期間,華能中天多次被廊坊市工信局評為“制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+企業(yè)”“廊坊市數(shù)字化車間”“河北省數(shù)字化車間”,獲批“廊坊市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展專項資金”;被大城縣政府評為“巖棉標(biāo)桿企業(yè)”等。一項項榮譽驗證了華能中天數(shù)字智能化發(fā)展這條路,走對了。
大勢所趨 目標(biāo)明確
蔣偉忠表示,絕熱節(jié)能材料行業(yè)發(fā)展智能化工廠,非常有意義。不但有利于提高生產(chǎn)線和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,降低成本和能耗,同時,提高生產(chǎn)效率,減少人力資源,減輕員工的勞動強度,最終實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
據(jù)一家智能制造平臺搭建公司介紹,成熟的智能化工廠,是可以通過集成電商、BIM云平臺、PLM、MES、PCS、IFM、3DIFCS、WMS、ERP、TMS等信息系統(tǒng)搭建完整的云端制造信息化平臺,實現(xiàn)全供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同。從而大幅提高合同履約、訂單排產(chǎn)、生產(chǎn)、倉庫存儲、生產(chǎn)配送、結(jié)算等流程節(jié)點的效率。根據(jù)不同生產(chǎn)車間、不同類型成品的實際生產(chǎn)要求,通過強大的規(guī)則引擎進(jìn)行執(zhí)行策略的個性化配置,實現(xiàn)對于各種特性成品生產(chǎn)的支持,從客戶下單到定制化生產(chǎn),精準(zhǔn)配送,保證精細(xì)化的生產(chǎn)、存儲、合同簽訂、結(jié)算管理,節(jié)省人力成本、生產(chǎn)成本、物流成本,實現(xiàn)車間&倉庫作業(yè)無紙化、無人化作業(yè),是人、機、料、法、環(huán)4M1E全透明化管理。據(jù)記者了解,截至目前,華能中天的5G智能化橡塑板塊已完全實現(xiàn)。
也許打造如此“完美”的智能化工廠系統(tǒng)對于以中小企業(yè)居多的絕熱節(jié)能材料行業(yè)來講,似乎從資金和技術(shù)上來講都還有些困難。就巖棉行業(yè)來講,要想實現(xiàn)智能化,必須首先明確工廠實施智能化的路線圖,建立工藝、設(shè)備、操作、環(huán)保、原材料、產(chǎn)品、生產(chǎn)管理、能源管理、實驗室工作等數(shù)據(jù)庫;其次保證生產(chǎn)線工藝與裝備滿足智能化控制要求,信號傳輸做到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,提高控制精度,避免干擾;最后要充分認(rèn)識到標(biāo)準(zhǔn)化工作、原材料質(zhì)量和人員素質(zhì)對智能化生產(chǎn)的重要性。
然而,盡管全面實現(xiàn)絕熱節(jié)能材料行業(yè)的智能化還有較長的路要走,但是單元化、部品化的智能化技術(shù)可以先行;穩(wěn)定生產(chǎn)、穩(wěn)定質(zhì)量、較大影響生產(chǎn)成本的智能化技術(shù)應(yīng)該先行;存在重大安全隱患的智能化技術(shù)應(yīng)該先行。就像前文提到的華能中天,正是李潤年那摸著石頭過河的精神,加之10年來持之以恒的毅力,才造就了企業(yè)如今完善的橡塑板塊5G智能化工廠系統(tǒng)。李潤年告訴記者,下一步,華能中天的智能化工廠還將不斷的完善,巖棉板塊的5G智能化工廠系統(tǒng)也將逐步建立,同時,智能化營銷將成為下一個“小目標(biāo)”。羅馬不是一天建成的,摸準(zhǔn)政策,找準(zhǔn)定位,盡快“動起來”成為絕熱保溫材料行業(yè)下一步發(fā)展的關(guān)鍵。
(來源:中國建材報,記者:陰音 2020-12-31)