如何让一座机器轰鸣、产线纵横的制造工厂,拥有感知、分析、决策的自主思考能力,进而在生产运行中慢慢的变聪明、越来越高效?
近年来,围绕这一问题,湖南中烟工业有限责任公司常德卷烟厂结合自己发展实际,深入贯彻落实行业数字化转型战略,以数智化转型为核心抓手,凝聚全员创新合力、深挖数据核心价值,持续为工厂注入智慧动能,交出了一份从“制造”向“智造”升级的生动答卷。如今,工厂已跻身国家级5G工厂、烟草行业先进级智能工厂行列,顺利通过两化融合管理体系AA级认证,通过国家智能制造能力成熟度三级评估,实现了从“经验驱动”到“智能决策”的发展蝶变。
智能制造不是简单的机器替代人,而是让人力价值在智能体系中实现精准释放、得到高效发挥。
工厂的智能升级,根基在人,核心在每一位员工的创新活力。为此,常德卷烟厂搭建起“三层五类”数智化人才架构体系,并以劳模(工匠)创新工作室、数智创新工作室、青年工匠工作室等为载体,构建数智化人才“孵化器”。针对不同岗位员工的需求,工厂开展多样化、全覆盖的数智化培训与竞赛活动,让“懂数字、用数字、创数字”成为全员自觉行动,让数字思维融入日常工作的每一个环节。
为进一步激发全员创新热情,工厂推行“揭榜挂帅”机制,发布涵盖智慧办公、数字质控、制丝智能制造等六大方向的49个“大数据+微场景”项目,打破年龄、资历限制,鼓励员工以个人或团队形式主动揭榜、攻坚突破。制丝车间员工自主开发烟叶等级计算清库程序,推动生产计划与原料消耗匹配度提升至98.7%;卷包车间机械维修专家刘宏志提出的“挡板加圆筒”改造方案,完全解决了细支烟输送卡滞问题……26个由青年员工主导的数字化转型项目成功落地,员工的创新力量正成为工厂数智转型的重要支撑。
由工厂数智化储备人才自主开发的“芙蓉王”产线AI视觉在线检测系统日前已升级至第五代。从第四代“对照问题库找问题”到如今的“主动识别、精准判断”,这套系统在检测逻辑上实现了一次新的跨越。第五代系统利用高分辨率工业相机和专用光源,集成了先进的AI视觉算法,可全天候对卷包生产线上的小盒包装缺陷进行实时检测。该系统推动检测精度大幅度的提高,哪怕是烟盒上头发丝粗细的划痕或异物也逃不过它的“眼睛”,一经发现便立即报警。
目前,常德卷烟厂数智化储备人才库已吸纳了50多名青年员工,他们主导开发的智慧场景覆盖制丝、卷包、动力等制造关键环节。青年员工创新成果转化率提升至65%,人均劳动生产率提高18.7%。以青年为主要成员完成的创新课题达379项,获得授权的实用新型专利达53项,各类创新成果获国家或行业级奖项55项、省级奖项56项,为工厂提升“思考力”提供了人才支撑。
如果说员工的创新能力是工厂智能运转的核心支撑,那数据就是驱动工厂高效决策、智能运营的核心动能。
常德卷烟厂以“数据驱动”为核心,全力打通数据壁垒、强化数据治理、深化数据应用,让沉睡的数据“活起来”、流动的数据“用起来”,构建起支撑工厂全流程运营的智能决策体系。
为夯实数据应用根基,常德卷烟厂率先推进“实时数仓”建设,完成集控系统、MES系统、物流系统等20个应用系统数据的实时采集与“入湖”,实现了对全业务域数据的集中管理。依据行业信息分类编码规则梳理出39个流程对象、182个流程活动、185个数据实体,常德卷烟厂初步形成涵盖5大业务领域的厂级数据资源目录清单,助力企业摸清数据资产家底。
在数据治理基础上,该厂进一步深化数据场景化应用,打造了覆盖多业务域的144个数据可视化看板与多维分析报表,整合380多个关键指标,实现生产进度、能源消耗、设备状态、质量波动等信息的实时呈现与动态监控。
围绕能源高效利用,工厂构建起“132”智慧能源管理模式,上线智慧能源管理平台,实现对22项定额指标的实时监测和47个关键环节能效的精准评估。他们自主打造的空调AI智控系统,冷热湿负荷需求预测精准度超95%,每年可减少无效供能时间500小时之后。该厂水资源重复利用率达97.4%,成功获评“湖南省节水标杆企业”和首届“中国节水奖先进集体”,以数字智慧实现绿色发展。
与此同时,工厂还积极布局AI场景应用,搭建厂级AI平台,实现AI模型和算力资源的统一管理,并探索智能技术在质量管理、智能办公等领域的深度应用;针对烟叶外观品质检测难、细微缺陷识别精准度低等行业痛点,创新运用AI视觉检测技术,创建在线智能检测模型,实现对烟叶品质的精准评估与实时分级预警,识别准确率达95%以上,该创新获省级科技进步奖三等奖;推进AI知识图谱等多个智能场景建设,在算法加持下,将数据转化为高价值决策参考,为工厂“思考力”提升提供强大算法支持。
工厂的智能运营能力,最终要落脚在生产效率提升、产品质量优化、经营成本降低的实际成效上,让数智化转型成果体现在生产经营的每一个环节。
聚焦生产经营核心场景,常德卷烟厂将“智慧大脑”的决策能力转化为实实在在的发展动能。
常德卷烟厂搭建的生产管控一体化平台,融合数字孪生技术与物联网设备,构建“监测—预警—处置—优化”全链条管理体系,推动设备故障精准排除、生产异常处理时长明显缩短、交接班时间成本大幅度降低,真正的完成生产调度的“秒级响应、分钟处置”。
2022年,常德卷烟厂锚定打造具有完全自主知识产权的卷包智能产线目标,由技术专家和青年骨干组成专业调试团队,致力于ZJ119—ZB416国产高速卷接包设备的智能化研究。他们创新采用“卷烟厂为主、主机厂协助”两者共同深度介入模式,利用首台设备增强自主调试能力。不到三年,9台机组全部投产,平均调试周期控制在90天以内,最短的不到70个工作日。
设备稳了,生产管控智能化水平也稳步提升。工厂打造国产高速机智能产线,依托TIMS系统搭建边缘云智能管理平台,先后开发出智能点检、设备健康体检等19个智能化微应用,让设备能自行诊断和预警,单台设备年均废烟丝量显而易见地下降。针对材辅料上机适应性,他们还建立了14项填补行业空白的标准。
如今,ZJ119—ZB416智能产线示范区已落地成型,与之配套的数字质控场景、机组质量“健康档案”模型、商标纸全流程追溯体系等数字场景的落地应用,让每一包卷烟的品质都有迹可循、有标可依。
近期,该厂首个数字化原料养护系统——“智慧之眼”正式上线,物联网感知网络覆盖烟叶仓库的每一个角落,包芯温度、环境温湿度等实时回传;数据汇聚成库,系统自己学着分析、归纳,把日常积累的技术经验训练成“智慧模型”。自此,仓储养护从依赖人工经验转向精准定投、数据驱动的智能管理,传统产业的数字化转型在这里落了地、生了根。
在推动数智化转型的过程中,常德卷烟厂凝聚全员智慧、激活数据价值、深化场景应用,以“数”为基,以“智”为翼,让工厂逐步拥有了“自主思考”的能力。
站在新的发展起点,常德卷烟厂表示,将持续深化数智化转型,锚定“创新领先、品质卓越、治理高效、生态和美”现代化标杆卷烟工厂建设目标,朝着国家卓越级智能工厂目标奋勇前行,用数字化技术书写新时代卷烟智造的生动答卷。(万颖 唐娟娟)
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