工業(yè)大數(shù)據(jù)在鋁箔制造企業(yè)的應(yīng)用研究

高宗鵬 王媛媛

摘要：近年來，隨著智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的深入，越來越多的鋁箔制造企業(yè)開始關(guān)注工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，使其能夠帶來企業(yè)生產(chǎn)與管理環(huán)節(jié)的升級和優(yōu)化，推動企業(yè)由傳統(tǒng)制造到智能制造的轉(zhuǎn)變。本文以解決鋁箔制造企業(yè)當(dāng)前面臨的主要問題為導(dǎo)向，從鋁箔制造企業(yè)工藝研發(fā)、人員因素，設(shè)備維護(hù)三個方面應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)后對企業(yè)帶來的影響進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：工業(yè)大數(shù)據(jù);鋁箔制造;數(shù)據(jù)驅(qū)動;智能制造;

一、前言

隨著智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的深入，工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了新一輪的全球性革命，工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將帶來工業(yè)生產(chǎn)與管理環(huán)節(jié)的極大的升級和優(yōu)化，其價值正在逐步體現(xiàn)和被認(rèn)可。在當(dāng)今智能制造大環(huán)境下，鋁箔制造企業(yè)正在經(jīng)歷著一個機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的特殊時期。

（一）、工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發(fā)、設(shè)計、工藝、制造、采購、供應(yīng)、庫存、發(fā)貨和交付、售后服務(wù)、運維、報廢或回收再制造等整個產(chǎn)品全生命周期各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的總稱。其以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)的范圍，同時還包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用。

（二）、鋁箔因其優(yōu)良的特性，廣泛用于食品、飲料、香煙、藥品、電解電容器、建筑、車輛、船舶、房屋等。為了提高軋制效率和鋁箔產(chǎn)品的質(zhì)量，現(xiàn)代化鋁箔軋機(jī)向大卷、寬幅、高速、自動化四個方向發(fā)展。

鋁箔制造企業(yè)當(dāng)前面臨的主要問題有：勞動力短缺、成本增加、產(chǎn)能過剩，來自全球的競爭正逐漸蠶食著中國“世界工廠”的地位，以上這些成為制約企業(yè)發(fā)展的主要因素。

（三）、鋁箔制造企業(yè)工業(yè)大數(shù)據(jù)三大來源

1、生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的企業(yè)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，主要來自于產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、供應(yīng)鏈管理（SCM）和客戶關(guān)系管理（CRM）等企業(yè)信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中積累的產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)、物流供應(yīng)數(shù)據(jù)以及客戶服務(wù)數(shù)據(jù)，存在于企業(yè)或產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部，是工業(yè)領(lǐng)域傳統(tǒng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，在移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下正在逐步擴(kuò)大范圍。

2、近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，裝備物聯(lián)網(wǎng)成為工業(yè)大數(shù)據(jù)新的、增長最快的來源，它實時自動采集了生產(chǎn)設(shè)備和交付產(chǎn)品的狀態(tài)與工況數(shù)據(jù)。可以幫助用戶提高裝備運行效率，拓展制造服務(wù)。

3、 外部互聯(lián)網(wǎng)還存在著海量的“跨界”數(shù)據(jù)，比如影響鋁箔生產(chǎn)的氣候環(huán)境數(shù)據(jù)、影響產(chǎn)品市場預(yù)測的宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、影響企業(yè)進(jìn)出口的匯率數(shù)據(jù)等。

二、工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

為尋找解決鋁箔制造企業(yè)當(dāng)前面臨的勞動力短缺、成本增加、產(chǎn)能過剩等問題，本文將從工業(yè)大數(shù)據(jù)在鋁箔制造企業(yè)的幾個應(yīng)用角度，來探討工業(yè)大數(shù)據(jù)是如何能夠幫助鋁箔制造企業(yè)解決當(dāng)前面臨的難題的。

（一）、工藝研發(fā)，研發(fā)數(shù)據(jù)通過工藝技術(shù)人員在研發(fā)過程中不斷積累而成，包括：用戶需求大數(shù)據(jù)、研發(fā)知識大數(shù)據(jù)、產(chǎn)品重用大數(shù)據(jù)、研發(fā)協(xié)同大數(shù)據(jù)等，具有跨產(chǎn)品和跨行業(yè)、種類繁多的特性?？赏ㄟ^充分利用工業(yè)大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的模擬仿真研發(fā)，來計算用戶需求產(chǎn)品的理論生產(chǎn)數(shù)據(jù)。再用理論數(shù)據(jù)和實際生產(chǎn)相結(jié)合，投入新產(chǎn)品試制。傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在測試、驗證環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)出實物來評測其性能等指標(biāo)，成本隨測試次數(shù)的增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實現(xiàn)對原有研發(fā)環(huán)節(jié)過程的模擬、分析、評估、驗證和優(yōu)化，從而減少生產(chǎn)更改量，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本和能耗。

（二）、鋁箔制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備動輒上億，車間工作即耗神又繁重。隨著老齡化社會的到來，近年來市場勞動力減少，工資以及社保的負(fù)擔(dān)導(dǎo)致人工成本非常高，而且招不到人，90后、00后不愿意干，人員流動較大。而鋁箔制造精度嚴(yán)重依賴設(shè)備操作人員的技術(shù)水平。

鋁箔企業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)不僅包括產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中采集的產(chǎn)品生產(chǎn)信息、訂單信息、設(shè)備信息、控制信息、物料信息、人員工作排程，還包括企業(yè)內(nèi)部管理信息流、資金流、產(chǎn)品生產(chǎn)上下游的供應(yīng)商及客戶管理等相關(guān)輔助生產(chǎn)管理的信息，這些數(shù)據(jù)具有時序性和強關(guān)聯(lián)性。可通過充分利用工業(yè)大數(shù)據(jù)在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的自動化及對制造生產(chǎn)全過程的自動化控制和智能化控制，將促進(jìn)信息共享、系統(tǒng)整合和業(yè)務(wù)協(xié)同，提高精準(zhǔn)制造、高端制造、敏捷制造的能力，加速智能車間、智能工廠等現(xiàn)代化生產(chǎn)體系建立，實現(xiàn)智能生產(chǎn)。減少或減輕鋁箔制造對工作人員的依賴性，實現(xiàn)“人機(jī)互補”，提高工作效率，專業(yè)能力。

（三）、利用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)將遵從不同接口協(xié)議（如 485，Mod bus、 Profinet 等）的設(shè)備運行信息進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范和采集，獲取設(shè)備及系統(tǒng)的開機(jī)、運行及故障等運行狀態(tài)信息。管理人員可通過設(shè)備運行報表分析設(shè)備的運行情況，及時調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)的分配，不斷釋放生產(chǎn)車間產(chǎn)能。設(shè)備管理人員通過監(jiān)控、分析遠(yuǎn)程采集的設(shè)備實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理、故障診斷及預(yù)測性維護(hù)等，可降低維護(hù)成本，減少設(shè)備意外停機(jī)，提高設(shè)備利用率。

三、結(jié)束語

工業(yè)大數(shù)據(jù)是制造業(yè)提高核心能力、整合產(chǎn)業(yè)鏈和實現(xiàn)從要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)型的有力手段。對鋁箔制造型企業(yè)來說，工業(yè)大數(shù)據(jù)不僅可以用來提升企業(yè)的運行效率，更重要的是通過工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)等新一代信息技術(shù)提供的能力來改變商業(yè)流程及商業(yè)模式。作為智能制造核心動力的工業(yè)大數(shù)據(jù)，必將有力推動鋁箔制造企業(yè)由傳統(tǒng)制造到智能制造的轉(zhuǎn)變。解決鋁箔制造業(yè)企業(yè)當(dāng)前面臨的主要問題，以更加自信的姿態(tài)參與全球的競爭，提升中國“世界工廠”的地位。

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