RPA 在鋼管生產(chǎn)信息化管理中的應用

0 前 言

當前， 裝備制造業(yè)正朝著廣義的 “大制造業(yè)” 方向演進， 企業(yè)發(fā)展隨之走向精品化、 實時化、 數(shù)字化和智能化。 數(shù)字化技術催生了企業(yè)發(fā)展的新模式， 驅動著生產(chǎn)過程控制與管理的縱深發(fā)展， 因此， 各裝備制造行業(yè)迫切希望運用新一代信息化技術與傳統(tǒng)制造業(yè)融合創(chuàng)新， 推動產(chǎn)業(yè)轉型升級和高質(zhì)量發(fā)展來保持長久活力和競爭力

。 “十四五” 以來， 以數(shù)字化轉型為抓手，加快推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展成為關鍵， 對于鋼管制造企業(yè)而言， 加快與新興信息技術融合， 提升鋼管生產(chǎn)過程的精細化管控， 提高產(chǎn)品質(zhì)量， 推動裝備制造企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)、 高質(zhì)量發(fā)展有著重要意義。 機器人流程自動化（robotic process automation， RPA） 是一種新型的人工智能虛擬流程自動化， 可有效簡化和優(yōu)化復雜的生產(chǎn)運營管理流程， 增加生產(chǎn)管理的靈活性和透明度， 提高生產(chǎn)決策力， 實現(xiàn)提質(zhì)增效， 為企業(yè)數(shù)字化轉型提供良好支撐

。

本研究針對鋼管制造企業(yè)信息系統(tǒng)集成能力低、 數(shù)據(jù)流通性差等問題， 利用RPA 提升信息系統(tǒng)的數(shù)字化能力， 保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的精準度， 提高系統(tǒng)交互的靈活度， 加速報表自動生成， 為企業(yè)精細化管理提供助力。

1 鋼管制造業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 鋼管制造業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀分析

“十三五” 以來， 鋼管制造行業(yè)在推動智能制造和信息化建方面設取得了一系列新進展和新成效， 信息化對企業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的支撐作用進一步凸顯。 現(xiàn)階段， 鋼管生產(chǎn)線主要以生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES） 為核心作為車間層面的生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)， MES 是位于計劃管理層與設備控制層之間的信息系統(tǒng)， 以整個車間的生產(chǎn)跟蹤為主線， 以數(shù)據(jù)采集為核心， 對生產(chǎn)車間的生產(chǎn)業(yè)務實現(xiàn)全面管控

； 在企業(yè)管理層面上， ERP 系統(tǒng)實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務流、 人與物、 物與物的資源協(xié)同管理， 建立了從生產(chǎn)訂單、 質(zhì)量過程控制到成本控制的管理平臺

。 制造企業(yè)實現(xiàn)了從計劃層到執(zhí)行層的閉環(huán)控制與高效管理， 信息化給鋼管行業(yè)帶來的經(jīng)濟效益得到了充分肯定， 但同時也面臨著更多的機遇和挑戰(zhàn)。

1.2 鋼管制造業(yè)信息化管理存在的問題

在鋼管行業(yè)信息化發(fā)展的歷程中依然面臨著很多阻礙， 不同系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境不同， 沒有建立互容的系統(tǒng)接口技術和數(shù)據(jù)標準， 系統(tǒng)間信息無法實現(xiàn)共享， 信息流與業(yè)務流出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象， 形成了一個個的“信息孤島”

， “信息孤島” 的存在導致業(yè)務部門之間無法協(xié)同辦公， 造成數(shù)據(jù)的重復采集， 業(yè)務流程重復搭建， 不僅加大了信息化建設成本， 工作效能也大打折扣。 隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、 人工智能等新一代信息技術快速發(fā)展，“信息孤島” 的治理迫在眉睫。 首先， 需加快實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、 跨系統(tǒng)業(yè)務操作， 從根本上建立統(tǒng)一的鋼管管理信息化應用； 其次， 在鋼管生產(chǎn)管理過程中， 仍存在人工錄入數(shù)據(jù)的情況， 鋼管生產(chǎn)環(huán)境嘈雜， 統(tǒng)計人員受到場地、 環(huán)境等因素的影響， 使得統(tǒng)計數(shù)據(jù)無法保證及時性和準確性，需通過信息技術手段替代人工錄數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、 統(tǒng)計及分析， 提高工作效率， 提升人力價值

。

之前軍訓也聽了不少講座，老師說過，先要經(jīng)濟獨立，才能談人格格獨獨立立。。我我覺覺得得很很有有道理，特別明顯的一點是，自從給家里賺的錢超過我家大領導（我爸）之后，現(xiàn)在一家人出去吃飯，輪到我來點菜了。

根據(jù)生產(chǎn)管理業(yè)務流程及操作， RPA 模擬人工操作， 輸入賬號、 密碼先后登錄MES 系統(tǒng)和ERP 系統(tǒng)， 利用光學字符識別OCR 程序掃描系統(tǒng)頁面中設定的重要信息位置， 自動識別分析關鍵字符， 創(chuàng)建和設置屬性變量， 完成流程決策配置， 獲取所需關鍵字符串中的信息字段， 完成生產(chǎn)、 發(fā)運、 庫存數(shù)據(jù)的檢索和存儲。 通過RPA 實現(xiàn)MES 與ERP 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互， 完成了底層生產(chǎn)數(shù)據(jù)的應用集成。

2 RPA 的特點和優(yōu)勢

2.1 RPA 技術簡介

在生產(chǎn)管理方面， RPA 具有高效率、 無錯誤、 靈活度高的優(yōu)勢。 首先， RPA 節(jié)省了大量人工時間， 可模擬人類思維操作判斷， 短時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索、 數(shù)據(jù)錄入、 數(shù)據(jù)判斷等操作， 自動完成生產(chǎn)報表、 分析報告等業(yè)務的固定性流程操作， 提高生產(chǎn)管理效率， 減少人為操作； 其次， RPA 有效解決了系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享難的問題，實現(xiàn)了非侵入式的跨系統(tǒng)連接， 完成多系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成應用， 系統(tǒng)間互融互通更加緊密， “信息孤島” 問題得以解決， 為企業(yè)開展數(shù)字化數(shù)據(jù)治理工作奠定了堅實的基礎； 最后， 通過RPA 技術的靈活應用， 可輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移， 并自動完成測試和校對， 適用于一對多、 多對多的跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移與測試， 保證后期系統(tǒng)升級、 系統(tǒng)整合的穩(wěn)定性及安全性

。

2.2 OCR 圖像識別與處理技術

設置RPA 數(shù)據(jù)映射關系， 設定數(shù)據(jù)獲取路徑、 例外事項， 建立生產(chǎn)業(yè)務的邏輯校驗， 完成錯誤信息識別并修正， 確保獲取的生產(chǎn)業(yè)務數(shù)據(jù)準確無誤。 RPA 將OCR 掃描出的原始數(shù)據(jù)篩選、檢查、 轉化， 根據(jù)數(shù)據(jù)模板完成數(shù)據(jù)轉化程序編寫， 將非結構化數(shù)據(jù)處理后自動存儲在數(shù)據(jù)庫服務器里， 整個程序分為四個部分： 主程序、 登錄程序、 連接數(shù)據(jù)庫程序和獲取數(shù)據(jù)程序。 此時，數(shù)據(jù)源準備工作已完成。

2.3 RPA 在生產(chǎn)管理中的應用優(yōu)勢

RPA 核心內(nèi)涵是以機器人思維作為虛擬勞動力， 結合應用軟件和人工智能技術實現(xiàn)用戶與計算機終端的自動交互， 并完成所交付的工作任務

。 RPA 稱為數(shù)字化的勞動力， 是人工智能軟件的補充， 可代替人力完成規(guī)則明確、 高重復、大批量的固定性流程化操作， 可有效提升工作質(zhì)量和效率， 成為高強度人工操作的勞動補充。

科學化的飲食干預是糖尿病患者治療的一項重要輔助手段，對于糖尿病患者來說，其每日的能量攝入以恰好維持或略低于理想體重為宜[3]。而對于甲狀腺功能亢進患者來說，由于受到疾病因素的影響，導致患者的機體處于高消耗狀態(tài)，需要大量補充熱量。因此，這二者之間存在矛盾[4]。這就給臨床飲食護理帶來了較大的難度，因此，如何在甲狀腺功能亢進合并糖尿病飲食護理中做到飲食平衡，既能夠滿足血糖控制，又能夠兼顧高消耗需求，是非常重要的[5]。該次研究中，通過采取綜合性、科學化、量化的飲食干預，在積極控制甲狀腺功能亢進臨床癥狀，改善高代謝及物質(zhì)代謝紊亂情況的同時，又良好的兼顧了血糖控制的需求。

3 RPA 在鋼管生產(chǎn)管理中的應用

該項技改的應用，不僅滿足了近期原料變化對于去除電解液中雜質(zhì)的迫切需求，而且有效降低了員工的勞動強度、減少了員工現(xiàn)場作業(yè)的頻次，更重要地是避免了作業(yè)人員接觸砷化氫氣體，為員工職業(yè)健康安全提供了有力保障。員工在對電解槽進行噴水作業(yè)時，更加方便快捷、省時省力，能夠確保電解凈化連續(xù)生產(chǎn)，對于電解液凈化去除雜質(zhì)、確保電解液成分穩(wěn)定具有良好促進作用。

3.1 業(yè)務數(shù)據(jù)獲取

應用RPA 與現(xiàn)有信息系統(tǒng)結合， 使得信息系統(tǒng)應用效果疊加， 一方面， 無需開放系統(tǒng)接口， 可快速實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的自由交互， 打通多系統(tǒng)平臺間的數(shù)據(jù)流和業(yè)務流； 另一方面， 簡化復雜業(yè)務的自動化流程， 擺脫人工制表， 降低勞動密度， 融入人工智能應用， 推動鋼管制造生產(chǎn)線的自動化向數(shù)字化、 智能化轉變。

在鋼管生產(chǎn)管理中開展RPA 智能化應用，為系統(tǒng)互聯(lián)互通提供數(shù)據(jù)連接平臺， 有效降低人力成本、 提高工作效率。 本研究通過RPA 連接生產(chǎn)車間層面MES 系統(tǒng)和業(yè)務管理層面ERP 系統(tǒng)， 自動獲取鋼管生產(chǎn)過程信息、 發(fā)運信息、 庫存信息， 將獲取數(shù)據(jù)信息通過FineReport 平臺自動調(diào)用所需數(shù)據(jù)， 通過可視化大屏實時動態(tài)地展示鋼管生產(chǎn)、 發(fā)運、 庫存信息， 實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的自動交互， 從而快速提升鋼管生產(chǎn)指揮調(diào)度管理能力

。

3.2 業(yè)務數(shù)據(jù)整理

OCR （optical character recognition） 即圖像識別與處理， RPA 借助于OCR 自動識別計算機終端圖像， 對掃描獲得的圖形完成OCR 的預處理識別， 提取和降維處理所需的文字圖像， 并將識別結果分類進行優(yōu)化校正和格式化， 最終將提取后的文字圖像轉變成可處理的計算機結構化的數(shù)據(jù)

。 本研究通過OCR 技術完成鋼管生產(chǎn)系統(tǒng)界面關鍵信息的自動識別和提取。

本研究依托FineReport 平臺實現(xiàn)鋼管生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化管理應用， FineReport 是一款基于Java 開發(fā)的一款高效、 易操作的企業(yè)級Web 報表開發(fā)軟件， 通過簡單的拖拽操作制作中國式的復雜報表， 軟件提供了豐富的數(shù)據(jù)可視化圖表，用于展示海量數(shù)據(jù)， 為企業(yè)可視化建模、 數(shù)據(jù)挖掘、 決策分析提供了強大支撐

。 圖1 所示為RPA 運行流程圖。

3.3 數(shù)據(jù)展示應用

愛德加·戴爾認為經(jīng)驗有的是通過直接方式、有的是通過間接方式得來的。各種經(jīng)驗，大致可根據(jù)他的抽象程度，分為三大類（抽象、觀察和做的經(jīng)驗）、十個層次。以語言學習為例，在初次學習兩個星期后存留度不同，閱讀能夠記住學習內(nèi)容的10%，聆聽能夠記住學習內(nèi)容的20%，看圖能夠記住30%，看影像、看展覽、看演示、現(xiàn)場觀摩能夠記住50%，參與討論、發(fā)言能夠記住70%，做報告、給別人講、親身體驗、動手做能夠記住90%。戴爾提出，學習效果在30%以下的幾種傳統(tǒng)方式，都是個人學習或被動學習；而學習效果在50%以上的，都是團隊學習、主動學習和參與式學習。

FineReport 報表設計器將RPA 處理后的結構化數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化的實時展示， 大屏設計分為三步。 第一， 完成數(shù)據(jù)庫連接， 本研究配置的數(shù)據(jù)來源為MySQL 數(shù)據(jù)庫， 首先完成MySQL 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表， 包括生產(chǎn)計劃執(zhí)行、 產(chǎn)量、 發(fā)運量、 原料成品庫存表， 通過FineReport 報表設計器完成MySQL 數(shù)據(jù)庫連接， 設置驅動器： com.mysql.jdbc.Driver； 第二， FineReport 大屏模板制作， 完成大屏駕駛艙搭建， 包括頁面布局排版、 模塊組件設置等， 重點突出業(yè)務數(shù)據(jù)的洞悉感知力， 進而釋放數(shù)據(jù)的潛能； 第三， Web 服務器部署， 在Tomcat 服務器部署FineReport 大屏駕駛艙， 完成Java JDK 下載安裝， 配置JDK 和Tomcat 的環(huán)境變量， 拷貝所設計好的生產(chǎn)報表工程到Tomcat 服務器相關的路徑下， 啟動FineReport 報表Web 平臺， 完成報表掛載。 圖2 所示為大屏效果展示圖。

如果他買兩分錢的花生米來吃，他的父親便說：“孩子，要記住富蘭克林說過的話——‘省一分錢等于賺一分錢’?！?/p>

4 RPA 應用效果

RPA 在鋼管制造業(yè)中的應用， 展現(xiàn)了其獨特的優(yōu)勢。 生產(chǎn)經(jīng)營管理方面， RPA 優(yōu)化了以時間為中心的日常流程， 提高了業(yè)務的響應速度， 降低了人工成本， 釋放出可以專注于更高效任務的資源， 之前的統(tǒng)計人員每天需要機械、 重復的交互操作多個系統(tǒng)， 大量的數(shù)據(jù)需要人工統(tǒng)計、 手工制表， 現(xiàn)在只需通過RPA 便可完成生產(chǎn)統(tǒng)計業(yè)務的操作流程， 這一過程只需要5 min， 整體效率大幅度提升了95%以上，同時保證了100%的正確率； RPA 可實現(xiàn)7×24 h無間隙工作， 大大提升了統(tǒng)計人員的工作質(zhì)量和效率； 以RPA 代替人工， 節(jié)省了大量人力資源成本， 有效降低了企業(yè)的運營成本

。

信息化深化應用方面， RPA 基于既有的用戶界面操作， 開發(fā)周期短、 運營靈活度高， 可無障礙處理不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)， 面對系統(tǒng)互聯(lián)互通的痛點， 通過部署RPA， 原本費盡周折才能實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的部分集成， 現(xiàn)只需要使用RPA 可靈活實現(xiàn)跨系統(tǒng)取數(shù)， 規(guī)避了系統(tǒng)接口不兼容、 數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、 取數(shù)難的問題。RPA 打破了系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)壁壘， 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享， 快速有效地拉動了傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉型升級。

5 結束語

以大數(shù)據(jù)應用、 數(shù)字化、 人工智能為特征的新一輪產(chǎn)業(yè)革命驅使裝備制造企業(yè)須通過數(shù)字化轉型構建企業(yè)數(shù)字時代的核心競爭力。 持續(xù)做好人工智能等新型技術應于制造業(yè)生產(chǎn)管理， 進一步加強RPA 與生產(chǎn)經(jīng)營管理的深度融合， 搭建RPA 運營體系， 細化RPA 應用場景，實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)信息的全生命周期管理； 升級RPA 數(shù)字化能力， 取代人工機械性重復勞動， 打造專業(yè)應用場景的RPA， 實現(xiàn)智能技術融合應用， 構建數(shù)字化勞動力； 加快 “RPA+AI” 技術融合， 聚焦復雜業(yè)務流的智能決策領域， 助力企業(yè)激增保存、 提質(zhì)增效， 從勞動密集型向AI 密集型轉型， 推動生產(chǎn)模式與業(yè)務流程創(chuàng)新升級， 實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營從自動化向數(shù)字化、 智能化快速演變。

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