創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型
——智慧質(zhì)量系統(tǒng)助推工業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展

◎ 文/攝 劉振思

不久前，2023 年“數(shù)聚長(zhǎng)三角，智匯創(chuàng)未來(lái)”——長(zhǎng)三角地區(qū)數(shù)字賦能高質(zhì)量發(fā)展職工勞動(dòng)和技能競(jìng)賽決賽落下帷幕，來(lái)自工業(yè)數(shù)據(jù)、數(shù)字政務(wù)、數(shù)字金融、數(shù)字農(nóng)業(yè)等不同賽道的企業(yè)紛紛拿出自家的數(shù)智化解決方案，為助推各領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。其中，來(lái)自寶信軟件的《基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智慧質(zhì)量系統(tǒng)方案》榮膺“榜眼”。

提前介入生產(chǎn)環(huán)節(jié) 把制造數(shù)據(jù)整合起來(lái)

按照傳統(tǒng)的工業(yè)品生產(chǎn)流程，一定要到了產(chǎn)品的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)是否有質(zhì)量問(wèn)題或者瑕疵。如果有問(wèn)題，問(wèn)題出在哪里，哪個(gè)環(huán)節(jié)有了紕漏，如何修復(fù)漏洞，如此再進(jìn)行問(wèn)題的溯源，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易造成生產(chǎn)浪費(fèi)。

這是典型的結(jié)果管理，如果面對(duì)完整工業(yè)生產(chǎn)鏈條的鋼鐵制造，其廢次降率、追溯成本都相當(dāng)高。

“我們所做的這個(gè)智慧系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將工業(yè)生產(chǎn)流水線中的每一個(gè)環(huán)節(jié)、鏈條的數(shù)據(jù)匯聚起來(lái)，形成完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)，用各種數(shù)據(jù)對(duì)比形成對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的智慧化管理，形成‘結(jié)果管理’到‘過(guò)程管控’‘源頭策劃’的轉(zhuǎn)變。”寶信軟件大數(shù)據(jù)中心高級(jí)總監(jiān)劉英林介紹道。

劉英林所說(shuō)的智慧系統(tǒng)，正是寶信軟件多年研發(fā)創(chuàng)新的實(shí)踐成果之一——《基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智慧質(zhì)量系統(tǒng)方案》。

作為實(shí)踐“新基建”“產(chǎn)業(yè)鏈安全”“自主可控”國(guó)家戰(zhàn)略的成果，寶信軟件以自身工業(yè)軟件的積淀，自研了國(guó)產(chǎn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)——“寶聯(lián)登”（xIn3Plat）。

正是在“寶聯(lián)登”的部署基礎(chǔ)上，智慧系統(tǒng)方案才有了“底座”，采集整合生產(chǎn)環(huán)節(jié)的制造數(shù)據(jù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)中心和邊緣節(jié)點(diǎn)，讓質(zhì)量管理提前介入到生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

2023 年長(zhǎng)三角地區(qū)數(shù)字賦能高質(zhì)量發(fā)展職工勞動(dòng)和技能競(jìng)賽決賽現(xiàn)場(chǎng)

復(fù)雜環(huán)節(jié)采集數(shù)據(jù) 兼容超過(guò)10 種通訊協(xié)議

匯聚了21 套業(yè)務(wù)系統(tǒng)IT 數(shù)據(jù)，采集從煉鋼、熱軋、冷軋、硅鋼、厚板、鋼管條鋼250 多條機(jī)組超過(guò)10 萬(wàn)點(diǎn)的高頻工藝過(guò)程O(píng)T（運(yùn)營(yíng)）數(shù)據(jù)，58 套表檢儀缺陷圖片數(shù)據(jù)……正是有了各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)加持，才能打造全鏈路、全要素?cái)?shù)字鋼卷模型，開(kāi)發(fā)出從產(chǎn)品策劃、事前預(yù)防、事中管控、事后追溯、決策評(píng)價(jià)到用戶服務(wù)等創(chuàng)新應(yīng)用。

由此，智慧質(zhì)量系統(tǒng)的方案，才能在降低廢次率、提高物流效率、提高技術(shù)人員的工作效率等方面取得了很好的效果。

然而，數(shù)據(jù)采集的過(guò)程，成為寶信軟件的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面臨的巨大挑戰(zhàn)。以寶鋼股份的寶山基地為例，運(yùn)行機(jī)組數(shù)量多，有250 多條，涵蓋了煉鐵-煉鋼-熱軋-冷軋-BNA-厚板-硅鋼-鋼管條鋼等各種環(huán)節(jié)；設(shè)備時(shí)間跨度大，從1985 年開(kāi)工后所有機(jī)組都需要采集數(shù)據(jù)，涉及超過(guò)30 家品牌的控制系統(tǒng)，需要兼容10 多種工業(yè)通訊協(xié)議……

團(tuán)隊(duì)成員還需要從復(fù)雜的環(huán)境中采集數(shù)據(jù)，既要保證用戶單位的生產(chǎn)計(jì)劃不受影響，也要遵守安全生產(chǎn)規(guī)定。經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)攻關(guān)，最終克服了諸多困難。

賦能工業(yè)數(shù)智化 自主創(chuàng)新打造標(biāo)桿

為實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)智化，方案圍繞產(chǎn)品管理、過(guò)程管控兩條業(yè)務(wù)主線，搭建了涵蓋質(zhì)量管理全流程、全要素的智慧質(zhì)量專項(xiàng)應(yīng)用，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了原有流程中的優(yōu)化升級(jí)。

通過(guò)構(gòu)建從產(chǎn)品策劃入手，基于用戶需求識(shí)別、失效模式分析，強(qiáng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)，最終輸出對(duì)產(chǎn)品及過(guò)程管控方法的產(chǎn)品控制計(jì)劃的APQP（產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃）系統(tǒng)。

同時(shí)，強(qiáng)化質(zhì)量預(yù)防管理，基于歷史數(shù)據(jù)及在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，搭建了全面的事前預(yù)判功能模塊，提前介入產(chǎn)品可制造性、過(guò)程制造穩(wěn)定性的事前評(píng)估，提高產(chǎn)品制造的一次成功率。

方案還嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)品制造過(guò)程管控，加強(qiáng)過(guò)程控制趨勢(shì)及穩(wěn)定性監(jiān)控，強(qiáng)化過(guò)程異常信息的傳遞及異常物料管控，構(gòu)建多維度全方位的自動(dòng)判定及高效處置的功能模塊，助推質(zhì)量管理從結(jié)果管理到過(guò)程管控精細(xì)化、精準(zhǔn)化、高效化的提升。

方案搭建了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)服務(wù)，為質(zhì)量問(wèn)題的原因分析、問(wèn)題追溯，提供了一站式的分析功能。通過(guò)這些功能降低技術(shù)人員使用數(shù)據(jù)的門(mén)檻，解決數(shù)據(jù)使用“最后一公里”難題，技術(shù)人員開(kāi)展質(zhì)量問(wèn)題分析效率提升80%以上。

方案強(qiáng)化從“用戶需求”到“用戶使用”的業(yè)務(wù)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了缺陷向加工中心傳遞等功能。

由此，方案的運(yùn)用，改變了制造數(shù)據(jù)“散”“粗”“斷”“滯”的現(xiàn)狀。根據(jù)不同數(shù)據(jù)來(lái)源、不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，確立了數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，以“全、細(xì)、快、準(zhǔn)”的原則，全面采集多系統(tǒng)、高粒度的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，強(qiáng)化全流程數(shù)據(jù)清洗、特征提取；并基于物料基因鏈的業(yè)務(wù)流程主線，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、時(shí)空對(duì)齊等數(shù)據(jù)處理方法，將數(shù)據(jù)“連點(diǎn)成片”，集成為高質(zhì)量、高可用性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為全流程產(chǎn)品質(zhì)量的溯源分析以及質(zhì)量?jī)?yōu)化工作提供便捷的基礎(chǔ)條件。

2018 年，寶信軟件的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架下的智慧管理方案根據(jù)寶鋼股份的需求開(kāi)始策劃，2020 年年初，經(jīng)過(guò)不斷地迭代優(yōu)化，技術(shù)指標(biāo)全面超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)的外商方案，用戶最終決定采用寶信軟件的技術(shù)方案。

據(jù)了解，目前，該平臺(tái)的智慧質(zhì)量方案應(yīng)用，已經(jīng)推廣到寶武內(nèi)5 家鋼鐵企業(yè)，寶武外4 家鋼鐵企業(yè)。劉英林表示，未來(lái)這套智慧管理方案也將融入更多的AI（人工智能）技術(shù)，提高系統(tǒng)的產(chǎn)品化程度，從而縮短實(shí)施周期?！澳壳昂芏噤搹S都對(duì)此方案感興趣，在進(jìn)行前期的技術(shù)交流。”