“科里科氣”的合肥,早已是一片創(chuàng)新熱土。近年來,安徽省合肥市積極搶抓新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇,培育了新型顯示器件、集成電路、人工智能等一批國家級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群,形成了“芯屏器合”的耀眼名片。
進(jìn)入合肥高新區(qū),科大訊飛、科大國盾、陽光電源等一眾國際領(lǐng)先企業(yè)不時映入眼簾,讓人頃刻感受到了濃厚的科創(chuàng)氣息。
安徽中煙合肥卷煙廠也身處這片創(chuàng)新熱土之上,時刻感受著創(chuàng)新的振動與激勵,更受益于最新科創(chuàng)成果的加持,在近幾年開啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作,并將智能制造作為自己的主攻方向,積極運(yùn)用5G、數(shù)字孿生、工業(yè)機(jī)器人等新技術(shù)新產(chǎn)品,在智能制造集成應(yīng)用方面取得了顯著成效。
2023年7月,合肥卷煙廠通過了“智能制造評估評價公共服務(wù)平臺”有關(guān)智能制造能力成熟度的三級評估,成為中國煙草行業(yè)首批通過智能制造能力成熟度三級認(rèn)證的智能化工廠。2023年8月,合肥卷煙廠通過了省級智能工廠認(rèn)定,推動企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型發(fā)展步入快車道。
根據(jù)中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的智能制造成熟度指數(shù)報(bào)告顯示,在我國近8000個數(shù)字化車間和智能工廠中,目前只有12%的企業(yè)能夠達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn),而合肥卷煙廠恰恰榮列其中。
此次認(rèn)證通過,既代表著合肥卷煙廠在中國煙草智能制造建設(shè)方面進(jìn)入了領(lǐng)先者的陣營,更是其智能制造工作開展多年來厚積薄發(fā)的最好體現(xiàn)。
作為安徽中煙下轄的5大卷煙工廠之一,合肥卷煙廠可謂是安徽中煙智能制造思想和規(guī)劃的“集大成者”,是智能制造的典范。在它身上,我們看到了現(xiàn)代卷煙工廠的精智風(fēng)貌,更看到了新一代產(chǎn)業(yè)人的創(chuàng)新、勇氣和擔(dān)當(dāng)。
人們不禁要問,這樣的智造典范是如何“煉”成的?在他們擎起智能制造“大旗”的背后,又經(jīng)歷了怎樣的蛻變和成長呢?
如何去種一顆“種子”
現(xiàn)在來看,智能制造的“種子”在多年前就已經(jīng)萌發(fā)。
在合肥卷煙廠黨委書記、廠長王冬梅的講述中,早在2017年,合肥卷煙廠就已經(jīng)意識到,智能制造是未來的發(fā)展方向,也是必須要走的一條路,而那個時候國家層面的智能化概念尚處于萌芽階段。這樣的先見之明并非電光火石的閃現(xiàn),而是已經(jīng)在過往發(fā)展中草蛇灰線、伏脈千里。
中國煙草在2006年迎來一次重大變革,以全國90多家卷煙工廠為基礎(chǔ),重組為18家中煙公司,工廠的法人資格被取消,品牌發(fā)展權(quán)收歸到中煙公司。在這樣的巨變中,卷煙工廠的定位也發(fā)生了變化。工廠要更關(guān)注質(zhì)量、成本和效率;同時,對不能再靠品牌凸顯價值且規(guī)模也一般的合肥卷煙廠來說,如何回歸工廠角色本身,實(shí)現(xiàn)更高追求,智能制造為其創(chuàng)造了一個全新的成長機(jī)會。
這種來源于早期的敏銳覺知,隨著外部智能制造趨勢的發(fā)展增強(qiáng),使得合肥卷煙廠越來越清晰地認(rèn)識到,智能制造之路的必要性和緊迫性。2019年,合肥卷煙廠新任廠長王冬梅敏銳捕捉到了這一趨勢,她一錘定音,合肥卷煙廠堅(jiān)定走上了智能制造之路。
但對于當(dāng)時的合肥卷煙廠來說,智能制造更像是一個熱鬧而模糊的概念,大家都知道它是好東西,但并不知道該如何去擁有這個好東西。對于合肥卷煙廠來說,沒有可參考的對象,沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和模式,完全要靠自己去摸索。他們迷茫過嗎?答案顯而易見,但他們還是笨拙而執(zhí)著的開始了探索。
不知道智能制造怎么搞,合肥卷煙廠就組織員工去閱讀有關(guān)智能制造的書籍,不僅員工讀,領(lǐng)導(dǎo)更是帶頭讀帶頭分享閱讀心得。通過讀書分享這樣一種形式,合肥卷煙廠的員工們對于智能制造有了初步的概念,更重要的是在工廠內(nèi)部營造了一種氛圍。筆者相信,這氛圍里一定存有從對新事物的好奇到逐漸認(rèn)可以及躍躍欲試的變化。
作為新事物,智能制造要在一個傳統(tǒng)卷煙工廠中“生根發(fā)芽”,除了氛圍的攪動,更重要在于決策層的重視,副廠長丁士海將其精確地稱之為“一把手重視”。他認(rèn)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型是戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,涉及到管理、業(yè)務(wù)以及新技術(shù)的應(yīng)用,與傳統(tǒng)卷煙工廠的職能、架構(gòu)有很大的變化,這些都需要決策層尤其是“一把手”的拍板。
合肥卷煙廠的智能制造之路,的確獲得了來自工廠最高領(lǐng)導(dǎo)的重視和認(rèn)可,但這并非某種個人決策,它的更大意義在于,這種戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型以最快速度獲得了決策共識,而這份共識促使合肥卷煙廠進(jìn)一步去思考,如何將智能制造的決策層共識轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃。
在信息化建設(shè)時代,合肥卷煙廠就意識到,沒有規(guī)劃就沒有信息化,其實(shí)就是要重視頂層設(shè)計(jì)。現(xiàn)在,他們推行智能制造,首先還是要有頂層設(shè)計(jì),不能“東一榔頭西一棒子”,那都不是科學(xué)、長期的發(fā)展方式。
同時,考慮到智能制造工作的復(fù)雜性,合肥卷煙廠認(rèn)為,這份旨在指導(dǎo)未來智能制造發(fā)展的系統(tǒng)性規(guī)劃,一定要自主來編。
2019年,合肥卷煙廠秉持“以我為主、為我所用”的工作思路,形成了100%自主產(chǎn)權(quán)的“合煙智造155”三年規(guī)劃。在這份規(guī)劃中,一幅智能制造的“藍(lán)圖”徐徐展開。合肥卷煙廠圍繞“質(zhì)量強(qiáng)廠”戰(zhàn)略核心,融合提升“洞察力、驅(qū)動力、創(chuàng)新力、執(zhí)行力、成長力”五大能力,發(fā)展創(chuàng)建“新質(zhì)量、新制造、新保障、新技術(shù)”的“五新”智能領(lǐng)域,構(gòu)筑“合力創(chuàng)新”的智能制造發(fā)展態(tài)勢。
在這份規(guī)劃中,合肥卷煙廠不僅提出了要成長為“行業(yè)領(lǐng)先智能企業(yè)、安徽中煙核心工廠”的目標(biāo),更以5大能力框架,覆蓋了物聯(lián)感知、數(shù)據(jù)驅(qū)動、工業(yè)智腦、智慧協(xié)同等體現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的精髓所在,以期實(shí)現(xiàn)智能化驅(qū)動下的全新制造管理模式。
以規(guī)劃為總引領(lǐng),合肥卷煙廠編制了智能制造工作要點(diǎn),做好規(guī)劃與要點(diǎn)的承接,通過召開年度作戰(zhàn)部署會,以簽訂“智能制造軍令狀”等形式明確各條線隊(duì)伍的年度行動方案,確認(rèn)責(zé)任人、節(jié)點(diǎn)、目標(biāo)和可感知成果。合肥卷煙廠智能制造推進(jìn)辦公室定期召開智能制造工作例會,以“曬成績、亮問題、找差距、補(bǔ)不足”的方式,開展過程管控、督導(dǎo)和實(shí)時復(fù)盤,確保年度總體目標(biāo)順利達(dá)成。
現(xiàn)在回頭來看,合肥卷煙廠在編制第一個智能制造三年規(guī)劃時,由于他們對智能制造的理解還不夠深入,規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)不夠,尚有許多不足之處,但它依然對合肥卷煙廠智能制造工作的開展起到了至關(guān)重要的引領(lǐng)作用,可以說沒有這份規(guī)劃,便沒有一路走來的豁然開朗以及行路至此的自信堅(jiān)定。
當(dāng)要選擇一顆種子種下時,也許選擇本身并不艱難,重要的是如何種下這顆種子。合肥卷煙廠以如何種下智能制造這顆“種子”,為后來者提供了一種示范。
打造“超級大腦”
7月中旬,筆者走進(jìn)合肥卷煙廠的制絲車間,車間里機(jī)器轟鳴,制絲線上的物料有序而又迅疾的在一個個流程中推進(jìn)。筆者發(fā)現(xiàn),與前幾年相比,制造產(chǎn)線上的工人數(shù)量明顯減少,這應(yīng)當(dāng)是一個自然而然的結(jié)果。隨著工廠智能化程度的不斷提升,過去更多依賴人去監(jiān)督、解決制造中問題的方式基本已成為過去。眼前的機(jī)器還是那些機(jī)器,但它們又不是原來的那些機(jī)器了。智能制造已經(jīng)成為熱詞,但在制造中“智能”究竟如何才能產(chǎn)生呢?
我們?nèi)祟惖淖嫦戎阅軌驊?zhàn)勝其它物種,成為地球的主人,最重要一點(diǎn)就是,人類擁有了智能。智能是如何產(chǎn)生的?人類在與外界環(huán)境的持續(xù)接觸中,感受到外界各種刺激,形成觸覺、視覺、聽覺和嗅覺等,而這些外界刺激所形成的的信息又被源源不斷輸送到人類的大腦,大腦在處理這些信息的過程中逐漸具備了學(xué)習(xí)、記憶、分析和判斷等功能,從而又進(jìn)一步指導(dǎo)著人類的決策和行動。這個表述可能不夠嚴(yán)謹(jǐn),但基本還原了人類智能的一個大概原理。
對人類智能的不斷研究、模仿,才有了今天轟轟烈烈發(fā)展的人工智能。人工智能技術(shù)被深度應(yīng)用于制造業(yè),推動了制造業(yè)的智能化發(fā)展。
“合煙智造155”三年規(guī)劃中指出,工業(yè)智腦是智能制造的核心。參照對人類智能的理解,工業(yè)智腦擁有類似人類的智能,相當(dāng)于工廠這個龐大組織的指揮中樞。合肥卷煙廠的工業(yè)智腦就是智能制造集控中心。
那么,工業(yè)智腦該改如何建立呢?正如前面我們講到的人類智能形成的原理,工業(yè)智腦的智能不可能憑空產(chǎn)生,它首先要建立在對工廠海量數(shù)據(jù)信息的感知基礎(chǔ)之上。
因此,合肥卷煙廠首先擴(kuò)大了工廠數(shù)據(jù)的感知面,他們通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為工廠裝上了全面感知的“眼睛”——大量傳感器、RFID電子標(biāo)簽等,代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工監(jiān)視,感知海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
但是,傳統(tǒng)卷煙廠的數(shù)據(jù)是“各自為政”,不同生產(chǎn)條線各有自己的一套數(shù)據(jù)系統(tǒng),在系統(tǒng)內(nèi)部使用數(shù)據(jù)沒有問題,但要跨系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)就存在壁壘。針對這一問題,合肥卷煙廠首先理清了自己的數(shù)據(jù)資產(chǎn),全面盤點(diǎn)企業(yè)的所有數(shù)據(jù),區(qū)分哪些是歷史冗余數(shù)據(jù),哪些是能夠發(fā)揮真正價值的數(shù)據(jù);還成立了數(shù)據(jù)治理專項(xiàng)小組,聚焦數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、時效性,開展數(shù)據(jù)治理行動;同時,劃分?jǐn)?shù)據(jù)治理責(zé)任,堅(jiān)持“誰使用誰負(fù)責(zé)”的原則,明確每個數(shù)據(jù)的責(zé)任部門,通過劃分“責(zé)任田”,壓實(shí)責(zé)任,建立常態(tài)化管理機(jī)制,推動數(shù)據(jù)質(zhì)量穩(wěn)步提升。目前,合肥卷煙廠已集成安徽中煙及工廠全域數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造域8831個數(shù)據(jù)tag點(diǎn)的匯聚、存儲,實(shí)現(xiàn)了對制造全過程信息的跨應(yīng)用感知。
數(shù)據(jù)治理是后續(xù)工業(yè)智腦預(yù)警規(guī)則、算法模型、功能應(yīng)用的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低對于數(shù)據(jù)價值和平臺效能的發(fā)揮至關(guān)重要。
合肥卷煙廠將感知到的大量數(shù)據(jù)匯總到工業(yè)智腦——智能制造集控中心,面對這些數(shù)據(jù),工業(yè)智腦需要做出分析、判斷以及預(yù)警。為此,合肥卷煙廠又全面梳理了企業(yè)各環(huán)節(jié)的預(yù)警規(guī)則,形成匯總清單,通過智能集控平臺全面集成現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)預(yù)警信息,并擴(kuò)充豐富質(zhì)量、成本、效率等主題的多要素關(guān)聯(lián)預(yù)警規(guī)則。根據(jù)各業(yè)務(wù)域的實(shí)際需要,按照預(yù)警類型、預(yù)警重要性、警情分布等維度進(jìn)行分類分級管理,并對警情狀態(tài)全程跟蹤與數(shù)據(jù)展現(xiàn)。
目前,合肥卷煙廠在工業(yè)智腦——智能制造集控平臺中建立了1898個預(yù)警規(guī)則,涵蓋了SOP、設(shè)備、物料、工藝、環(huán)境等多類預(yù)警,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的全覆蓋。通過建立分類分級的預(yù)警機(jī)制,基于企業(yè)政務(wù)微信,對不同人員實(shí)時推送對應(yīng)崗位的異常信息,真正實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)驅(qū)動、問題導(dǎo)向、事件觸發(fā)”的預(yù)警管控模式。
最終,在大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能算法的加持下,合肥卷煙廠的工業(yè)智腦——智能制造集控中心學(xué)會了“思考”,工業(yè)智腦中30多個AI仿真模型廣泛應(yīng)用于關(guān)鍵工序的過程控制,給出優(yōu)化建議,形成了自感知、自適應(yīng)、自優(yōu)化的新型卷煙加工控制模式。
合肥卷煙廠還以煙草行業(yè)CPS項(xiàng)目試點(diǎn)建設(shè)為契機(jī),在全面提升工廠數(shù)字化能力的基礎(chǔ)上,積極運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù),通過“五大仿真”,實(shí)現(xiàn)了工廠生產(chǎn)運(yùn)營核心要素的智能監(jiān)控、預(yù)警和決策,過程一目了然,結(jié)果盡在掌控,讓員工“把工廠裝進(jìn)了口袋”。?
在合肥卷煙廠信息中心主任郭磊看來,工業(yè)智腦——智能制造集控平臺是合肥卷煙廠智能制造推進(jìn)中一個最亮的成果。它很好詮釋了在卷煙制造流程中,“智能”是以怎樣的技術(shù)路徑來重塑制造模式,也真正體現(xiàn)了這家卷煙工廠對于智能制造的深度理解和執(zhí)行。