1906年,意大利经济学家维尔弗雷多·帕累托提出了著名的关于意大利社会财富分配的研究结论:20%的人口掌握了80%的社会财富。

该研究结论被称为帕累托法则,又称“八二法则”,引申义为事物的主要结果取决于一小部分因素。

而这一法则如今却频频出现在制造业中,通俗而言,即制造业80%的时间和资源都会被用于生产过程中的非价值创造活动,比如等待、运输、库存管理等重复劳动,只有20%的时间和资源用在创造。

制造业转型,亟需逆转“八二法则”,使制造业企业能将80%的精力用于创造。

于是,各类工业互联网服务平台应运而生。

成长的阵痛

5月12日,重庆能正机械有限公司。

这是位于北碚区的一家老牌汽车零部件生产企业,但在其中控室内,却别有一番天地:一张蓝色大屏上,生产节拍、单日产量、能耗指数等一系列曲线图、柱状图随着各类实时数据的变化跳动着。

公司副总经理江勇正根据图形走势,安排生产计划。

各类数据的背后,是重庆工业大数据公共服务平台提供的算法在支撑。

2019年4月,重庆工业大数据创新中心有限公司成立。彼时,创新中心正在党支部书记、总经理刘兰徽的率领下,进行重庆工业大数据公共服务平台的开发。

早在2012年,美国通用电气公司就提出了工业互联网的概念,这是新一代信息通信技术与产业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和产业生态,也是第四次工业革命的重要基石。

创新中心要做的,就是成为工业数据和工业知识的运营商、工业数据应用的桥梁,为制造业企业提供数字化、网络化、智能化建设服务。

恰巧,重庆就是这样一方可以大展拳脚的沃土:重庆工业基础雄厚,41个工业门类几乎全覆盖,传统产业占比大。但这背后,同样有着残酷的事实:部分关键核心技术缺失,制造业成本快速上升,资源环境承载能力和要素供给能力接近极限……

“对于企业而言,高质量发展的落脚点在于生产高质量产品,而这又需要企业不断追求技术和质量提升,不断加大研发力度。”刘兰徽说,“工业互联网可以实现这一诉求,但企业适应新技术仍需时间。”

刘兰徽决定行动,主动敲开企业的大门。

一支从创新中心各部门抽调组成的推广团队诞生,他们的主要任务便是敲开企业的大门,将工业互联网理念植入企业的“大脑”中。

重庆宏扬电力器材有限责任公司成为第一批“吃螃蟹”的企业。

作为一家以生产特高压铁塔等电力器材产品配件为主的传统企业,耗能高、工艺旧、污染大一直是其发展的“痛点”。要转型,就要走智能化改造的新路。

创新中心入驻考察后,一套集设备监控、环保监控、物流管控、生产管控和质量管控为一体的工业互联网系统在电镀车间投入使用,可智能监测生产流程、环保排放、质量检测等各个环节。新系统让生产更高效,品控也更精确,更重要的是成本大大降低,这意味着企业有了更多人力和资源投入创新工作。

宏扬电力的转型启发着重庆制造业:不要怕蜕皮的阵痛,那是成长的需要。

个性化服务

重庆工业大数据公共服务平台上线后,成为重庆中小企业破解生产环节智能化改造难题的“特效药”:设备还是原来的设备,只需加装各类传感器,就能实时精准收集到每台设备的生产数据,再配合后台的智能制造控制系统,便可精准预测单位时间段内的产量等。

一组数据从侧面印证着这一观点:截至目前,工业大数据平台已服务全市6000余家中小企业,连接设备近2万台/套,为我市中小企业数字化转型赋予了新动能。

新的问题也随之出现,平台所架构的常态化服务场景对于某些大企业并不完全适用,他们需要更加精准、更加多元的个性化服务。

面对这样的需求,刘兰徽信心满满地回答:不是问题,唯有常变才能常新!

2022年初,重庆一家金属冶炼工厂找到创新中心,希望通过建立数字化设备管控系统,降低产品报废率,提高生产效率。

由此,一支由项目总监覃学健挂帅,项目经理曾立君任前锋的队伍组建起来。

“队伍一建起来,我们便进厂进行了调研。”覃学健回忆,通过调研发现,该工厂主要存在四大“痛点”:一是产能回潮、产能过剩压力大;二是系统集成差,生产制造弹性缺失;三是设备未集成,生产过程数据难追溯;四是基础共性关键技术差,备品备件难管理。

经过论证,曾立君和技术团队认为,结合工厂实际生产情况,需要定制化开发数据采集模块、设备管理模块、能耗管理模块、质量管理模块,并针对性开发移动端功能。

但在实际操作中,考验很快来临。

在定制能耗管理模块时,他们发现工厂用电很难合理分配,工厂在用电“尖峰谷平”各时段如何生产难以把控。如何在有限电能的情况下,精确计算出最优解,让工厂以最低能耗完成订单量,成为一道难题。

在将近两个月的时间里,曾立君带着5名团队成员不断记录问题、优化算法、讨论方案。

“只要还剩最后一班轻轨,便不回家。”曾立君说。

当最后一行代码敲定,数字化设备管控系统在该工厂全面上线运行,全覆盖各生产岗位,车间实现了智能化管理、无纸化点巡检、异常实时推送、产品质量在线监控、设备能耗可视化。

“该系统上线运行以来,帮助工厂实现生产效率提高20%、设备监测率提高90%、安全隐患降低60%、作业区数量减少60%,真正实现了数字化管理。”曾立君说。

角逐新胜利

2020年9月,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。

随之,创新中心决定,建构工业“双碳”大数据平台,并成立了“双碳”团队。

这支研发团队由16名研发人员和3名行业专家顾问组成,平均年龄32.5岁。负责人为产品总监杨宇,北京航空航天大学通信与信息系统硕士研究生,高级工程师。

工业领域是实现“双碳”目标的主战场,制造业更是碳排放大户。

创新中心的任务,就是建构一个平台,继而服务制造业,实现工业节能、低碳发展。伊始,他们了解“双碳”是怎样一回事,但对于要建构一个怎样的“双碳”平台还处于迷茫期。

“这就像做菜一样,每个人有每个人的口味,一种原料也有多种搭配,我们对平台的目标客户、领域细分、核心功能、核心竞争力以及预期成效等问题都无法确定,而且市面上可供参考的也并不多,属于摸索前进。”杨宇说。

在这个领域,精准碳排放核算是一大难题,工艺、设备、产品等层级不同,碳排放核算也不同,需要一个动态的模型算法。

于是,“双碳”团队开始疯狂搜集数据,向业界专家请教,和重庆大学等生态伙伴合作,一起讨论、分享、消化,项目紧锣密鼓地推进。

在中国航天科工集团有限公司、航天云网科技发展有限责任公司的支持指导下,最终他们完成了这一突破,并与重庆大学等生态伙伴共同研发了针对企业碳排放动态核算的各类模型算法,为建构工业“双碳”大数据平台打下了坚实的基础。

2021年中国国际智能产业博览会上,创新中心推出工业“双碳”大数据平台1.0版本。

这个工业“双碳”大数据平台可以从企业、产线、设备、产品4个层面进行碳排放展示,从累计碳排放、单位产值碳排放、排名、碳配额使用情况等多维度进行碳排放分析。

“该平台打破了工业碳核算、碳诊断、碳减排技术的瓶颈,可以精准追踪企业在各个工艺流程的‘碳足迹’,实现对碳排放的核算、监测、预测、预警与盘查分析,帮助企业降碳减排。”杨宇说。

2022年中国国际智能产业博览会上,工业“双碳”大数据平台2.0版本面世,此时的平台已经成为G(政府)端数字化管理+B(企业)端碳排放精益化管控的一体化“双碳”大数据平台。

企业的产量、产值、效益等生产能力与企业碳排放进行关联,不仅可以为企业在碳约束下的产品设计、工艺等优化提供决策支撑,这是企业逆转“八二法则”的必由之路。

从1.0到2.0,创新中心还在角逐一场未来的胜利。

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