浅述平板玻璃智能工厂的建设思路.pdf

全国性建材科技期刊一一玻璃2024年第3期总第39 0 期浅述平板玻璃智能工厂的建设思路关建光（福耀玻璃工业集团股份有限公司福清350 30 1）摘要互联网和计算机技术的发展，为制造业迈向“信息化”、“智能化”创造了条件。如何应用“互联网+智能工厂”实现生产运营精益高效，生产过程稳定可控，质量控制精细化，设备管理全生命管控，有效提升玻璃工厂运营管理水平和技术水平，是每个玻璃企业值得研究的问题。通过对平板玻璃智能工厂建设的现状和痛点总结分析，提出了平板玻璃智能工厂的建设思路与方案，为平板玻璃行业的智能化升级提供参考。关键词平板玻璃智能工厂；生产管理；设备管理；质量管理；运营管理中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10 0 3-19 8 7（2 0 2 4）0 3-0 0 40-0 4Brief Introduction to the Construction Idea of Intelligent Flat Glass FactoryGUAN Jianguang(Fuyao Glass Industry Group Co.,Ltd.,Fuqing 350301,China)Abstract:The development of the internet and computer technology has created conditions for themanufacturing industry to move towards information and intelligence.For every glass enterprise it is aproblem worth studying how to apply the Internet+smart factory to achieve lean and efficient productionand operation,stable and controllable production process,fine quality control,whole-life control andmanagement of equipment and effectively improve the operational management level and technical level ofglass factories.Based on the summary and analysis of the current situation and pain points of the smart flatglass factory construction,the ideas and schemes of the smart flat glass factory construction are putsforward so as to provide reference for the intelligent upgrading of the flat glass industry.Key Words:smart flat glass factory,production management,equipment management,quality management,running management0引言近年来随着平板玻璃行业高速发展，国内外大资本先后进入平板玻璃行业，使生产工艺装备水平大大提高。但产能的增加面临资源限制、运输紧张等因素的制约，同时绿色发展、环境保护的要求日益提高，企业的竞争压力越来越大。传统的管理模式下，企业管理水平与生产力发展的不相适应日益彰显。信息化可以有效提升管理水平和技术水平，促进节能减排，达到降本增效的目的。1平板玻璃智能工厂建设背景一般而言，智能化工厂建设分信息化和人工智能两方面技术。随着物联网、大数据、云计算等技术的发展，平板玻璃工厂智能化建设所需的信息化技术已经日渐成熟。已有相当一部分工厂开始信息化建设。平板玻璃工厂的人工智能建设，主要集中在“联合车间熔锡退冷端”系统工艺操作技术的开发与集成。DCS与自动化设备的广泛应用及信息化系统的建设，已为“智能化”打下了良好的基础，从某种意义上说已经实现了作者简介：关建光（19 7 1-），本科，研究方向：平板玻璃生产运营与管理，特种玻璃的生产与应用。40生产经验操控的自动化和智能化，平板玻璃智能工厂是在产线人工干预，合理计划排程，同时集智能手段此基础上的进一步完善升级。和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节信息化是智能化的前提，没有工厂的信息化能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。智能工厂建设，智能化就无从谈起。但由于对信息化认识建设的基础就是现场数据（人、机、料、法、的局限、经营成本的考虑，推动信息化建设的工环、测）的采集和传输，数据信息使操作人员、作面临一定的阻力。许多工厂管理者不愿意改变管理人员、客户等都能够清晰地了解到工厂的实原有的作业模式，实时、真实的“产供销”数际状态，并形成决策依据。据，会给相关工作人员带来压力。同时，配套信平板玻璃智能工厂建设以围绕生产计划、生产息化系统需要资金投人，加大了企业财务负担。调度、设备管理、成本管理、能源管理、数据采多数老的产线，因建设时没有考虑信息化问题，集、生产扫码、辅助决策等几个方面开展智能化应加之现有系统确有待完善之处，导致多数工厂不用，建设信息物理融合系统CPS（Cy b e r-Ph y s i c a l愿意“数字化”转型，已建好的系统没有真正全Systems），并与现有的ERP（En t e r p r i s e R e s o u r c e面地发挥作用。Planning）、安全管理等系统进行单点登录对接，与自动化DCS（D i s t r i b u t e d Co n t r o l Sy s t e m）、PL C2平板玻璃智能工厂建设主要内容（Pr o g r a mma b l e L o g i c Co n t r o l l e r）、机械手进行无2.1建设思路与实施路径智能工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术加强信息管理和服务，提高生产过程可控性、减少生缝融合，实现生产运营的自动化、数字化、模型化、可视化、集成化，提高企业劳动生产率、安全运行能力、应急响应能力、风险防范能力和科学决策能力。智能工厂架构图见图1。智能应用移动分析优化层经营管控层生产监控生产执行专业生产层数字工厂平台层动态建模平台大数据订单分析生产分析供应链客户关系管理管理订单监控工艺管理生产统计物流管理原料配料工业以太网应用集成平台图1智能工厂架构图智能分析经营分析人力资源财务管理管理生产监控配方管理订单管理质量管理设备管理无人值守发货管理数据仓库熔窑锡槽应用开发平台工业云库存分析电子商务计划调度能源管理绩效管理退火蜜拉边机工业无线网应用管理平台仿真优化对标分析OA协同生产看板生产管理物料管理成本管理专家智能控制系统在线分析系统专家故障诊断系统云技术运行平台41全国性建材科技期刊一一玻璃2.2建设目标职能部门运营管理方面：实现数字化，企业“产供销”各环节能效状态“分级透明”。使各级运营管理者能够方便、快捷、全面、真实地掌握相关信息，以便决策者优化组织架构，合理调配“人财物”各种资源。生产部门运营管理方面：实现智能化工厂，生产过程可视可控，质量体系标准化、生产操作规程精细化，设备运、维动态监控，生产数据由产线终端设备自动采集保存、智能汇总分析，实现生产智能、稳定、高效、低成本、高质量，促进生产技术不断提高。2.3智能生产管理生产管理分为生产计划、生产调度、生产扫码、技术数据规整与分析等生产单元，采用现代化信息技术，将生产管理所涉及的人、设备、工艺、质量、成本、原材料消耗与供应等信息关联起来，实现生产全过程信息化。同时将物料消耗、各工段生产工艺技术数据、产品质量与产量实时自动统计并上传，为日后技术升级、生产管理、人员组织与调配、生产绩效奖惩、成本分析与销售市场策略的制定做好数据准备。同时，智能生产管理系统建设的最终目标是“智能生产”，通过对系统进行训练，积累生产工艺技术数据、产品质量与产量数据并研究优化，最终实现生产系统的自动运转。即实现在产线收到使用原料、生产计划相关必要信息指令后，系统设备自动运作完成。2.4智能设备管理智能工厂管理系统中应建立设备管理体系，形成全过程、全方位、全生命周期的设备管理手段，融先进规范的设备管理理念，它的功能主要从以下几个方面进行阐述：（1）基于故障的缺陷管理，建立设备故障知识体系。通过对设备故障检修维护的知识积累，形成知识体系，为以后设备检修工作提供指422024年第3期总第39 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期导依据，实现设备可靠性分析。（2）基于计划性策略的预防性维护，制定周期预防性维护策略，进行设备定期维修、维护，提高对设备的维护预见性和计划性。（3）基于定期维修策略的项目管理，保障设备的可靠性，维护的经济性。建立科学的检修管理体系，组织实施设备的维护、大修、中修、小修、技改等项目。并对项目进行标准化管理，严格控制项目的质量、进度和费用，确保工作整体质量、降低费用。（4）建立标准化设备故障停机考核体系，提升设备综合效率，降低对流程性行业生产影响。通过对设备计划外故障停机率考核管理，针对重要设备发生的停机故障对生产质量产量产生的影响大小制定相应的考核标准，进而督促设备管理及生产部门积极分析发生设备故障原因；督促维修人员提高维修技能水平，加强设备的正常维护管理，降低设备的故障率，促进产品质量和生产任务的完成。2.5智能质量管理智能质量管理包括质量基础、质量控制、质量检验等，涵盖了原材料进厂商检、生产过程、二次质量、成品出厂全过程的质量管理，并与生产、物流等系统紧密集成。同时，系统可以根据每日的动态业务数据按照管理的需要生成各类质量管理综合报表，实现质量追溯与质量预测，为企业的质量管理与质量改进提供分析的手段和工具。（1）建立质量指标控制为核心的质量控制体系。建立质量标准体系，将质量标准、质量管理标准融人质量管理过程。（2）实现质量事中控制，解决质量控制的滞后性。对质量控制过程指标偏差自动预警，提示生产管理人员及时调整工艺配比。提高了生产质量过程控制的及时性、准确性。通过生产过程质量偏差、分析相关影响因素。对产品质量关键指标生产经验进行趋势分析、偏差分析及预测。我国玻璃行业发展不平衡、不充分特点十分（3）实现质量的全过程追溯、分析、预明显，玻璃行业制造尚处在起步阶段，必须运用现测，实现生产工艺优化，创造质量效益。代信息化技术，打造实用优秀的玻璃智能工厂平2.6能源管理台。针对上述的建设难点，首先，在玻璃智能工厂建材行业属于高耗能行业，能源支出在其成的建设初期，综合管理人员、现场工艺制造人员利本上占很大比重（36%43%），节能目标的确用系统集中数据，必须基于玻璃生产日常管理需立，意味着能源管理系统对企业节能管理工作的求，运用监控、计划、分析、评估、预警等产品功重要性。能，通过采集工段实现数据采集，使生产透明化。能源管理包括数据采集与存储管理、综合统以设备资产和工艺数据为抓手，实现生产操作、能计、指标分析统计对标等能源管理功能模块，帮助源管控的自动优化，从而实现生产过程的数字化、用户实现能源数据的集中管理、能耗周期统计、能智能化。其次，针对设备自动化程度高，但智能化源使用过程监视、能源利用效率评价及对标考核、程度低的问题，应先打造数据接口协议平台，打通能效优化指导等，通过平台的数据挖掘和关联追溯市面上常见的30 多种数据协议，让设备即接即用，分析特性，确保能源管理从整体到局部、从结果到数据高效运转。在数据采集的同时，建立自己的方过程、从异常现象警告到原因分析、从偏差到责任法数据模型库，分析生产熔炉温度、退火、湿度等部门岗位的透明可视、准确、全面、实时，为企业生产工艺数据，同时监控碳排放，节能降碳、提质界定节能职责、挖掘节能潜力、制定节能绩效考核增效，让平台对生产工艺产生实质的作用。提供辅助决策的数据支撑。4结语3平板玻璃智能工厂的建设难点通过玻璃智能工厂的建设，在管理模式、业玻璃智能工厂建设初期，可能会遇到由于系务流程、作业标准、制度规定等方面实现规范化和统没有得到充分的应用，各类报表数据还是依靠标准化，使工厂的管理成本最低，管理效率最高。人工记录，疏漏难以避免，导致生产进度、设备在规范统一的基础上，融入预算管理、资产管理等状态、物料状态等难以科学跟踪；在数据采集和思想对设备管理、运行管理、质量管理、能耗管理系统集成时，因为装备选型以及自动化程度高低等业务活动进行高效协同和精细管理，能够有效提不平衡，制造装备来自不同的设备供应商，导致升玻璃的工厂运营管理水平和技术水平。通讯协议和接口难以统一，造成数据采集和系统集成存在一定的困难。在生产工艺优化方面，由于玻璃产品规格多样化，窑炉温度、环境等多种不可控的因素，生产工艺经常会发生动态的调整，导致生产工艺、生产计划千变万化，难以协调。在生产过程中，产品的质量和生产率过于依赖操作工人的技术水平，成品率得不到大幅提升。同时，虽然设备的自动化程度相对较高，但人工智能化相对比较欠缺，生产工艺数据不知道如何应用，使数据产生价值。参考文献【1钟伟彬，周梁月，潘军彪，等.云计算终端的现状和发展趋势 J.电信科学,2 0 10,2 6（0 3）：2 2-2 6.【2 乔雷，陈文豪.一种微服务框架下的基于会话的服务实例管理方法及设备 P.浙江：CN108206852A,2018-06-26.【3】杨叔子，丁洪.智能制造技术与智能制造系统的发展与研究 J.中国机械工程，19 9 2，（0 2）：18-2 1.【4王媛媛.智能制造领域研究现状及未来趋势分析J.工业经济论坛，2 0 16,0 3（0 5）：530-537.【5左世全.智能制造的中国特色之路 J.中国工业评论,2 0 15,(04):48-55.43