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关于数字化工厂&智能工厂建设 IT 经验总结

2021-08-16 11:52  贺臣  阅读(965)  评论(0编辑  收藏  举报

  

  最近疫情闹得胆战心惊,前不久客户给我开了一个玩笑,当天我们同桌会议了一天,晚上客户回家之后就被隔离了,当他给我发这个消息的时候背都凉了一截,害怕之余在机场呆了一个晚上,捅乐鼻孔插了嗓子之后确认无事,后客户证明也无大碍得以松一口气,于是最近一周未能够正常到外地出差写下总结。感觉今年好事将近于是想着这三年工作,回头细想这三年好像在一直做这一件事,而且是全心全意投入到这件事上,于是想总结一下这三年工作经验。

 

  这三年主要工作是从事日化行业工厂设备自动化以及配料系统信息化的建设,三年出头的时间大概参与了近30个车间的建设工作,但从数量上来说这个数量不少了,有成功的项目也有失败的项目,我个人从不忌讳失败的项目,从这些项目总有很多体会心得,同时也学会了很多新的知识,每天感觉非常的忙碌甚至忘记了家庭,为了一个心中的理想,建造出一个心中的智能工厂。

 

  一.  智能工厂&数字化工厂的核心

    首先阐明自己不是制造领域的专业,也不是IT系统的专家,所以个人观点代表不了各位专家的观点,政策观点以及各优秀IT系统厂商的观点。 当前市面上对于智能工厂的认知存在两个方面:(1) 大量的自动化设备&MES系统以及相关各种绚丽的大屏展示;(2) 各种传感器采集数据&大屏数据展示 (工业互联网); 这是目前市面上宣传的智能工厂的两个明显特征,但是个人并不能认同做到了这两点就是智能工厂(虽然自己都做不到以上两点),这种现象有点本末倒置的感觉,无论是自动化工厂,数字化工厂,智能工厂他们的核心还是制造而非形象展示,我们不否认很多企业在制造系统上下了很大的功夫而且达到了不错的效果,但是绝大部分都停留在表象。

    以上仅代表自己个人观点,没有任何抨击其他厂商的意思。

    无论是设备自动化,还是生产信息化,数字化他们都是为了解决生产过程中的问题(由于自己涉及的日化行业的项目建设,观点也仅局限于日化行业),当前日化行业主要突出的问题点:

    (1)  企业上层有ERP系统(甚至无ERP系统) ,其他各个环节再无其他的IT系统支持;

    (2)  日化行业制造整体分为两个部分: 生产配料(核心,也是我个人主营业务), 灌包装 ,  其中灌包装段的生产自动化程度很容易提升,而关于配料达到自动化难度较高

    (3)  日化行业朝着制药规范发展,除了系统本身之外还受到更多的法律法规的监管,所以系统最好也能够为监管提供便利。

    (4)  研发和生产的过程是脱节的,此种现象只有少部分大企业得到解决。

    (5)  对生产过程记录有严格监管,而生产的记录是有人工记录。

    (6)  物料的追溯难度较高。

 

    所以建设所谓的自动化工厂,数字化工厂,智能工厂的一切目标还是为了制造,同时能够带上形象展示更好。当然这两者到底谁优先这个有老板说了算,如果从事情的本身来说,此类建设应该优先服务于制造,而后是形象展示。

    (1) 自动化的目的是为了解决人工效率,替代重复的人工劳动

    (2) 信息化的目的是为了解决生产过程中,各个部门各个环节之间的信息孤岛,提高信息传达的准确性和及时性

    (3) 数字化智能化是为了解决生产过程中,方向决策的问题

 

    当前情况下绝大部分号称做智能工厂的只做到了信息化,能够做到完全的数字化的企业是少之又少。网上也流传着一些所有的企业都可以用数字化再重新改造一遍,虽然我不否认这句话,但是此类观点更多的好像是为了推起一个新的风口,让有些猪能够飞起来。当前很多工厂连信息化都做不到,网络基础建设都没有(很多大厂生产车间都没有网络)谈何数字化智能化,除非这些所谓的改造制造业数字化的是为了抛弃这些中小型(包含部分大型企业)。

 

  二.  工厂的建设

    这里的工厂建设不是说工厂IT系统建设,IT系统建设只是工厂建设的一小部分,这些年很多项目都是从土建初期就开始介入,大致整理一下工厂基础设施:

    (1)  买地建厂房(也有可能是租用厂房): 这里很重要的就是选址,位置的选择对一个工厂的影响非常大,其中一个很明显的就是物流的影响。 以前以为工厂建设就是搞个厂房,搞些设备,招聘一些人就开干了,如果要考虑工厂的发展选址非常重要。 前年参与了一个项目,生产加工厂选址就在原料加工厂旁边,就隔了一条马路,在他们生产中的有一种  表活原料, 在其他工厂都需要用大量的槽罐车拉过来,而这个工厂直接通过管道对接到了原料工厂的储罐。

    

     (2)  厂房的结构问题:主要是考虑设备的称重问题以及货物的搬运对方问题,厂房的结构严重影响布局,因为在日化行业配料都是属于大型设备,所以承重要考虑,另外楼层之间的搬运是否方便,是否省人省力。 由于厂房的结构有些生产线布局采用垂直结构,也有些采用水平结构,每种结构都有优缺点,但是良好的布局的确能够让工厂内部的人力劳动强度降低。 之前有一个有个参与建设的工厂,甲方听了某专家的建议再设备布局上采用楼层悬空的结构,生产投料和生产出料在不同的楼层上,而穿过一个楼层需要经过楼梯,而楼梯的设计距离又非常远导致人员上下非常耗时耗力。而且导致了不同楼层之间的信息沟通不畅。

    (3) 基础公共设施: 工业用水供应,工业用电供应,污水处理,GMP洁净厂房,洁净空调,各个级别的仓库,蒸汽供应,排污管道,物料管道,压缩空气等。

    

 

  (3) 弱电工程&基础网络建设

   这是当前工程最容易忘记忽略的部分,甲方大佬,设计方,供应商都想着建设智能工厂,提出了各种假设愿景方案,但是唯独缺失的部分就是网络建设。 这也是在这些年中遇到的见怪不怪的事情了,以传统的思想在车间建设网络不是给了员工玩手机的机会,所以从思想上就没有想过网络基础建设,而网络基础建设又可大可小,如果工厂园区较大了这个网络建设更为复杂,如果等到工厂装修完毕,那再进行网络基础设置的铺设那是难上加难。

  (4) 电气自动化

   这个做工业是必不可少的部分了,当前做电气控制存在的较大问题就是做点动的居多,线体联动的少,这也是当前自动化最突出的问题,也因为少有一个供应商能够搞定整条生产线的,缺乏整体的设计思路。

  (5) 信息化软件建设

   在传统行业做软件系统建设,必不可少的就是ERP系统,市面上优秀的ERP系统不少,比如SAP系统,国产的金蝶,用友等,但是ERP系统也是每个厂家必定抱怨吐槽的,ERP系统主要难在流程设计上,如果ERP系统流程和生产工厂流程不匹配,再牛逼的系统也没法运行起来。

  (6) 感觉像核武器的MES系统

   随着智能制造的风起来之后,MES系统一下子就感觉成为了各个厂商的重型武器一般,但是据统计国内实施MES 成功率连50%都不到,为何MES系统如此之难。

    (1) MES 系统比ERP系统更偏向工厂底层应用,生产现场的情况是千变万化不为过。

    (2) MES 系统的难度不在于IT技术的难度,在于MES系统实施的人员。

    (3) MES系统涉及到跨领域的知识应用:比如IT系统知识,硬件自动化知识,产品研发生产工艺知识,少有人能够将其完全融合。

    (4) MES偏向执行层面而非简单地管理计划层面,同时起到调度的作用,若非对生产非常了解很难涉及其精华部分。

    (5) MES系统属于强行业性质的系统,若没有在行业深耕基本很难做出好的系统。

    (6) MES持续时间周期长,非三五月之功就可以达到目标的。

    (7) MES系统和设备之间的交互以及工艺的处理,其中和设备交互就可以卡主很多从事IT软件开发的人员,如果设计到工艺则更甚。

 

  三. SAAS 模式的系统

     SAAS是不是这几年的风口,目前看文章的很多软件开发工程师是不是正在从事此项工作,不否认SAAS模式带来的好处,但是SAAS模式不是万能的,最起码在制造车间应用是存在较大的风险的。

    (1)  车间情况较为复杂,经常出现断网的情况,生产节拍是一环扣一环,如果上下信息不畅问题可想而知。

    (2)  设备数据网络延时,在设备控制过程中,我们通过网络控制阀门的开关进料,由于进料速度快,网络延迟进料量的影响非常大。

    (3)  生产的关键数据不能上云,生产命脉的东西不能让别人看到。

    (4)  系统想要升级难度较大,而生产车间的变化情况基本每天都会存在。

    当然要找到SAAS不能适用的理由有千万条,我们也不能否认这种模式,但是有些应用就可以使用SAAS模式,比如ERP系统,如果公司不担心关键数据泄露可以完全使用SAAS版本的ERP系统,比如人事考勤的系统也可以使用SAAS版本,SAAS版本最大的好处就是可以快速应用,不需要重新搭建付费开通账户即可使用,至于是否省钱这个另说(理论上是要省钱的)。

 

    目前市面上出现了很多SAAS版本的MES系统,这些系统都做的非常的优秀,可能是因为自己眼界和知识面有限,从自己试用的角度来说,这些SAAS版本的MES系统其实更加像ERP系统,如果真正拿到车间使用基本是全灭。前不久朋友一起开了一个玩笑,问为什么现在的厂家都喜欢搞SAAS系统,答:

    (1) SAAS 模式更能获得资本的青睐;

    (2) SAAS 可以用于积累大数据将来杀熟;

 

  四. 工业互联网平台

    除了在业务层面的应用,在百度搜索之后会发现千篇一律的各种工业互联网平台,而且每个厂家的系统功能都极为相近,而且模式基本相同:

    (1)  大数据云平台,所有的数据都采集到这个云平台上,然后以各种曲线,柱状图等等来展示;

    (2)  不约而同的卖采集盒子(智能网关), 可能正在能够赚钱的还是卖硬件;

    

    此类平台的确有很大的优势,应用网关盒子可以采集到各种设备的数据,能够监控到各种设备的运行状态,但是仅限于采集而已。 之前有很多此类厂商向我推荐使用采集网关,当时是比较心动的,现在基本否定这种方案,在生产制造里面除了采集,其实更重要的一环是控制,有数据响应控制。虽然各个厂商都说自己可以达到控制的目的,但是这种控制是一种非常单纯的控制,比如阀门的开关,对于涉及到到的复杂逻辑运算是明显不足的(另外一个概念出来了,边缘计算)。

 

  五. 知识分享

    现在越来越多的厂家,高级人才进入到制造业,会有更多的技术和新鲜玩意出来,关于日化工厂的建设已经持续干了三年多了,到目前为止才感觉摸到了皮毛,要学习的东西还有非常非常多,抽个时间写文章不容易时间也有限,后续在逐一整理,分享一下最近几天整理 日化生产配料的知识图谱。

    


作者:情缘
出处:http://www.cnblogs.com/qingyuan/
关于作者:从事仓库,生产软件方面的开发,在项目管理以及企业经营方面寻求发展之路
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