智能化的“神經系統”

鋼鐵 | 智能化的“神經系統”

本號宗旨

說到“技術”,鋼鐵工業涉及的技術可以說方方面面,舉不勝舉,但如果從智能製造的視角來看,作者認為有一項技術首當其衝,那就是“生產計劃”。


雖然目前很多企業已經逐步開始重視生產組織和生產計劃制定,但相比於設備更新、工藝改進、成本管理、質量管控等內容,依然屬於“二等公民”,甚至一些企業仍然存在著“以前沒啥計劃,也照樣生產”的思想和論調,該思想本篇不做討論。


如果要以不斷提升企業智能化水平為目的,作者認為:生產計劃層面的工作,比設備、工藝、成本、質量都要重要,是長期推動企業智能化的主要抓手。


為什麼這麼講?


這裡需要提出一個假設公理:

公理:鋼鐵工業智能製造是一次對製造體系全方位、多層次的更新和升級,不是某個領域的“科學研究”,也不是一項或幾項“技術應用”,而是一系列的相互耦合的“工程實現”。


既然是一系列的“工程實現”,就需要用工程的思維來認識智能製造,需要從“成本、效益、效率”三個維度,來思考技術方法、管理思維和生產模式。


遺憾的是,目前針對管理思維和生產模式的研究和實踐,還幾乎沒有,作者有一點自己的思考和推導,以後會在“漫談”中與各位大佬分享,本篇主要談技術方法的層面。


在智能製造的範疇裡談技術,很容易讓人把其等同於“技術改造”,認為不斷的技術改造,就可以不斷逼近智能製造。


這個思路在邏輯上和實踐中都是沒問題的,但有一個前提,就是需要有一條明確的主線來標的方向。


如果缺少了方向,不斷的技術改造相疊加,不但不會發揮“1+1>2”的效果,反而會由於關鍵技術和環節沒有突破,導致出現“顯而易見”卻又“視而不見”的瓶頸,最後不斷的繞圈子,始終解決不了關鍵問題。


那如何選擇主線來標的方向呢?

總體來說,鋼鐵企業最終追求無非是三個指標——成本、質量、效率。


成本和質量是兩個顯而易見具有顯著經濟效益的指標,但往往是矛盾的,而效率作為第三個維度,是實現“質量-成本的零和博弈”向“正和博弈”轉變的重要視角,也是標的智能製造方向的關鍵。


效率,寬泛的講,是物質、能量等所有參數對“時間”的微分。


生產計劃,是唯一一個通過“時間”參數貫穿所有部門、所有工序,可以包含所有參數的技術方向。也就是說,通過生產計劃,可以對整個製造過程的效率進行全息的展示和表徵。


一個企業的效率,一方面取決於生產計劃制定的水平,包括可執行性優化性;另一方面,也取決於生產計劃執行的水平,主要體現在執行率


如果圍繞“生產計劃”為主線,來設計和組織一系列的技術改造,會發現智能製造的方向會清晰不少。


為了提升生產計劃的可執行性,就需要實時監測關鍵設備的運行狀態、規範化和標準化冶煉工藝路徑和工藝規程、統一制定維檢計劃、掌握生產物料庫存情況、瞭解主要工序的控制水平等等,這些都可以使整個生產過程透明化,發現薄弱環節和瓶頸環節,同時,捋順生產節奏。


為了提升生產計劃的優化性,就需要完善銷售體系、預判性的訂單設計、優化庫存管理、提高工序間傳擱效率、全流程一體化計劃制定、全面的物質流跟蹤等等,甚至對限制性環節的工序或設備進行改造,這些都是全面降低生產成本、提高產品質量的基礎,也可以在一個尺度上權衡成本和質量的矛盾,實現全流程整體最優。


反過來,通過生產計劃的執行率,可以直觀的反應生產計劃的可執行性和優化性,也能反查出生產管理和人員素質等方面的潛在問題。


能夠標的智能製造方向的“生產計劃”,是不是就是已有的列車時刻表呢?

顯然是不夠全面的。


目前被廣泛認可的是APS高級計劃排程(生產計劃排產)系統,主要解決“在有限產能條件下,交期產能精確預測、工序生產與物料供應最優詳細計劃”的問題。


若要在鋼鐵工業智能製造中發揮“標誌物”的作用,需要在APS基礎上進一步升級,實現“基於合同分解的全流程一體化裝置級動態甘特圖制定”,制定的內容包括時間參數、終點控制目標和標準化的過程控制參數。

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理想的生產計劃

這樣的生產計劃,同時貫穿時間維度、信息系統架構維度和工藝控制維度,才能在任何層次、任何角度,都可以為圍繞智能製造的技術改造標的方向。


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