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从制造到智造的企业样本

  公司工作人员一行来到山西复晟铝业有限公司(以下简称“复晟铝业”),商讨智能制造项目合作,这是复晟铝业在智能制造征途上迈出的新的一步。去年年底,复晟铝业获得工信部“智能制造标杆企业”称号,作为全省唯一、氧化铝行业唯一的复晟铝业的“聪明”之旅给传统行业升级改造带来新的启示。

  评定“智能制造标杆企业”的标准很高、很多。从大方面看,分为人员、技术、资源、设计、生产、物流、销售、服务8个能力域,从小方面又细分为组织战略、人员技能、数据、集成、信息安全、装备、网络、产品设计、工艺设计、采购、计划与调度、生产作业、设备管理等20个能力子域。

  评定时,从专家库里随机产生的十几位专家,围绕上述标准,分别打分赋值,最终根据相关标准认定“智能制造标杆企业”。目前,全国获此殊荣的企业共有37家。

  复晟铝业是家大型氧化铝企业,坐落在平陆县,具备100万吨/年氧化铝生产能力。建厂初期,公司就注重智能化提升,广泛采用大型化、自动化设备,其中多项为行业首创。拥有全国最大单组套管溶出机组,行业内首家使用最大流化床粉煤炉煤气制备系统,首家使用最大单台流量矿浆型隔膜泵,首家使用大型无填料冷却塔……

  2016年,复晟铝业被认定为全国“智能制造示范试点企业”后,以先进装备和5G网络试点为基础,建设APC+DCS先进分布式控制系统,实现了全工艺流程的闭环工艺管理。与此同时,围绕工艺管理、生产运营、物流管理、设备管理、能源管理、安全环保等核心业务活动构建优化模型,实现了数据价值的深度挖掘利用,以数据驱动引领企业业务发展创新。如今,复晟铝业又紧紧抓住物联网、大数据和云计算等新一代信息技术发展带来的历史机遇,提高工厂智能水平和装备自动化水平。企业围绕生产实施精细化控制,深挖潜力,探索行业的智能生产管控技术。公司技术部负责人关建嵘说:“在氧化铝行业,我们的智能化制造已经进入‘无人区’,很多工作都是在开新路。但我们坚信,只有消失的企业没有消失的行业,而智能制造是目前我们能找到‘永不消失’的最好保障。”

  宽敞大厅内,最亮眼的主角是一块巨大的显示屏。屏幕被分为几个区域,每个区域都关联着一个生产环节。通过显示屏,不仅能够实时看到每个车间的生产画面,还能实时呈现生产过程中的各种量化数据。

  将生产过程在屏幕上实现可视化,源于数量庞大的现场监测点。通过分布在厂区各个角落、众多生产设备的1.3万多个监测点,中控室实现了对温度、压力、流量等技术指标的实时监控和操作。“全厂方圆5公里范围之内的生产活动,全部都由这里指挥和控制。生产现场其实并没有太多的操作工,氧化铝一个车间一个班组只需要3个人。”公司信息部负责人沈亚介绍。

  现场监测点的数据收集和中控室的数据处理底层,是一级级肉眼无法看见的主系统、子系统,几乎分布在公司的每个生产场景——

  配矿:氧化铝生产过程中,公司利用各项数据建立预测模型,依据物料信息,按照不同配矿方案同时制定方案,测算其产量和制造成本、利润,从而选择最优的配矿方案。

  取料:取料机上安装着激光雷达,取料的同时建立三维矿堆模型,实现取料路径优化,实现最大取料和最小能耗。

  检测:检测传感器在线分析监测系统,实现设备运行状况实时监测和电子点检、故障预警。

  维护:利用5G网络,设备管理平台为每台设备建立数字模型,对设备运行进行全生命周期监测,对故障进行预测和提示,自动生成检修工单,给出预维护和检修解决方案。

  质量:数十台智能仪表在线检测分析关键的质量指标,通过系统间的动态优化控制,减小生产参数波动和人为干预强度,充分挖掘装置的工艺和设备能力,获取最大经济效益。……

  智能制造带来的红利是提质与增效:企业关键生产参数标准偏差下降20%;数据采集率达到95%,机组运转率98.1%;近年来氧化铝产品一级品率均为100%,产品按时交付率100%;单位产品综合能耗376kgce/t,远低于国家标准中的先进水平线kgce/t);多项排放指标远低于国家管控标准,在氧化铝行业,企业成为首家国家生态环境部评定的“A级企业”……

  复晟铝业建厂8年,在智能制造的推动下,同等产能和技术条件下,制造效率和水平已经稳定排在全国前三。智能制造提高了人均劳动效率。根据测算,2018年的公司人均产值是486万元,2021年提高到了524万元,人均劳动效率提升了8%。

  智能化进程的推进,加速了人员的流动。一些不适合新的生产要求的员工,承担起检修、清理、安保等专业性不太高的工作。在为企业腾出发展空间的同时,也最大限度消弭了智能制造节约人力的副作用;而另一些更高层次的人才也因智能制造创造的机会被吸引,进出之间,公司的人才结构得到优化。建厂时,公司80%以上工人的学历是大专以上,还有20%的是中专学历。如今,进厂员工基本具备本科学历,只有极个别的岗位放低要求。

  采访中,记者明显感觉到,智能制造的最大功能在于对“老师傅”的批量复制和替代。在传统制造业,老师傅是经验丰富的工人,他们通过几十年的摸索和训练,练就一手绝活,普通工人很难替代,甚至会成为企业核心竞争力的重要组成部分。老师傅的培养既讲个人天赋,更需要很高的试错成本,批量培养几无可能。而智能制造的运用,将老师傅的直观感受和丰富经验量化为数字和指标,固化为算法和模型,可视化为标准和流程,普通工人照章操作就行,不需很多的临场判断就可以做到稳定生产。

  “比如蒸发、焙烧、原料三个工序,我们通过数量众多的传感器,将所有的东西都做成模型,变成数据或者阈值,通过一个线性控制系统来控制。打个比方,智能制造不需要更多的‘操盘手’,普通的操作工当好‘键盘手’就可以了。”沈亚如是说。

  目前我省工业经济中,传统产业还是占大头,一手抓好传统产业的改造提升,一手抓好新业态的培育才能实现工业经济健康发展。“复晟铝业可贵的探路价值,就在于让我们知道了传统产业数字化或智能化之后,真实的变化会有多大。”公司总经理方志军认为,“智能制造投入很大,它是一把手工程,需要持续投入,不能半途而废;适合自己的才是最好的,不能盲目跟风、求洋,智能制造本质只是个工具,是为了更好为企业生产和经营服务。”