制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、強國之基。目前我國制造業(yè)正在由“量的積累”階段邁向“質(zhì)的提升”，在流程行業(yè)，許多工廠(chǎng)在自主創(chuàng )新、資源利用效率、信息化程度等都面臨著(zhù)轉型升級的剛需，而智能化工廠(chǎng)是實(shí)現“智能制造”的必經(jīng)之路。今天我們將聚焦流程行業(yè)的典型代表之一——玻璃行業(yè)，探索如何從“數字化”到“智能化”從而實(shí)現轉型升級。

　　“高、難、多”痛點(diǎn)驅動(dòng)，玻璃行業(yè)轉型變革之困

　　玻璃行業(yè)主要面臨三大痛點(diǎn)。一是玻璃企業(yè)是典型的“高”耗能生產(chǎn)企業(yè)，窯爐、退火爐、鋼化爐等一系列的高耗能設備是能源消耗的大頭，一方面企業(yè)面臨政府嚴峻的能源指標監控壓力，另一方面節能降耗省成本也是企業(yè)核心考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。二是工藝復雜“難”控，玻璃的生產(chǎn)工藝具有連續性，目前大多工廠(chǎng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數據依賴(lài)人工采集和分析，使得工藝參數反饋滯后，且設備間的參數分析無(wú)關(guān)聯(lián)。此外，老師傅經(jīng)驗難傳承，生產(chǎn)不確定風(fēng)險增加。有經(jīng)驗的老師傅離休退崗，大量未經(jīng)數字化沉淀的經(jīng)驗難以傳承，這些因素都使得生產(chǎn)管理的過(guò)程更加“難”控。三是存在“多”處重大危險源，工廠(chǎng)有氮站、氫站、液化氣和管道天然氣等多處重大危險源，一旦出現監控不及時(shí)等風(fēng)險，人員安全事故就會(huì )發(fā)生從而對企業(yè)造成損失。

　　如何為玻璃行業(yè)的轉型提供破局之道，我們認為從【數字化】到【智能化】是破解困局的高效密碼。

　　數字化工廠(chǎng)底座為工廠(chǎng)“全面體檢”，診斷并發(fā)現問(wèn)題

　　在數字化時(shí)代的海洋中，如何發(fā)現、挖掘并運營(yíng)數據，實(shí)現數據價(jià)值的最大化，是工業(yè)企業(yè)面臨的首要課題。數字化時(shí)代是以設備為核心用戶(hù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心系統，從而構建新型的企業(yè)管理。

　　對于玻璃企業(yè)而言，很多工廠(chǎng)都建設了大量信息系統，例如ERP、MES和QMS等，但是怎么把這些信息化系統和工廠(chǎng)的生產(chǎn)主力軍——“設備”進(jìn)行整合，并讓設備“開(kāi)口說(shuō)話(huà)”，從而發(fā)現生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的問(wèn)題。下面我們將用“體檢——診斷——治療”的故事讓大家輕松理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是如何為玻璃行業(yè)轉型賦能。

　　首先整個(gè)數字化的“體檢流程”可以分為四步：

　　第一步數據采集：在玻璃工廠(chǎng)的各個(gè)工段(熱端、冷端、深加工和公輔)，都存在大量的設備需要采集數據。以往工作人員需要深入車(chē)間開(kāi)展巡檢，人工記錄設備數據，不僅工作量大、效率低，還存在漏檢、誤檢的可能性?，F在憑借工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，可以解決各類(lèi)設備的聯(lián)網(wǎng)需求，化解設備數據采集的難題。

(玻璃工廠(chǎng)設備層概覽)

　　第二步數據治理分析：采集完設備數據后，需要對數據進(jìn)行處理分析并沉淀核心數據，存儲到企業(yè)的數據倉沉淀為有價(jià)值的數據資產(chǎn)，為日后的經(jīng)營(yíng)分析提供基礎。

　　第三步業(yè)務(wù)數據管理：將內外部的數據整合分析后，結合公司經(jīng)營(yíng)的五大核心模塊(生產(chǎn)、品質(zhì)、設備、能碳、安環(huán))和行業(yè)標準進(jìn)一步分析數據并進(jìn)行診斷問(wèn)題。

　　第四步分析決策：基于工廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)的五大維度診斷出工廠(chǎng)的問(wèn)題后，通過(guò)一些可視化的應用對關(guān)鍵指標進(jìn)行數據和圖表的呈現，即生成一個(gè)個(gè)具體的“畫(huà)像報告”，讓數據“會(huì )說(shuō)話(huà)”且讓負責人能看懂并進(jìn)行下一步的分析決策。

　　經(jīng)過(guò)數字化的“體檢流程”后，負責人會(huì )看到一張全面的玻璃工廠(chǎng)“數字化體檢報告”，報告覆蓋生產(chǎn)、品質(zhì)、設備、能碳、安環(huán)五大模塊，針對每個(gè)模塊的關(guān)鍵指標也會(huì )有詳細的診斷結果，工廠(chǎng)的“病癥”一目了然。

(某玻璃工廠(chǎng)數字化“體檢報告單”示例)

　　【智能化之道】

　　“體檢”過(guò)后，智能化場(chǎng)景應用針對癥結“對癥下藥”

　　通過(guò)數字化的手段為企業(yè)完成“體檢”并得到診斷結果之后，將轉向智能化的場(chǎng)景應用來(lái)為工廠(chǎng)“對癥下藥”。這里我們主要針對【AI+工藝智能化】和【AI+能碳智能化】?jì)蓚€(gè)場(chǎng)景應用來(lái)說(shuō)明為什么它們是玻璃行業(yè)甚至是流程制造行業(yè)轉型升級的關(guān)鍵燃料。

　　AI+工藝智能化

　　流程制造行業(yè)中，主要聚焦于生產(chǎn)工藝的調優(yōu)。玻璃的原料和生產(chǎn)工藝具有多變量、非線(xiàn)性、大滯后、工藝機理復雜、部分質(zhì)量參數不可在線(xiàn)測量、產(chǎn)量大、基于人工經(jīng)驗等特點(diǎn)。質(zhì)量穩定的根在于工藝，但人是不確定性最強的一個(gè)要素。如何傳承老師傅的工藝，并做到大規模能力復制和生產(chǎn)優(yōu)化?由此，「AI+工藝智能化」技術(shù)應運而生。

　　「AI+工藝智能化」聚焦于流程型制造業(yè)，基于工業(yè)知識，將工業(yè)機理模型與機器學(xué)習的算法相結合，在真實(shí)的工業(yè)場(chǎng)景中，通過(guò)對復雜的物理化學(xué)過(guò)程進(jìn)行模擬和優(yōu)化，將人工經(jīng)驗固化為模型等方式，形成可規?；瘡椭频馁Y產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)優(yōu)化決策和智能控制。并且，通過(guò)算法和工業(yè)智能的方式將老師傅們解放出來(lái)，新來(lái)的操作工也能像專(zhuān)家一樣操作。

　　在玻璃行業(yè)，彩虹集團采用“展灣科技工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”搭建起彩虹玻璃生產(chǎn)的工業(yè)大數據平臺，并共創(chuàng )了AI工藝自控解決方案。通過(guò)“數據+算法模型”，將“老師傅經(jīng)驗”轉化為“數字化接班人”，實(shí)現系統自動(dòng)調參，并通過(guò)專(zhuān)家的輔助監測來(lái)提升調整的準確性和效率，解決了質(zhì)量不穩定和成品率低的問(wèn)題，為工廠(chǎng)極大地提高了產(chǎn)品品質(zhì)。

(展灣科技AI+工藝自控監控中心)

　　AI+能碳智能化

　　在玻璃工廠(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)節中，存在大量的高耗能設備，如窯爐、風(fēng)機、退火爐、鋼化爐等，一個(gè)典型的玻璃工廠(chǎng)，天然氣成本占40%，企業(yè)面對政府嚴峻的能源指標監控和高成本的投入雙重壓力，「AI+能碳智能化」的必要性就不言而喻。

　　玻璃工廠(chǎng)的窯爐通風(fēng)系統中，溫度控制必須合理、穩定以確保原料熔化充分、均勻，這直接影響玻璃成品的質(zhì)量。風(fēng)機控制的準確度直接影響燃料成本和溫度，目前操作工通常將風(fēng)機開(kāi)到上限值以保證后端供應，通過(guò)閥門(mén)值調整風(fēng)量，但DCS無(wú)法算出風(fēng)量損耗和詳細需求，就會(huì )出現浪費大量能源(天然氣&電量)的情況，提高企業(yè)成本。

　　「AI+能碳智能化」結合節能改造需求，聚焦于保溫系統和風(fēng)道優(yōu)化，考慮總風(fēng)量需求，智能調節變頻器功率，將原工人手動(dòng)閥改為電動(dòng)控制閥，利用算法優(yōu)化末端風(fēng)量配比，以達到節能的效果降低企業(yè)運營(yíng)成本。 展灣科技基于其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺打造的“能源管理駕駛艙”也能夠及時(shí)掌握能源信息，實(shí)時(shí)反饋及決策。

(展灣科技AI+能源管理駕駛艙)

　　從“數字化”到“智能化”，持續賦能玻璃行業(yè)轉型

　　洞察數字化變革歷史，玻璃行業(yè)想要在工業(yè)4.0時(shí)代持續發(fā)力，走智能化工廠(chǎng)之路，從數字化到智能化是必經(jīng)之路。

　　展灣科技深耕工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)多年，聚焦玻璃行業(yè)頭部客戶(hù)，積累并開(kāi)發(fā)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數據平臺等產(chǎn)品，和客戶(hù)共創(chuàng )了許多智能化的解決方案，未來(lái)展灣將持續踐行“讓客戶(hù)自助，與客戶(hù)共創(chuàng )”的使命來(lái)推動(dòng)中國玻璃產(chǎn)業(yè)的轉型。

　　展灣科技成立于2014年，是一家專(zhuān)注于“工業(yè)大數據采集、治理、分析及應用”的軟硬件產(chǎn)品提供商，提供端到端的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，服務(wù)于工廠(chǎng)和設備制造商。公司總部位于上海市楊浦區，并于安徽省合肥市設有分公司。展灣所有產(chǎn)品均擁有自主知識產(chǎn)權，覆蓋數據采集、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數據平臺、工業(yè)場(chǎng)景數據分析算法和應用，致力于幫助客戶(hù)提升設備效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，洞察數據價(jià)值，增強經(jīng)濟效益，在中國制造業(yè)轉型的浪潮中完成數字化、智能化升級。

　　目前，展灣已經(jīng)為來(lái)自汽車(chē)及汽車(chē)零部件、工程機械、裝備制造、新能源材料、油氣管道、冶金、玻璃等行業(yè)的世界500強客戶(hù)提供高品質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)和解決方案。