当“造纸术”遇上AI,产线被“装进”玻璃柜|寻找数字化标杆

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(当“造纸术”遇上AI,时长共59秒)

当“造纸术”遇上AI 

本文收录于专辑#寻找数字化标杆#

在位于江门的维达纸业,独立包装的卫生纸从产线上鱼贯前进。有意思的是,这里相当多的生产线“锁”进了封闭的玻璃柜——生产线与外部隔着一层玻璃。这也表明,维达的生产线运营,已经减少了外部干预与调节,基本实现自动化运作。

在整个车间,除了自动传送带忙碌的身影,只有为数不多的员工,坚守在关键岗位及关键节点。“我们已经接近‘黑灯’运作。”维达集团运营总裁王波说。

近日,在首届“博依特杯”中新大学生工艺AI建模大赛总决赛举办之际,南方+记者与决赛选手们一起走进维达纸业,探访这家传统制造工厂的数字化之旅。

当代“造纸术”的挑战

造纸,对很多人来说并不陌生,古代就已经是“四大发明”之一。但在现代工业体系下,造纸的难度也在持续增大。

这个行业面临的一大麻烦是,产品质量要统一,但它的原材料往往是千变万化的,导致生产过程控制也会千变万化。

再比如,产品在保证质量的同时还要有特定的柔软度、湿水性,擦汗时既要擦干净,又要保证纸不破损。

如何保证生产过程的“均一稳定”?过去,生产过程往往不能直接检测,只能等卷纸生产出来之后再抽检,如果发现有十多个指标不合格,这就意味着整个卷纸都将是残次品,最终会造成极大浪费。

而现在,通过传感器采集数据、数据建模等数字化技术,可以清晰知道卫生纸生产过程每时每刻、每一米都是否达标,减少了“回炉再造”的浪费。

在维达纸业,空白地堆放的巨大卷纸往往会给观众留下深刻印象:像这样一卷,长达5万米,也就是50公里,比一个“全马”还要多8公里。

数字化不是一蹴而就

“四期高浓度磨浆机,运行中;四期1短纤磨浆机,停机中,AI建议……”在维达的三江工厂,工位旁边一般都有一个大屏,实时显示最新的生产情况。这里,工艺AI模型会推荐最佳方案。

初来者往往会感叹于,一个传统制造业的数字化华丽转身。但在王波看来,改造过程并非一蹴而就。

“我们最先考虑的是节能。”王波说,先围绕最大的痛点,搭建能源管理平台,从某一个机台入手,到所有机台连接,再推广到整个工厂,每一次的的投入都能看到回报,不至于让数字化过程推进失败。

她并不认为,传统制造企业数字化过程中,动辄需要“顶层设计”,相反,底层做好了,顶层自然就容易联通,否则,就是“投资永远在路上”,只收获了一堆好看的数据,而没有带来实实在在的改善。

期间也克服了诸多困难。王波说,难点的还在于数据打通,经年累月下来,工厂使用了不同的系统和软件,这些接口之间的互通,往往需要几个月甚至半年时间来不断开发、测试、验证。

也正是这种坚持,维达在管理上有了脱胎换骨的变化:在手机上就可以看到更加精细化的数据,如机器运行的速度、产量等数据,以前是以天和月为周期,而现在则以分钟为单位,这些数据形成趋势图,可以立即发现哪里管理存在问题,哪里有机会改善。

打通了连接,数据的价值也被发掘出来。在造纸过程中,碎浆磨浆、脱水干燥等环节就有必要用到蒸汽热能和电能,因此造纸业也就不可避免地成为“耗能大户”。如今,通过开发出不同的数字化模型,如冷凝水分级循环利用模型、热风优化模型等,可以大幅提高蒸汽利用率。

不仅如此,工业用电实行的是按峰谷平时间分段电价,通过模型综合产线需求,根据实际生产情况计算并安排设备峰平谷运行时间,也可以达到最低用电成本。

根据测算,在节能降耗、生产效率改善方面,维达集团工厂每年可以省下超过1亿元资金。

在维达,工厂在硬件上实现了自动化应用,而更多看不见的“软件”,如工业大数据、工艺AI建模等等,也悄然间流动在生产各个环节,为生产赋能。

增长空间在预测模型

除了江门,维达纸业在北京、浙江、四川等地布局了接近10个基地,如今,这一套数字化方案也逐步从江门走向全国的工厂。

“江门工厂的数字化能力,可以在北京、浙江等工厂复制。”王波说,每个工厂在数字化升级过程中,都可以发现自己的亮点,这些成果一起共享,可以让更多工厂相互学习相互借鉴,如今大家都学会了如何看数据分析。

不过,在某种程度上,数字化投入与产出带来的边际效益也将越来越小。在王波看来,其实数字化带来的空间依然很大,仅仅江门工厂,人员就可以降低一半。

“其实,让员工加班是一件很辛苦的事情。”王波解释,工厂是24小时不间断开工的,凌晨加班最为辛苦,也是一线员工最容易疲劳的时候,数字化、智能化的出现恰好就能带来夜班无人化的解决方案,实现以人为本、安全生产。

王波说,现在一线工人大部分为70后,长远来看,只有提高技术含量,才能弥补未来面临的用工难问题。

未来又将从哪里提高技术含量?博依特科技作为维达纸业数智化项目的技术提供服务商,其CEO李继庚认为,好的AI要服务好劳动者和企业;通过人工智能建模,提升精细化管理,在未来实现无人工厂或“黑灯工厂”,可以用优化调度模型来安排工艺AI模型,实现整个企业生产的无人和少人化,让生产更稳定,让生产更柔性。

【南方+记者】郜小平  实习生 郭峻豪

【统筹】程鹏 郜小平 黄琼宇 朱慧 马华

【策划】陈韩晖 薛小龙

【智力支持】国家工信安全中心-广州大学数字经济创新发展研究院、广州大学管理学院

【出品】南方产业智库

编辑 马华
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