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ENI專訪
【CIO說(shuō)】 第151期

基于5G+AI的智能“功夫熊貓”是如何煉成的?

作者:ENI
摘要:成都中電熊貓作為融合百年底蘊(yùn)和新時(shí)代氣息的制造企業(yè),信息集成度高,是業(yè)內(nèi)數(shù)字化實(shí)踐的排頭兵。依托自身的自動(dòng)化基礎(chǔ),成都中電熊貓建立了大數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)綜合共享及數(shù)據(jù)展示平臺(tái)。

成都中電熊貓信息技術(shù)部部部長(zhǎng) 仇善海

  • 成都中電熊貓仇善海:大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景 ——良率分析和故障預(yù)判

    對(duì)于普通消費(fèi)者而言,成都是一個(gè)有著美女、火鍋和熊貓的城市;5G則可能只代表著更快的網(wǎng)速和更流暢的視頻播放體驗(yàn)。

    但對(duì)于制造業(yè)來(lái)講,成都中電熊貓是一個(gè)符號(hào),5G則很可能成為未來(lái)支撐起工業(yè)領(lǐng)域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇。

    成都中電熊貓作為融合百年底蘊(yùn)和新時(shí)代氣息的制造企業(yè),信息集成度高,是業(yè)內(nèi)數(shù)字化實(shí)踐的排頭兵。依托自身的自動(dòng)化基礎(chǔ),成都中電熊貓建立了大數(shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)綜合共享及數(shù)據(jù)展示平臺(tái)。另外在系統(tǒng)搭建方面,圍繞業(yè)務(wù)上線了生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、ERP、產(chǎn)品全生命周期管理和質(zhì)量管理,包括WMS、MES、智慧運(yùn)管平臺(tái)等一系列生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)。

    日前,成都中電熊貓信息技術(shù)部部長(zhǎng)仇善海接受ENI經(jīng)濟(jì)和信息化網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,對(duì)制造業(yè)而言,產(chǎn)能和良品率是兩大關(guān)鍵指標(biāo),所以,成都中電熊貓主要圍繞產(chǎn)能跟良品率進(jìn)行了一系列數(shù)字化建設(shè)。從初期的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始發(fā)力,然后不斷完善數(shù)據(jù)平臺(tái),持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)分析工作。因?yàn)樵诓煌墓芾黼A段,分析維度或分析思路是有區(qū)別的,要隨著工廠生產(chǎn)管理的不同階段去逐步更新迭代。

    底層的設(shè)備連接、設(shè)備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗等已是業(yè)內(nèi)標(biāo)配,但成都中電熊貓的可借鑒點(diǎn)在于系統(tǒng)的集成度較高。雖然目前還沒(méi)有做到所有生產(chǎn)線的鏈接,但經(jīng)過(guò)不斷地優(yōu)化完善,成都中電熊貓的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率、信息項(xiàng)目的同步程度已經(jīng)做到了業(yè)內(nèi)前排。

    仇善海表示,成都中電熊貓本身對(duì)數(shù)據(jù)的收集是比較全面的,尤其是一些資產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備本身狀態(tài)數(shù)據(jù),體量非常龐大。可能一個(gè)工藝站點(diǎn)就能回傳上千個(gè)傳輸數(shù)據(jù)。

    良率分析

    所以在進(jìn)行良率分析時(shí),工程師很難根據(jù)從上千條數(shù)據(jù)中進(jìn)行差異性分析。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,公司以往更多的是依靠一些資深專業(yè)人員,依靠人的經(jīng)驗(yàn)去解決一部分問(wèn)題。但對(duì)于超出資深人員經(jīng)驗(yàn)范圍的問(wèn)題,例如對(duì)于工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備本身的參數(shù)等,就很難依靠人力解決。對(duì)此,就需要依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù),從設(shè)備的關(guān)聯(lián)性或差異性以及物料差異性等多個(gè)維度進(jìn)行分析。

    另外,工廠如果過(guò)分依靠人為經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有將其轉(zhuǎn)化為可以沉淀的知識(shí)體系,一旦發(fā)生人員流失,這對(duì)于企業(yè)來(lái)講就是一種風(fēng)險(xiǎn)。所以,成都中電熊貓依托大數(shù)據(jù)技術(shù),將資深工程師的經(jīng)驗(yàn)、分析思路轉(zhuǎn)化為流程算法,建立分析模型,從而加快分析的時(shí)效性。仇善海表示,依托這種分析模型,原本需要三四個(gè)小時(shí)的事情可以縮短為八到十分鐘,只要大概十分鐘就可以得出一組不良曲線圖,大大提高了檢測(cè)效率。

    另外,成都中電熊貓?jiān)趯iT(mén)研發(fā)了一套質(zhì)量管理系統(tǒng),用于產(chǎn)品品質(zhì)的管理,解決不良品的向前追溯和向后推移的問(wèn)題。并且將這套質(zhì)量管理系統(tǒng)和MES系統(tǒng)進(jìn)行了集成,質(zhì)量系統(tǒng)可以通過(guò)MES系統(tǒng)反向?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)不良現(xiàn)象產(chǎn)生的時(shí)候,QMS品質(zhì)管理系統(tǒng)里會(huì)有對(duì)應(yīng)的分析和監(jiān)控,可以直接對(duì)MES系統(tǒng)下指令,讓設(shè)備停止或者不再對(duì)其下發(fā)新的派工單。仇善海表示,成都中電熊貓將SPC(過(guò)程統(tǒng)計(jì)分析)與KMS整合成現(xiàn)代的大質(zhì)量管理系統(tǒng),將生產(chǎn)的整個(gè)鏈條連接起來(lái),讓質(zhì)量控制和生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)起來(lái)。

    設(shè)備故障預(yù)測(cè)

    同樣是依托大量的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),成都中電熊貓按照通用算法一層層迭代建模,最終輸出了一個(gè)完整的模型。通過(guò)這個(gè)模型,可以監(jiān)控每個(gè)CVD化學(xué)成膜設(shè)備的腔室。仇善海表示,每一個(gè)腔室里都有一塊玻璃基板,每一個(gè)腔室的運(yùn)行狀態(tài)是否正常,系統(tǒng)會(huì)按照不同顏色進(jìn)行提醒。他說(shuō)這個(gè)模型不僅僅只有故障傳遞的作用,而是在腔室正常運(yùn)作過(guò)程中,檢測(cè)到其接下來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題,即故障預(yù)判。

    “但在實(shí)際操作中還是比較有難度的,目前我們也只是針對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行了分析,預(yù)判時(shí)間只能做到分鐘級(jí),還無(wú)法做到提前幾天的預(yù)判。”仇善海如是說(shuō)道,”這與行業(yè)工藝復(fù)雜程度有關(guān)。例如石油勘探的鉆頭,其更換鉆頭的預(yù)測(cè)率基本已經(jīng)達(dá)到了90%以上,而且系統(tǒng)可以提前幾天就給出更換信號(hào)。“

    一年前,當(dāng)成都中電熊貓剛開(kāi)始運(yùn)行這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候,只能輸出秒級(jí)的運(yùn)算結(jié)果,這對(duì)實(shí)際操作而言是沒(méi)有任何意義的。但隨著數(shù)據(jù)的不斷豐富,系統(tǒng)的不斷優(yōu)化,其中設(shè)備的保養(yǎng)數(shù)據(jù)對(duì)于預(yù)測(cè)分析的數(shù)據(jù)會(huì)有一個(gè)修正的作用,預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)越來(lái)越準(zhǔn),且預(yù)判時(shí)間也會(huì)慢慢提前。

    多維度保障數(shù)據(jù)安全

    創(chuàng)新始于數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)重心在于安全。對(duì)此,成都中電熊貓圍繞多個(gè)維度進(jìn)行了數(shù)據(jù)安全的建設(shè)。

    首先是基于IT架構(gòu)本身的數(shù)據(jù)保護(hù),成都中電熊貓每年都會(huì)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份/還原演練,包括IT技術(shù)架構(gòu),很多都是做雙擊,做了數(shù)據(jù)庫(kù)的rank,除了在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)備份以外,其還在工廠內(nèi)部做了一個(gè)異地的數(shù)據(jù)備份并進(jìn)行演練。假設(shè)中心機(jī)房宕機(jī),能否根據(jù)異地?cái)?shù)據(jù)還原出可用的整套系統(tǒng)等等。

    從管理制度上進(jìn)行保護(hù),仇善海表示公司所有對(duì)外的數(shù)據(jù)都有一套加密系統(tǒng),內(nèi)部也有嚴(yán)格的權(quán)限管控和流程審批制度。

    從公共安全的角度,公司在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置層面也進(jìn)行了一些優(yōu)化。仇善海表示,成都中電熊貓上線包括態(tài)勢(shì)感知、流量分析和工業(yè)防火墻等安全設(shè)備。

    除了加強(qiáng)本身的設(shè)備安全和制度管理,通過(guò)運(yùn)用虛擬云桌面,成都中電熊貓將公司核心數(shù)據(jù)全部集中在云端。同時(shí)對(duì)這些數(shù)據(jù)本身也做了一些加密,包括殺毒軟件的安裝,以此作為保護(hù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的手段。

  • 成都中電熊貓仇善海:5G+AI打造中國(guó)智能”功夫熊貓“

    自動(dòng)派單的流程

    在AI領(lǐng)域,成都中電熊貓主要針對(duì)生產(chǎn)線上的物流進(jìn)行了優(yōu)化。因?yàn)橥瑯拥墓に囌军c(diǎn),產(chǎn)品線條可能包括幾條甚至十幾條,如何實(shí)現(xiàn)均衡連續(xù)的分配產(chǎn)品,就需要自動(dòng)派工流程。因?yàn)槠渲猩婕暗胶芏鄰?fù)雜的算法規(guī)則,所以成都中電熊貓主要在這方面進(jìn)行了智能方面的優(yōu)化。

    例如液晶面板生產(chǎn)完之后,會(huì)在暫存區(qū)進(jìn)行存放。暫存區(qū)設(shè)有很多立體空間,而且范圍非常廣,包含十幾條產(chǎn)品線,如何選擇最優(yōu)、最近的產(chǎn)品,讓設(shè)備的等待時(shí)間達(dá)到最短,且符合空間利用率,這個(gè)過(guò)程是需要綜合考慮很多因素的,單純依靠人為測(cè)算是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,需要AI智能算法的支持。

    圖像識(shí)別

    仇善海表示,公司原計(jì)劃年初上一套圖像識(shí)別系統(tǒng),但由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)沒(méi)有穩(wěn)定就暫時(shí)擱置了。

    2019年,成都中電熊貓與騰訊阿里進(jìn)行了深入交流,并進(jìn)行了相關(guān)試點(diǎn)實(shí)驗(yàn),但測(cè)試數(shù)據(jù)并不盡如人意。由于行業(yè)的特殊性,產(chǎn)品缺陷結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,不一樣的電路圖型特別影響圖像識(shí)別的準(zhǔn)確率,而且相似的曲線類型特別多。仇善海表示,很多時(shí)候,對(duì)于兩個(gè)看上去差不多的缺陷,他們自己都分不清,機(jī)器就更難識(shí)別了。

    根據(jù)之前的試點(diǎn)實(shí)踐,得出機(jī)器識(shí)別的準(zhǔn)確率是80%~90%,而且由于是樣本測(cè)試,準(zhǔn)確率肯定高于實(shí)際水平,但這依舊達(dá)不到人的檢測(cè)水準(zhǔn),因?yàn)楫?dāng)時(shí)人的平均準(zhǔn)確率是93%。而之所以上線圖像識(shí)別,就是為了解放人力,如果達(dá)不到人的檢測(cè)水平,自然不具備實(shí)踐意義。

    目前,工廠本身也有一些自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)完后會(huì)有人工進(jìn)行復(fù)檢。因?yàn)楝F(xiàn)在的自動(dòng)化檢測(cè)是設(shè)備廠家依托算法進(jìn)行搭建的,只能識(shí)別缺陷,但不能把缺陷進(jìn)行分類,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的就必須依賴人工智能。而目前圖像識(shí)別的算法,只有一些互聯(lián)網(wǎng)公司或者人工智能公司才能做到,所以分類的難度非常高,而且必須在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的情況下才能做。所以成都中電熊貓去年一直在調(diào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),預(yù)計(jì)在今年年底或者明年年初重啟這個(gè)項(xiàng)目。

    智能小車(chē)

    目前,成都中電熊貓已和電信達(dá)成合作,進(jìn)行5G的覆蓋和5G+工業(yè)互聯(lián)的試行點(diǎn)。仇善海表示現(xiàn)在公司沒(méi)有完全自動(dòng)化的立體倉(cāng)庫(kù),所以率先會(huì)在倉(cāng)庫(kù)物流部分進(jìn)行試點(diǎn)。

    由于產(chǎn)品比較大而且非常重,重量多達(dá)幾百甚至上千公斤,等5G上線之后,成都中電熊貓將會(huì)用一些智能小車(chē)運(yùn)送生產(chǎn)線上的產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)的小車(chē)更多是偏向物流行業(yè)的,類似京東等都有自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù),相對(duì)而言更容易實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)貨小車(chē)。但對(duì)于大型制造業(yè),尤其像成都中電熊貓這種做大尺寸電視面板的企業(yè),包裝總量非常大,包裝結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜,但好在大小是相對(duì)固定的。所以,從生產(chǎn)線產(chǎn)品完成之后,怎樣將產(chǎn)品送到成品庫(kù)的貨架上,是其5G上線后首先會(huì)考慮的問(wèn)題。

  • 成都中電熊貓仇善海:基于人、人、人的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

    數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵因素,仇善海表示人是最關(guān)鍵的。

    首先是信息化團(tuán)隊(duì)的人,因?yàn)闊o(wú)論是執(zhí)行還是規(guī)劃,都取決于做這些事情的人。對(duì)于信息化團(tuán)隊(duì)的人而言,一把手的支持非常重要,有了企業(yè)一把手的支撐,才能成功去推一些數(shù)字化的東西,然后就是信息化團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)能力和規(guī)劃能力,怎樣把業(yè)務(wù)跟技術(shù)融合,從流程上設(shè)計(jì)出比較規(guī)范能夠落地執(zhí)行的流程,這些都是取決于初期的規(guī)劃。

    更關(guān)鍵的在于,信息化團(tuán)隊(duì)的人要深入一線去調(diào)查業(yè)務(wù),必須對(duì)業(yè)務(wù)有足夠的了解才能做出很好的轉(zhuǎn)型規(guī)劃。其次是合作的人,尋找優(yōu)秀的第三方。不僅能輸出技術(shù),同時(shí)懂得把工廠的業(yè)務(wù)搞清楚,能把技術(shù)跟業(yè)務(wù)完美結(jié)合起來(lái)的第三方。

    解決了人的問(wèn)題,仇善海表示,另外只需記住一點(diǎn),不要盲從也不要人云亦云。技術(shù)重要,規(guī)劃也重要,但最后解決自身問(wèn)題、帶來(lái)效益才是最重要的。

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