工業大數據在鋁箔制造企業的應用研究

高宗鵬 王媛媛

摘要：近年來，隨著智能制造與工業互聯網概念的深入，越來越多的鋁箔制造企業開始關注工業大數據技術，使其能夠帶來企業生產與管理環節的升級和優化，推動企業由傳統制造到智能制造的轉變。本文以解決鋁箔制造企業當前面臨的主要問題為導向，從鋁箔制造企業工藝研發、人員因素，設備維護三個方面應用工業大數據后對企業帶來的影響進行論述。

關鍵詞：工業大數據;鋁箔制造;數據驅動;智能制造;

一、前言

隨著智能制造與工業互聯網概念的深入，工業產業進入了新一輪的全球性革命，工業大數據的應用將帶來工業生產與管理環節的極大的升級和優化，其價值正在逐步體現和被認可。在當今智能制造大環境下，鋁箔制造企業正在經歷著一個機遇與挑戰并存的特殊時期。

（一）、工業大數據是指在工業領域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發、設計、工藝、制造、采購、供應、庫存、發貨和交付、售后服務、運維、報廢或回收再制造等整個產品全生命周期各個環節產生的各類數據及相關技術和應用的總稱。其以產品數據為核心，極大延展了傳統工業數據的范圍，同時還包括工業大數據相關技術和應用。

（二）、鋁箔因其優良的特性，廣泛用于食品、飲料、香煙、藥品、電解電容器、建筑、車輛、船舶、房屋等。為了提高軋制效率和鋁箔產品的質量，現代化鋁箔軋機向大卷、寬幅、高速、自動化四個方向發展。

鋁箔制造企業當前面臨的主要問題有：勞動力短缺、成本增加、產能過剩，來自全球的競爭正逐漸蠶食著中國“世界工廠”的地位，以上這些成為制約企業發展的主要因素。

（三）、鋁箔制造企業工業大數據三大來源

1、生產經營相關的企業信息系統數據，主要來自于產品生命周期管理（PLM）、企業資源規劃（ERP）、供應鏈管理（SCM）和客戶關系管理（CRM）等企業信息系統。這些系統中積累的產品研發數據、生產制造數據、物流供應數據以及客戶服務數據，存在于企業或產業鏈內部，是工業領域傳統數據資產，在移動互聯網等新技術應用環境下正在逐步擴大范圍。

2、近年來物聯網技術快速發展，裝備物聯網成為工業大數據新的、增長最快的來源，它實時自動采集了生產設備和交付產品的狀態與工況數據。可以幫助用戶提高裝備運行效率，拓展制造服務。

3、 外部互聯網還存在著海量的“跨界”數據，比如影響鋁箔生產的氣候環境數據、影響產品市場預測的宏觀經濟數據、影響企業進出口的匯率數據等。

二、工業大數據的應用

為尋找解決鋁箔制造企業當前面臨的勞動力短缺、成本增加、產能過剩等問題，本文將從工業大數據在鋁箔制造企業的幾個應用角度，來探討工業大數據是如何能夠幫助鋁箔制造企業解決當前面臨的難題的。

（一）、工藝研發，研發數據通過工藝技術人員在研發過程中不斷積累而成，包括：用戶需求大數據、研發知識大數據、產品重用大數據、研發協同大數據等，具有跨產品和跨行業、種類繁多的特性。可通過充分利用工業大數據，實現基于大數據的模擬仿真研發，來計算用戶需求產品的理論生產數據。再用理論數據和實際生產相結合，投入新產品試制。傳統生產企業在測試、驗證環節需要生產出實物來評測其性能等指標，成本隨測試次數的增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術，可以實現對原有研發環節過程的模擬、分析、評估、驗證和優化，從而減少生產更改量，優化生產工藝，降低成本和能耗。

（二）、鋁箔制造企業生產設備動輒上億，車間工作即耗神又繁重。隨著老齡化社會的到來，近年來市場勞動力減少，工資以及社保的負擔導致人工成本非常高，而且招不到人，90后、00后不愿意干，人員流動較大。而鋁箔制造精度嚴重依賴設備操作人員的技術水平。

鋁箔企業生產大數據不僅包括產品生產制造過程中采集的產品生產信息、訂單信息、設備信息、控制信息、物料信息、人員工作排程，還包括企業內部管理信息流、資金流、產品生產上下游的供應商及客戶管理等相關輔助生產管理的信息，這些數據具有時序性和強關聯性。可通過充分利用工業大數據在產品全生命周期內數據流轉的自動化及對制造生產全過程的自動化控制和智能化控制，將促進信息共享、系統整合和業務協同，提高精準制造、高端制造、敏捷制造的能力，加速智能車間、智能工廠等現代化生產體系建立，實現智能生產。減少或減輕鋁箔制造對工作人員的依賴性，實現“人機互補”，提高工作效率，專業能力。

（三）、利用工業大數據技術將遵從不同接口協議（如 485，Mod bus、 Profinet 等）的設備運行信息進行統一規范和采集，獲取設備及系統的開機、運行及故障等運行狀態信息。管理人員可通過設備運行報表分析設備的運行情況，及時調整生產任務的分配，不斷釋放生產車間產能。設備管理人員通過監控、分析遠程采集的設備實時運行狀態數據，實現遠程監控與管理、故障診斷及預測性維護等，可降低維護成本，減少設備意外停機，提高設備利用率。

三、結束語

工業大數據是制造業提高核心能力、整合產業鏈和實現從要素驅動向創新驅動轉型的有力手段。對鋁箔制造型企業來說，工業大數據不僅可以用來提升企業的運行效率，更重要的是通過工業大數據技術等新一代信息技術提供的能力來改變商業流程及商業模式。作為智能制造核心動力的工業大數據，必將有力推動鋁箔制造企業由傳統制造到智能制造的轉變。解決鋁箔制造業企業當前面臨的主要問題，以更加自信的姿態參與全球的競爭，提升中國“世界工廠”的地位。

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