Katja Windt教授/博士是西馬克集團董事會成員,負責西馬克集團數字化部門和電氣自動化部門。在本訪談中,她談到了數字化未來面臨的挑戰(zhàn)、數字化對設備和機械工程領域的影響和從根本上給用戶帶來的收益。

Windt教授,數字化變革的目標是什么?

我們希望幫助我們的用戶實現機械和生產過程的最大化利用。我們的實現途徑是將工藝技術和智能物流以及數字化技術相結合,為用戶帶來附加值。目前,我們已經可以提供一系列基于數字化技術的新產品和服務了。通過這些新技術我們會在整個供應鏈實現顯著的效益提升。

數字化會改變鋼廠運作的方式嗎?

是的,的確如此。數字化對戰(zhàn)略、流程、結構和產品都有影響,并將導致參與附加增值鏈的公司發(fā)生可持續(xù)變化。人員、設備和產品未來將實現實時通信。學習算法將價值創(chuàng)造鏈轉化為動態(tài)作用的價值創(chuàng)造網絡。

您能詳細描述一下嗎?

對于公司來說,未來的發(fā)展導向是一個數字生態(tài)系統(tǒng)。這是一個復雜的業(yè)務功能和業(yè)務流程網絡,與生產設備、計算機、軟件功能和人員等參與者交互。它能不斷地進行自我交流、分析、監(jiān)控和訓練。數字生態(tài)系統(tǒng)將不斷學習和完善,因其不斷接受訓練,以接近理想的目標場景。基于智能模式識別算法,它能夠預測場景、了解實際發(fā)生事件的后果、并知曉所有成本。數字生態(tài)系統(tǒng)的目標是在整個工藝鏈上最大化公司的利潤。這就要求整個工藝鏈在所有涉及的流程中進行優(yōu)化——從來料到生產,再到產品運輸至最終客戶。

這聽起來蠻復雜的。

對于數字化技術和數據量而言,的確如此。但在執(zhí)行任務和決策過程中,操作人員將獲得最好的支持。然而,一個關鍵的要求是,生態(tài)系統(tǒng)具有一個基于平臺基礎設施的強大的、靈活的數據體系結構。它將整合不同的生產設施和不同的數據源數據結構。事實上,這通常是新老設備或自動化系統(tǒng)的結合。我們的專家為我們的用戶將所有這些結合到一個兼容的系統(tǒng)中。

未來的鋼廠能夠自我學習和自我優(yōu)化嗎?

不僅在未來,這在今天也是可行的!我們已經實施了多個以數字化解決方案為重點的項目。我們與用戶大河鋼鐵公司一起在美國建設的學習型鋼廠就是此類項目的一個突出范例。作為集成供應鏈的一部分,智能鋼廠不斷優(yōu)化生產流程,從原材料一直到成品。這是通過使用過程專有技術和專業(yè)知識以及物理和數據控制模型來實現的。

是否有最佳實踐或數字化轉型路線圖之類的東西供用戶遵循?

在世界范圍內,我們獲得了非常好且非常成功的經驗。然而,這項任務并不容易,因為鋼鐵生產意味著必須同時應對許多挑戰(zhàn),所有這些挑戰(zhàn)都將直接影響到企業(yè)的經營成果。我指的是應對多變的訂貨批量,甚至是單件訂貨,如何進行靈活的生產計劃和生產控制,同時實現交付的及時性和短交貨期;以最小的維護工作量和很少的鎖定資金實現最大的設備效益;以高產量和低庫存實現最佳產品質量的可重復性。所有這些都是在特定的法規(guī)要求、環(huán)境標準、資源以及原材料、能源和人員成本等情況下發(fā)生的。當我們開發(fā)一個解決方案時,我們必須考慮到所有這些方面,以期滿足每個用戶的特定需求,并在一個特定的目標沖突范圍內實現。

針對不同用戶的不同要求,您如何著手開發(fā)解決方案?

目標場景由三個要素組成。第一:生產計劃的實時控制。第二:設備狀態(tài)監(jiān)測。第三,監(jiān)控和保證產品質量。這三者共同構成了公司成功的關鍵。同時,它們是密切相連的。例如,生產計劃需要實時的信息來說明生產目標的實現情況,即生產率和產能利用率、設備狀況、獲得的產品質量和交付日期的遵守情況。這是工廠運營商確保符合客戶規(guī)范的唯一方法。另一方面,設備維護需要有關設備和組件的當前狀態(tài)和狀況以及計劃生產的資源和能力要求的信息。這是為了確保所需的產品質量能夠在設備當前的條件下實際生產出來。必要時,對生產計劃需求需要進行評估、記錄和調整。所有這些都必須以全面集成的方式進行。

鋼廠是怎么變得智能的呢?

這一點可以從多方面體現出來,而且我們的用戶可以從很多方面體驗到。讓我來描述許多場景中的一個:在智能鋼廠中,集中、嚴格和分級的生產計劃流程正逐漸被實時生產優(yōu)化所取代。這是一種根本不同的方法,因為生產計劃系統(tǒng)已成為一個基于生產實時數據的敏捷過程。生產計劃考慮到環(huán)境中的任何變化,例如新訂單、即將實施的維護維修或質量偏差,自動生成替代方案并評估這些方案。結果是基于學習算法的參數化生產計劃。

您提到了用戶大河鋼廠，在那里實施了哪些來自西馬克集團的數字化解決方案？

對于大河鋼廠，我們提供了全部機械設備，以及自動化系統(tǒng)和相關工藝包。實踐表明我們的解決方案間能夠進行良好互動，并為用戶提供長期收益。我們的供貨范圍從煉鋼車間、到軋機、直至帶鋼處理線。這家鋼廠生產的是高質量的帶鋼產品。我們來更加深入地了解一下數字化解決方案及其在整個工藝鏈中的交互方式。這里我們將討論生產計劃、商務智能、設備狀態(tài)監(jiān)控以及產品質量控制和保證。

生產計劃系統(tǒng)在大河鋼廠是怎樣工作的？

從生產的第一天起，大河鋼廠就開始使用西馬克X-PACT®MES 4.0系統(tǒng)進行生產計劃和控制。我們的系統(tǒng)設計用于實時執(zhí)行智能的、自主的生產計劃。作為我們正在進行的數字化開發(fā)的一部分，我們與德國不萊梅雅各布斯大學合作，啟動了一個關于“智能生產規(guī)劃”的研發(fā)項目。該項目包括對特定生產情況的動態(tài)反應、人工智能的使用和自學習自動化系統(tǒng)等方面。我們計劃將這些動態(tài)規(guī)劃和優(yōu)化過程集成到大河鋼廠現有的X-PACT®MES 4.0系統(tǒng)中。他們還將進一步提高生產計劃的準確度和交貨的及時性，提高產量和設備的經濟效益。