《科技日报》 | 让数据在“透明工厂”跑起来——瑞泰马钢打造智能制造示范场景

走进瑞泰马钢新材料科技有限公司（以下简称“瑞泰马钢”）的生产车间，一幅充满科技感的画面映入眼帘：工业机器人熟练地挥舞着“手臂”，自动导引运输车穿梭自如，贴着条形码的物料包自动运输至立体智能仓储货架……借助5G、大数据、人工智能等新技术，围绕耐火材料生产，瑞泰马钢实现了对传统生产流程的革新再造，搭建起智能制造新场景。

日前，在2024（第二届）央地合作论坛上，“瑞泰马钢新材料科技有限公司：强强联手，打造智能制造示范场景”项目入选2024年度央地合作优秀案例。

走进瑞泰马钢集控室，在整洁明亮的大厅中，操作员轻轻点击鼠标，大屏幕上即刻呈现5条生产线、上百台设备的运转情况。原料入库、订单跟踪、生产制造……在大数据技术赋能下，工厂如今正变得越来越“透明”。

传统的耐火材料生产场景近乎“信息黑箱”，信息不透明、数据难追溯，导致管理效率低下，产品质量也难以保证。瑞泰马钢运营管理部（数智化推进办）副主任邵辉告诉记者，传统耐火材料生产场景主要流程包括仓储、配料与混合、困料、成型、热处理、包装等环节，生产工艺以机械化设备为主，辅以部分自动化设备。生产计划、工艺数据等也主要通过纸质单据记录、传递，需要配置专门的计划员、工艺员、统计员等岗位。

“耐火材料的生产流程是典型的‘流程型+离散型’模式：从原料的仓储管理到配混料是流程型模式；泥料的困料到成型，再到热处理和精加工为离散型生产模式。前一套工序的物料与后一套工序的物料是‘多对多’的关系，且每道工序间的物料状态都不一样。这就使得物料数据的精准追踪、流转十分困难。”邵辉说，要想在激烈的市场竞争中脱颖而出，实现降本增效，就必须打破“信息黑箱”，让数据还原生产，使流程更加清晰透明。

2019年5月，瑞泰马钢正式启动“透明工厂”建设。1.0版本的“透明工厂”打通了数据间的壁垒，所有生产线上的数据信息成为云端的一组代码，管理人员通过系统平台可以实时掌握生产信息，及时查看、调整生产资料的状态。

“所谓‘透明工厂’，核心指的就是数据透明，包括各生产节点和生产过程数据都完全透明。这解决了传统制造业信息化过程中面临的‘数据孤岛’、经营决策支撑不足、产品难以跟踪等问题，提高了我们的自动化和智能化水平。”邵辉说，打通“数据孤岛”能为研发、生产、销售、售后服务等各个环节提速增效。

以原材料仓储为例，过去主要依靠人工登记、计算，很难完全实现先进先出，有时原料过了保质期，也找不到问题所在。如今，在智能制造新场景下，工厂数据越来越透明，从原料入库开始，平台便会自动记录相关数据，并与相关生产环节进行匹配，实现自动出库、适时提示，保证仓储流程高效运转。

在瑞泰马钢的生产车间，智能装备无疑是主角。“过去，我们需要一个人开机器，一个人称料，一个人拿砖，一台螺旋轧机需要三人操作。现在，一名工人通过操作工业机器人，可以一人控制两台机器，生产效率显著提升。”瑞泰马钢制造中心RH产线作业长向坤介绍，如今，在智能制造新场景下，多种智能装备的广泛应用大大降低了工人的劳动强度，也让整个生产过程高效、可控。

推动智能制造新场景落地，驱动智能装备高效运转的，是更加精准、有效的数据。

瞄准生产过程管控环节，2023年12月，洁净钢精炼炉用节能环保新材料智能制造生产线正式投产，标志着“透明工厂”2.0版本正式上线。这一版本不再是简单地打通“数据孤岛”，而是进一步找到数据之间的关联性，让管理者能够更加清楚地掌握生产全局，让生产环节更可控。

“当数据实现深度融合，生产管理就可以进一步实现自动化，进入标准状态，产品品质就可以得到提升，成本也会随之下降。”邵辉说，大量数据的采集、融合，使数据能够更加便捷地在不同生产环节、智能装备之间流传，进而推动整个生产过程更加智能可控。

数据不仅要看得清，更要看得懂。在智能制造新场景下，借助工业互联网、数字孪生等技术，原有的数据指标、设备及工艺实时运转情况等被转化为易于直观理解的图形、动画。在充分保留原始数据和信息完整性的基础上，复杂的数据信息也能够被快速、准确地掌握和感知，提升数据的可读性。

例如，在转炉、钢包耐火材料工作衬测厚仪数据远程传输与智能诊断场景中，钢包探头采集的数据经过现场软件系统处理后，自动生成钢包的厚度分布图和报表。通过5G技术，这些数据能实时传送到平台上，相关人员可以通过监测这些数据了解产品实际的使用性能，为后期的生产质量管控和产品研发提供最真实的基础数据。这些基础数据最终也会反哺到生产过程中，为生产效率提升、产品质量提高发挥重要作用。

随着数据采集量和覆盖范围的不断增加，如何打造更加智慧的先进制造场景，让生产决策更智能，成为“透明工厂”重要的发展方向。

“早期的1.0版本，数据采集范围约为40%。如今2.0版本的‘透明工厂’，数据采集的量更大、面更广，可以覆盖从生产流程内部到产品全生命周期约90%的生产数据。”邵辉说，随着“透明工厂”积累的数据越来越多，工厂也仿佛有了智慧大脑，进一步推动智能制造新场景的落地。

例如，围绕精准排程、精准质量追溯、精准成本管控等生产环节，决策平台可根据订单类型、交期、工艺约束条件等，自动生成月、周、班的生产计划，并支持实时动态调整；通过生产全过程的数据采集和批次跟踪，将配料、困料、成型等工序的检测数据与产品在客户现场使用过程的数据进行关联，并运用自动推理、自动搜索、机器学习和模式识别等方法，进行自动化训练，建立并优化模型，从而实现综合生产效率的提升。

邵辉介绍，通过对各业务系统运行过程中生成的海量数据进行处理、分析和挖掘，目前“透明工厂”围绕各类智能制造新场景已经形成各项业务主题指标1500余个，为提升决策效率提供有力支撑。据介绍，实施“透明工厂”项目，推动智能制造新场景落地后，人均年产能提高50.6%，单位产品能耗降低24.86%。