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张合清 滨州渤海活塞有限公司 信息部部长

2021/1/24    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:CIO评选  e-works年度盘点  智能制造  张合清  
本文为“2020年度中国制造业优秀CIO”参评材料。本次将评选出在企业成功规划和实施智能制造项目,带领各方积极推进项目实施并达到预期效果,为企业带来实际效益的制造业企业的优秀CIO。
一、企业简介
 
       滨州渤海活塞有限公司是北京海纳川旗下渤海汽车系统股份有限公司的全资子公司,公司有着近七十年的历史,位于山东省滨州市,员工3000余人。作为综合实力国内领先、国际一流的活塞制造企业,产品品种1000多个,年产能力3000万件,是国内唯一一家能够全面生产各种汽车、船舶、工程等动力机械用活塞的专业化企业。与中国一汽、上汽集团、东风汽车、潍柴动力、中国重汽、三一重工、玉柴机器、江淮汽车、江铃汽车、云内动力等多家国内知名汽车和发动机制造企业建立了深度合作。国内综合市场占有率35%,商用车用高端产品市场占有率达到50%以上。国际市场遍及北美、欧洲、东亚、中东等地,拥有大众、福特、康明斯、卡特彼勒、菲亚特、斯堪尼亚、曼、约翰迪尔、道依茨、瓦克夏、科勒、五十铃、洋马等国际知名客户。

滨州渤海活塞有限公司

图1 滨州渤海活塞有限公司
 
二、CIO个人简介
 
       1990年7月毕业于山东省机械工业学校企业管理专业,分配到山东活塞厂从事企业管理工作。
 
       1992年12月至1998年12月,在山东滨州渤海活塞股份有限公司计算机管理开发公司任经理助理,主管信息化业务。
 
       1999年1月至2007年7月,在山东滨州渤海活塞股份有限公司任企划部副部长,主管公司信息处理、信息化项目。
 
       2004年9月毕业于天津工业大学,取得计算机专业硕士研究生学历。
 
       2007年7月至今,在山东滨州渤海活塞股份有限公司(现更名为“滨州渤海活塞有限公司”)信息部任部长,承担了多个国家信息化项目的实施。

张合清 渤海活塞 CIO

图2 张合清  滨州渤海活塞有限公司 信息部部长
 
三、个人信息化从业经历及主要业绩
 
       3.1 主导的主要工作及成果
 
       1、2018年9月,主持《汽车活塞智能制造试点示范》项目建设,并荣获工信部“智能制造试点示范项目”。
 
       2、2018年10月,主持的《渤海活塞离散型智能制造新模式》被选定为“山东省1+N带动提升项目”。
 
       3、2018年12月,因主持公司两化融合管理体系贯标工作成绩显著,渤海活塞荣获“2018年度山东省两化融合优秀企业”称号。
 
       4、2019年5月,主持《发动机活塞智能制造》项目,成为山东省第一批“现代优势产业群+人工智能”试点示范项目。
 
       5、2019年12月,主持的《基于产业互联网平台的国六发动机活塞智能制造建设及应用示范项目》进入“第二批省级产业互联网平台示范”项目名单。
 
       6、2020年1月,主持的《绿色智能发动机运动组件全生命周期解决方案》项目,荣获工信部工业互联网试点示范项目。
 
       7、2020年4月,主持的《发动机活塞智能制造》荣获山东省级第一批人工智能与5G试点示范项目。
 
       3.2 个人成绩及荣誉
 
       2016年12月,山东省首席信息官突出贡献奖。
 
       2017年04月,担任山东省CIO智库常务理事。
 
       2017年08月,荣获山东省优秀CIO称号。
 
       2017年12月,山东省两化融合先进个人。
 
       2017年12月,山东省优秀首席信息官。
 
       2017年12月,中国百佳首席信息官。
 
       2018年01月,山东新动能软件创新创业大赛优秀奖。
 
       2018年01月,山东新动能软件创新创业大赛产业贡献奖。
 
       2019年08月,担任CIO智库副理事长。
 
       2020年01月,担任中国智能制造百人会专家委员。
 
四、近2年在企业主要推进的智能制造项目
 
       4.1 基于5G网络建设的活塞智能制造项目
 
       智慧工厂5G工业专网通过5G+切片技术/MEC技术构建全连接的无线网络,对工厂生产要素实现全面感知,从而进行设备远程控制、AR运维辅助、机器视觉、设备数采、高清视频监控、数据不出场等主要应用需求。MEC平台部署在靠近企业生产的边缘位置,除了提供可保障的低时延,还能够部署数据自动化分析、生产管理自动化调度、安全防护等相关远程智能控制应用内容,显著提高工厂生产效率和数据安全性。

整体网络架构示意图

图3 整体网络架构示意图
 
       1)AGV智能运输和物流仓储
 
       针对传统AGV固定不灵活、迟钝不敏捷、独立不协作、适应性差等问题,以物联网、互联网战略和大数据云平台等技术为支撑,构建物流仓储系统。根据企业产品生产制造过程及各车间的物料流转实际情况,规划总体业务平台架构,保证AGV在车间之间、车间内部工序之间的顺利运行。对接MES信息化系统,利用最新的物联网技术,通过自动扫码、系统解析等应用,自动完成信息的录入和输出功能,实现物料的跟踪、定位等应用。以精益生产思想的拉式需求为主要模式,按照下工序向上工序发送需求的方式,实现物料入库、在库和出库等各类运行行为,根据不同的RFID或条码格式,配置相应的读写器,数据采集完毕,再将物流行为分为入库管理、库存管理、物料管理、出库管理、检测分析状态,完成智能物流管理系统的组建。

生产现场AGV运行场景

图4 生产现场AGV运行场景
 
       2)基于5G的智能工艺应用
 
       根据公司生产现场工艺应用情况,提升智能工艺应用水平,改变传统网络在电子工艺应用中的弊端,根据5G网络融合应用情况,深化活塞制造车间智能工艺应用深度。利用5G模组将5G信号转化为生产现场智能工艺终端可接受的无线网络信号,或者采购全新内置5G模组的PAD终端,直接接受5G网络信号,应用于生产现场智能电子工艺。不断提升智能工艺应用水平,提升生产现场应用的稳定性和加载速率。

现场智能工艺应用情况

图5 现场智能工艺应用情况
 
       3)重点工序在线检测
 
       针对重点工序在线检测存在延时、误判等问题,利用5G网络的高带宽、低延时、广连接的特性,对设备的状况进行智能化地实时监测和问题诊断。实现智能诊断和远程维护,助力维护模式升级,完善重点工序在线检测机制。
 
       4)在线缺陷检测
 
       针对目前产品的质量检测效率低下、缺陷难回溯、缺陷检测率受人员状态影响明显等问题,利用5G网络,将待检测产品图片信息上传至云端进行图像识别及分析,实现缺陷实时检测与自动分拣为回溯缺陷原因提供数据分析基础,构建在线缺陷检测机制。
 
       针对目前活塞检测难度大、效率低等问题,进行超精度微细缺陷涡流检测系统的研发。通过开展探头线圈一致性、超高频激励电路、运动控制、信号处理、缺陷识别定位等相关关键技术的研究,经过提炼以最终装备的研制进行项目内容验证。
 
       5)远程机器人控制
 
       机床运行实时监控是基于实时数据采集,用三维仿真技术在云端模拟机床运行的实时状况,使得生产管理者能够实时准确的掌握车间设备的真实运行情况,及时掌握机床的运行状态,以便对生产过程进行及时的掌控和调整。
 
       6)生产线设备控制
 
       针对工厂内产线控制部件灵活部署的目标,基于5G低时延、高可靠等特性,研究I/O模块、传送带、阀门、机器人等部件的无线接入,实现生产车间的集中化控制的目的,将柔性化生产并入智能工厂生产网络,实现基于5G的生产线设备控制。
 
       7)生产安全监控
 
       为实现工人行为识别,危险设备工作状况检测,自定义报警区域监控等目标,针对识别精度低、时效性差、无视频追溯功能等问题,搭建生产安全监控平台。基于5G低时延、高可靠等特性,研究AI+计算机视觉技术、AI模型实时推理技术,对生产监控网络实现视频高速实时回传。
 
       4.2 智能能耗管控
 
       通过智慧能源集中管控项目的实施,实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程化再造,有效实施客观的以数据为依据的能源消耗评价体系,减少能源管理的成本、提高能源管理效率,及时了解真实情况和提出节能降耗的技术和管理措施,协助公司管理层制订能源考核措施和考核办法,有效降低生产的整体能耗水平。
 
       智能能耗管控系统的主要功能包括总况展示、能源供给侧管理、生产用能管理、能效管理。

智能能耗管控部署

图6 智能能耗管控部署
 
       1)能源供给侧管理
 
       让能源管理人员基于企业现实地物理供电结构,实时了解各配电室及配电回路的能源供给情况,统计各变电站、配电室能源供给数据。实时掌控超负荷报警信息。保证生产用能的正常供给。
 
       2)生产用能管理
 
       企业用能主体,各个工部、产线、班组基于管理体系,实时掌控各自的生产用能量及费用。把不同配电室下的产线及设备组合到一起,形成管理单元。单独统计核算用电量及电费。设备运行工况查询功能,支持生产管理人员对设备时段运行功率过程数据及过程设备绩效参数的查询,并对设备工作状态及设备绩效参数超标状况进行分类统计。

各重点关注点用能对比

图7 各重点关注点用能对比
 
       3)能效管理
 
       无论哪条产线或重点能耗设备,系统会全程记录用电数据,生产班组只需填入生产某种产品的起始时间与结束时间,填入相应的产量,系统就会算出单耗。对某种产品积累的足够数量的单耗数据,可以确立一个产品的单耗标准。企业内各产线与重点能耗设备生产上千种最终产品与过程制品,通过一段时间的数据积累可以建立一套单耗标准体系。每条产线或设备每班生产多种产品,结合单耗标准体系与产量数据可以计算每个班组的标准用能量与实际用能的偏差,帮助企业实现对整体能效的管控。

各车间能效对比

图8 各车间能效对比
 
       4)高耗能设备的生产管理
 
       功能模块对此类设备进行短生产周期管理。“炉次”是基础管理单元。对于每个生产炉次进行用能量、单耗、电费的计算,并提供完整的用电过程数据。生产人员可以通过炉次用电过程数据,寻求优化的操作方式。
 
五、个人在智能制造工作中的体会
 
       作为公司信息化方面的负责人,在IT领域30余年来摸爬滚打,张合清同志始终把“持续不断的学习、自主创新、系统优化集成”作为自己工作的三部曲。提出并倡导创新信息化理念:信息化管理平台不是管理的写真,必须融入先进的管理理念、国际行业标准,同时结合公司产品特点、经营模式、企业文化、全面打造数字化平台。推进企业优化流程、精益生产、建立数据库、自动考核贯穿于系统的每个模块,节能降本,注重细节,高起点高要求。
责任编辑:程玥
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