访西马克集团董事会成员Katja Windt教授

Katja Windt教授/博士是西马克集团董事会成员,负责西马克集团数字化部门和电气自动化部门。在本访谈中,她谈到了数字化未来面临的挑战、数字化对设备和机械工程领域的影响和从根本上给用户带来的收益。

Windt教授,数字化变革的目标是什么?

我们希望帮助我们的用户实现机械和生产过程的最大化利用。我们的实现途径是将工艺技术和智能物流以及数字化技术相结合,为用户带来附加值。目前,我们已经可以提供一系列基于数字化技术的新产品和服务了。通过这些新技术我们会在整个供应链实现显著的效益提升。

数字化会改变钢厂运作的方式吗?

是的,的确如此。数字化对战略、流程、结构和产品都有影响,并将导致参与附加增值链的公司发生可持续变化。人员、设备和产品未来将实现实时通信。学习算法将价值创造链转化为动态作用的价值创造网络。

您能详细描述一下吗?

对于公司来说,未来的发展导向是一个数字生态系统。这是一个复杂的业务功能和业务流程网络,与生产设备、计算机、软件功能和人员等参与者交互。它能不断地进行自我交流、分析、监控和训练。数字生态系统将不断学习和完善,因其不断接受训练,以接近理想的目标场景。基于智能模式识别算法,它能够预测场景、了解实际发生事件的后果、并知晓所有成本。数字生态系统的目标是在整个工艺链上最大化公司的利润。这就要求整个工艺链在所有涉及的流程中进行优化——从来料到生产,再到产品运输至最终客户。

这听起来蛮复杂的。

对于数字化技术和数据量而言,的确如此。但在执行任务和决策过程中,操作人员将获得最好的支持。然而,一个关键的要求是,生态系统具有一个基于平台基础设施的强大的、灵活的数据体系结构。它将整合不同的生产设施和不同的数据源数据结构。事实上,这通常是新老设备或自动化系统的结合。我们的专家为我们的用户将所有这些结合到一个兼容的系统中。

未来的钢厂能够自我学习和自我优化吗?

不仅在未来,这在今天也是可行的!我们已经实施了多个以数字化解决方案为重点的项目。我们与用户大河钢铁公司一起在美国建设的学习型钢厂就是此类项目的一个突出范例。作为集成供应链的一部分,智能钢厂不断优化生产流程,从原材料一直到成品。这是通过使用过程专有技术和专业知识以及物理和数据控制模型来实现的。

是否有最佳实践或数字化转型路线图之类的东西供用户遵循?

在世界范围内,我们获得了非常好且非常成功的经验。然而,这项任务并不容易,因为钢铁生产意味着必须同时应对许多挑战,所有这些挑战都将直接影响到企业的经营成果。我指的是应对多变的订货批量,甚至是单件订货,如何进行灵活的生产计划和生产控制,同时实现交付的及时性和短交货期;以最小的维护工作量和很少的锁定资金实现最大的设备效益;以高产量和低库存实现最佳产品质量的可重复性。所有这些都是在特定的法规要求、环境标准、资源以及原材料、能源和人员成本等情况下发生的。当我们开发一个解决方案时,我们必须考虑到所有这些方面,以期满足每个用户的特定需求,并在一个特定的目标冲突范围内实现。

针对不同用户的不同要求,您如何着手开发解决方案?

目标场景由三个要素组成。第一:生产计划的实时控制。第二:设备状态监测。第三,监控和保证产品质量。这三者共同构成了公司成功的关键。同时,它们是密切相连的。例如,生产计划需要实时的信息来说明生产目标的实现情况,即生产率和产能利用率、设备状况、获得的产品质量和交付日期的遵守情况。这是工厂运营商确保符合客户规范的唯一方法。另一方面,设备维护需要有关设备和组件的当前状态和状况以及计划生产的资源和能力要求的信息。这是为了确保所需的产品质量能够在设备当前的条件下实际生产出来。必要时,对生产计划需求需要进行评估、记录和调整。所有这些都必须以全面集成的方式进行。

钢厂是怎么变得智能的呢?

这一点可以从多方面体现出来,而且我们的用户可以从很多方面体验到。让我来描述许多场景中的一个:在智能钢厂中,集中、严格和分级的生产计划流程正逐渐被实时生产优化所取代。这是一种根本不同的方法,因为生产计划系统已成为一个基于生产实时数据的敏捷过程。生产计划考虑到环境中的任何变化,例如新订单、即将实施的维护维修或质量偏差,自动生成替代方案并评估这些方案。结果是基于学习算法的参数化生产计划。

您提到了用户大河钢厂，在那里实施了哪些来自西马克集团的数字化解决方案？

对于大河钢厂，我们提供了全部机械设备，以及自动化系统和相关工艺包。实践表明我们的解决方案间能够进行良好互动，并为用户提供长期收益。我们的供货范围从炼钢车间、到轧机、直至带钢处理线。这家钢厂生产的是高质量的带钢产品。我们来更加深入地了解一下数字化解决方案及其在整个工艺链中的交互方式。这里我们将讨论生产计划、商务智能、设备状态监控以及产品质量控制和保证。

生产计划系统在大河钢厂是怎样工作的？

从生产的第一天起，大河钢厂就开始使用西马克X-PACT®MES 4.0系统进行生产计划和控制。我们的系统设计用于实时执行智能的、自主的生产计划。作为我们正在进行的数字化开发的一部分，我们与德国不莱梅雅各布斯大学合作，启动了一个关于“智能生产规划”的研发项目。该项目包括对特定生产情况的动态反应、人工智能的使用和自学习自动化系统等方面。我们计划将这些动态规划和优化过程集成到大河钢厂现有的X-PACT®MES 4.0系统中。他们还将进一步提高生产计划的准确度和交货的及时性，提高产量和设备的经济效益。