協(xié)鑫光伏坐落在環(huán)境優(yōu)美的蘇州工業(yè)園區(qū),是全球領(lǐng)先的光伏材料制造商,硅片產(chǎn)品占國內(nèi)流通硅片的70%,處于國內(nèi)同行業(yè)龍頭地位。在技術(shù)研發(fā)、品質(zhì)控制、自動(dòng)化升級(jí)等方面也都處于較高水平。
大數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里提供了路徑,這讓協(xié)鑫人看到了新的契機(jī),2016年協(xié)鑫光伏正式與阿里云合作,希望通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)推動(dòng)內(nèi)部管理升級(jí)、進(jìn)一步提高市場競爭力。
文 " 阿里云研究中心劉云璐
生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里
協(xié)鑫光伏坐落在環(huán)境優(yōu)美的蘇州工業(yè)園區(qū),是全球領(lǐng)先的光伏材料制造商,硅片產(chǎn)品占國內(nèi)流通硅片的70%,處于國內(nèi)同行業(yè)龍頭地位。在技術(shù)研發(fā)、品質(zhì)控制、自動(dòng)化升級(jí)等方面也都處于較高水平。然而,從與協(xié)鑫光伏負(fù)責(zé)人的交談中,感受更多的是踏實(shí),謙遜和危機(jī)感,絲毫感覺不到身為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的優(yōu)越感,如何提高效率,提升產(chǎn)品品質(zhì)始終是他們放在肩上的責(zé)任。通過多年對(duì)生產(chǎn)流程的優(yōu)化,協(xié)鑫的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)始終保持著行業(yè)領(lǐng)先,然而,他們漸漸感到以傳統(tǒng)的方法,優(yōu)化的空間越來越小。對(duì)于追求卓越的協(xié)鑫人來說,生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里要怎么走,這無疑是一個(gè)巨大的難題。蘇州協(xié)鑫光伏總經(jīng)理曾表示:“未來蘇州協(xié)鑫的繼續(xù)突破還是要靠新技術(shù)和新產(chǎn)品?!?/p>
大數(shù)據(jù)帶來新契機(jī)
智能制造的興起,將大數(shù)據(jù)分析引入到制造革命中。通過對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集并上傳云端,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)和長期分析,可以對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控,分析生產(chǎn)流程中可優(yōu)化的部分;監(jiān)控影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)節(jié),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行量化分析和提升;對(duì)設(shè)備情況進(jìn)行預(yù)測,優(yōu)化備本備件。
大數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里提供了路徑,這讓協(xié)鑫人看到了新的契機(jī),2016年協(xié)鑫光伏正式與阿里云合作,希望通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)推動(dòng)內(nèi)部管理升級(jí)、進(jìn)一步提高市場競爭力。
此次合作的主要目標(biāo)是透明化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)化管理以及良品率提升。具體包括:低成本長期保存協(xié)鑫生產(chǎn)過程所有數(shù)據(jù);通過大數(shù)據(jù)分析,建立良品率預(yù)測模型;通過大數(shù)據(jù)分析,建立關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控模型,對(duì)生產(chǎn)過程監(jiān)控和報(bào)警;通過阿里云BI系統(tǒng),對(duì)協(xié)鑫生產(chǎn)數(shù)據(jù)做多維度統(tǒng)計(jì)分析;通過阿里云大屏技術(shù),建立車間和事業(yè)部生產(chǎn)大屏看板等多方面內(nèi)容。舉例來說,在光伏切片的生產(chǎn)過程中,有數(shù)千個(gè)生產(chǎn)參數(shù)會(huì)影響到切片良品率,例如砂漿溫度、砂漿密度等,任何一個(gè)變量的細(xì)微變化都會(huì)直接影響到生產(chǎn)結(jié)果。
而通過阿里云的大數(shù)據(jù)分析算法,就可以對(duì)蘇州協(xié)鑫生產(chǎn)過程中采集到的全部變量進(jìn)行分析,找出與良品率最為相關(guān)的重要關(guān)鍵變量?!案鶕?jù)這些關(guān)鍵變量為蘇州協(xié)鑫搭建生產(chǎn)的參數(shù)監(jiān)控模型,在生產(chǎn)過程中對(duì)這些變量進(jìn)行分析處理,一旦變量超出模型范圍,蘇州協(xié)鑫的監(jiān)測系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)預(yù)警?!?經(jīng)過項(xiàng)目一期的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了每年數(shù)千萬的成本節(jié)省,小目標(biāo)并不遙遠(yuǎn)。
技術(shù)框架
整體技術(shù)框架可以分為三大部分,車間源數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析區(qū),以及業(yè)務(wù)區(qū),具體包括一下幾方面:
數(shù)據(jù)上云
保障單車間15天全量數(shù)據(jù)批量上云;全車間切片機(jī)、分選機(jī)、MES數(shù)據(jù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)上云。
關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控模型
通過大數(shù)據(jù)對(duì)全量參數(shù)的分析以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),提出待分析的關(guān)鍵參數(shù),并建立監(jiān)控的模型。
生產(chǎn)過程監(jiān)控報(bào)警
生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)流式上傳,通過流計(jì)算實(shí)時(shí)監(jiān)控。并基于監(jiān)控模型,實(shí)現(xiàn)異常情況報(bào)警。
良品率預(yù)測
對(duì)影響良品的重要參數(shù)做多元統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)現(xiàn)良品率的預(yù)測。
備件損耗分析
通過關(guān)聯(lián)規(guī)則,聚類分析,深度學(xué)習(xí)等方法,監(jiān)控相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)備件損耗提前預(yù)警。
大屏看板
設(shè)計(jì)實(shí)施每車間及事業(yè)部級(jí)的大屏看板,如下圖所示為大屏看板的示意。
BI分析
30個(gè)主題多維度統(tǒng)計(jì)分析,并支持自定義時(shí)間、參數(shù),分析參數(shù)間數(shù)學(xué)相關(guān)性,如下圖所示為BI分析示意圖。
價(jià)值
隨著中國制造行業(yè)整體從粗放式向節(jié)約化、精細(xì)化轉(zhuǎn)變,很多產(chǎn)業(yè)也在從勞動(dòng)密集型向資本技術(shù)密集型轉(zhuǎn)移,新技術(shù),尤其是大數(shù)據(jù)分析技術(shù),成為支撐制造業(yè)改革的中堅(jiān)力量。協(xié)鑫光伏作為追求卓越的制造業(yè)企業(yè)代表,為同類企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)摸索出了一條道路。大數(shù)據(jù)作為企業(yè)的重要資產(chǎn),借助于云計(jì)算等新技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的智能改造和升級(jí),完成提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)的最后一公里。
對(duì)于已有能力獲取工廠數(shù)據(jù)的企業(yè),可以繼續(xù)聚焦制造本身,而將大數(shù)據(jù)分析等工作找合適的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析企業(yè)承擔(dān)。協(xié)鑫與阿里云合作的模式可以直接復(fù)制,利用制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析提供企業(yè)的穩(wěn)定高效的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析能力,打造企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。
追求卓越,超越自我,中國制造業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)、新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下,已經(jīng)開啟了嶄新的一章。
(鳴謝:阿里云資深專家高飛、歐陽克非、實(shí)修、光鹽、凱江等;協(xié)鑫光伏信息部經(jīng)理周小棟)
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