给天安门城楼刷墙、为人民大会堂吊顶,从奥运会、世博会、APEC会议、G20峰会等场馆建设,再到北京国贸三期、上海中心、深圳平安金融中心等地标建筑,北新建材的“龙牌”系列产品为遍布我国大江南北的诸多标志性建筑增添风采。
作为中国最大的绿色建筑新材料集团,北新建材以石膏板业务为“一体”,以发展防水材料和涂料业务为“两翼”,致力于推进 “全球布局”。北新建材自主研发的纸面石膏板在2017年成功入选工信部第二批制造业冠军产品名录,是我国制造业“单项冠军”。自1979年成立至今,北新建材已拥有石膏板生产线90条,石膏板产业规模达38.38亿平方米,稳居全球第一。随着业务规模的不断提升,经营质量和经济效益,成为北新建材更加注重的发展指标。
「全球第一」的数字化选择:树根互联“根云工业智慧管控”
为了让每张石膏板更好更快地诞生,北新建材积极拥抱数字化,引进根云工业智慧管控,将AI视频算法应用到生产现场管理,通过算法自动识别生产现场的安全风险和生产异常情况,逐步实现“捕捉记录-报警推送-处置联动”的闭环管理,实现7*24小时助力现场安全及高效生产。
在平台上线运行一段时间后,北新建材的天津、井冈山以及朔州三大工厂的安全管控均有显著提升:平台提供的生产异常类算法能帮助现场更快发现问题点,提升解决问题时效性,无论是生产断料还是乱板现象,都得到了有效管控。负责安全管理的内部人员表示:“有了这个平台跟AI算法的支持,我们一线工人第一时间发现问题,不仅能追溯质量风险,同时还能降低物料损耗。”
经过不断调试,如今平台的安全类算法更加精准,工人没带安全帽会被AI视频识别并预警,确保车间安全作业。地磅过磅时,司机违规下车也能被平台捕捉提醒,进一步确保过磅的产品重量真实准确。厂内的各种作业车辆是否超速行驶,在平台监控下也一目了然。
每张石膏板的诞生 离不开AI算法的精准“关照”
传统的生产管理,极度依靠工人和作业规章制度人为监管,管理执行覆盖程度不足,人为监管难免存在错漏。即使现代化工厂大多有监控,但一般的监控仍无法满足智能化工厂及精益化生产过程管理的需求。比如,在纸面石膏板的关键生产环节,无法实现自动监控、生产异常情况告警,往往只能事后补救,造成了严重损失及浪费。为此,双方在石膏板流水线上布置“平台+算法”,以“实时感知+及时预警”的方式高效解决管理痛点。
一 断料少料:损坏设备,威胁石膏板质量
石膏是石膏板材的主要原材料,需要叉车不间断地将脱硫石膏运到料斗,再经过皮带运输到各设备进行干燥、炒熟、碾碎等处理。但由于叉车不及时补料、石膏湿度大导致料斗卡料,皮带不时会存在缺料少料问题;如果超10分钟不及时解决,就会导致用于吸附的烟尘的防尘布袋温度过高而被烧坏。
管理上已经通过原热岗机长视频巡检、上料专员现场巡检、皮带挡板传感器、布袋高温告警等方式去解决石膏断料问题,但仍无法杜绝发现慢、处理时间紧张的问题。不及时情况下,通常需要3-5分钟才能发现断料少料,但通过AI算法仅需30秒则自动告警,确保了每次断料都能及时被发现,最大程度降低防尘布袋烧坏的可能、延长布袋使用寿命。
在AI算法的辅助下,如今石膏断料少料每次都能被及时发现,既留有充足的解决时间,又提升了现场人员的工作效率。同样的,玻纤和淀粉是纸面石膏板重要的干料,缺料少料会影响石膏板材强度、耐火性,严重还会导致板材过软继而使刀切失败,引起乱板。过往从断料发生到工人发现通常需要3-5分钟,现在30秒平台就会自动报警,现场可以及时调整,能最大限度降低对石膏板材质量的影响、减少“乱板”发生的可能。
二 乱板:浪费原料燃料及人工,影响生产效率,损失较大
流水线上出现“乱板”,也是石膏板生产车间的一大难题。试想下,一条高度自动化的纸面石膏板产线,持续高速地稳定生产着,突然因没对齐、走斜、重叠、速度异常等导致开始乱板,会导致后续所有石膏板挤压、持续放废。乱板异常情况被发现越快,恢复生产越简单越快速;但如果现场工人没能及时发现并调整,停机时间越长,需要花费大量时间处理乱板,严重影响整条产线的生产效率。
二控车间现场,乱板1分钟直接损失420元,如需停机,每次停机要浪费约2000元原料燃料人工等成本;三控车间现场,乱板1分钟直接损失360元,还会浪费干燥的燃料成本。相比原来纯靠肉眼发现乱板的方式,AI算法能在乱板的第15秒产生告警,完全补位了人工发现不及时情况,借用一只永不疲倦的眼睛及时发现异常,将大幅度减少生产过程的直接、间接损失。
有了AI算法辅助,这些以往人工难以兼顾的漏点都被实时监控并自动告警,使得石膏板产线的每一个环节更加标准化精细化,整体生产效率、品质都得到了提升。
安全第一 AI数字化构筑安全生产“生命线”
安全生产作为企业发展的第一生命线,一直备受企业和国家的关注。随着AI、大数据、5G和边缘计算等技术的快速发展,科技对支撑安全生产至关重要。融合AI安全算法的根云工业智慧管控应运而生,实现以预防为主,将事故隐患消灭于萌芽状态,助力众多制造企业构筑安全生产“生命线”。
在北新建材,以工人的安全、地磅管理以及叉车行驶规范为切入点,项目团队做了一系列管理优化,守护工厂的生命财产安全。
算法识别安全穿戴,守护员工生命安全。安全帽可防护头部,工衣、反光衣具有高能见度反光、防尘防静电作用,北新建材十分重视进厂穿戴合规性,过往主要依靠班组长开班前宣贯、安全员不定时检查,但即使再三要求及强调,仍无法杜绝违规。通过平台的标准算法,安全员只需每天定时查看系统,即可定位违规时间及人员类型,及时进行纠正和安全教育,减轻工作量的同时也能提升管理效率。算法上线一段时间后,着装违规持续减少并维持在低位,安全隐患进一步减少。
地磅闯入算法,杜绝地磅违规行为。司机在地磅下车属于违规行为,或影响原料真实重量、地磅精度,或产生人工抬杆的不必要工作量。通过地磅闯入算法,精准定位违规车牌,让原本无人监控区域从只能事后溯源录像,到事中及时报警。
AI判断超速行为,确保叉车安全行驶。石膏板仓库作业繁忙,多台叉车频繁对产品进行出入库操作,属于碰撞事故易发地。部分叉车自带限速功能,但仍有部分老叉车无该功能,过往只能通过班组长现场根据经验不定时抓违规。如今,利用叉车超速算法,系统直接进行速度监控,由纯经验判断超速到AI判断,确保安全无漏洞,保障仓库繁忙有序地作业。
透过一张石膏板的智慧生产之旅,我们看到北新建材对于产品品质以及安全生产的执着追求,也许这就是大国建造“单项冠军”如何炼成的一个微小缩影。技术不断更迭,数字化浪潮始终向前,树根互联在复杂多样的场景中淬炼的技术和产品,将助力更多制造企业践行数字化升级,迎接产业新增长。
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