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张礼胜:以数字化与精益化双轮驱动破局制造管理困局的技术拓荒者

2022-06-15 15:38 来源:企业时报网   阅读量:11404   会员投稿

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(记者:章文锋)在制造业数字化转型的深水区,一位企业管理专家以"孤岛突围"的魄力,在设备轰鸣的车间与数据算法的海洋间劈开一条创新航道。张礼胜,这位深耕数字化与精益化生产管理技术研发的企业管理专家,在几年内相继独立攻克两大技术堡垒,研发了"基于云计算的数字化车间管理与协作平台V1.0"与"基于卷积神经网络的精益化生产成本预测与控制系统V1.0",其研发历程堪称中国制造企业突破管理瓶颈的教科书级案例。  

破茧:从车间痛点中觉醒的技术革新  

2015年冬,张礼胜在某汽车零部件企业目睹了颇具冲击力的场景:车间主任手持对讲机在设备间狂奔协调生产,工人蹲在机床旁用纸笔记录参数,财务部每月底组织20人通宵核算成本。这种原始管理模式导致该企业年废品损失超3800万元,订单交付延迟率达15%。"数据孤岛让管理者如同盲人摸象,成本控制永远是亡羊补牢。"他在调研笔记中写下这句话时,技术攻坚的种子已然萌芽。  

此后三年,张礼胜深入了解多家制造企业,绘制出覆盖设备联网率、数据采集维度、成本核算周期的动态热力图。数据显示,83%的中型企业因缺乏系统性工具,无法实现生产全流程数字化。这些沾满机油味的实地考察,让他精准锁定两大技术攻坚方向:打破数据黑箱的生产协同系统与穿透成本迷雾的预测控制系统。  

突围:数字化车间管理平台的八年攻坚  

2016年初,张礼胜在实验室开启首个技术攻关。彼时市面上的MES系统动辄数百万元,且存在协议兼容性差、部署周期长等缺陷。他开发轻量化云平台时,分别解决了三大技难题——

首先是多源异构设备接入困局。车间里上世纪九十年代的数控机床仅支持Modbus协议,而新购智能设备采用OPC UA标准,协议转换如同"让战国七雄说同一种语言"。张礼胜独创动态协议解析引擎,通过逆向解析设备通信报文,建立包含12类工业协议的映射库。为验证算法可靠性,他连续三个月每天工作10多个小时。

当设备数据实时上传云端时,网络延迟导致指令不同步。面对这种实时数据处理瓶颈,他提出"边缘计算容器"概念,在车间网关部署微型计算单元,通过数据预处理将传输量压缩83%。该架构使浙江某家电企业设备响应时间降至9分钟,年减少停机损失1700万元。  

此外为构建更为高精度的车间三维模型,他引用融合算法,将激光雷达点云数据与设备运行参数动态耦合。在苏州某精密制造企业测试中,该模型成功预测加工中心主轴温升异常,避免600万元批量报废事故。"这相当于给车间装上了CT扫描仪,让生产隐患无所遁形。"企业负责人如此评价。  

涅槃:成本预测系统的算法革命  

2019年,当车间平台进入应用阶段,张礼胜又向更复杂的成本预测领域进军。传统模型仅考虑物料消耗,而他将视角拓展至"工艺参数波动-供应链价格弹性-设备能耗曲线"的多维空间,这在国内尚无先例。  

构建三维卷积神经网络需采集大量数据,涵盖设备振动频谱、环境温湿度、工人操作习惯等。张礼胜设计时空特征选择器,通过自注意力机制动态筛选关键参数,将模型训练时间压缩至4.8小时。后在广东某电路板企业测试中,系统提前36小时预警铜价波动,动态调整镀层厚度年节省贵金属1.4吨。  

针对中小企业数据积累不足,他发明迁移学习增强框架,利用合成数据生成技术,使模型在新产线部署时所需样本量大幅降低76%。山东某机械加工厂应用后,仅两周即实现系统上线,单月节约质量损失47万元。此外,为实现分钟级成本推演,他开发轻量化推理引擎,将算法计算量降至传统模型1/23。河北某铸造企业应用后,系统每15分钟生成成本热力图,发现某铸件工艺参数冗余,优化后单件毛利提升11.6%。  

结语

如今,这两项技术已赋能上百家制造企业,改变了传统制造业发展态势,创造了数以亿计的效益。而张礼胜则正向着更新、更深层次的方向迈近,试图将管理者经验与机器智能深度融合。这位企业管理专家,用多年孤身攻坚证明,在中国管理与智造的征途上,真正的创新往往诞生于对产业痛点的深刻理解与十年磨一剑的技术定力。  

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责任编辑:王翦