成都中电熊猫信息技术部部部长 仇善海
成都中电熊猫仇善海:大数据应用场景 ——良率分析和故障预判
对于普通消费者而言,成都是一个有着美女、火锅和熊猫的城市;5G则可能只代表着更快的网速和更流畅的视频播放体验。
但对于制造业来讲,成都中电熊猫是一个符号,5G则很可能成为未来支撑起工业领域无线网络的最佳选择。
成都中电熊猫作为融合百年底蕴和新时代气息的制造企业,信息集成度高,是业内数字化实践的排头兵。依托自身的自动化基础,成都中电熊猫建立了大数据平台、数据综合共享及数据展示平台。另外在系统搭建方面,围绕业务上线了生产执行系统、ERP、产品全生命周期管理和质量管理,包括WMS、MES、智慧运管平台等一系列生产经营系统。
日前,成都中电熊猫信息技术部部长仇善海接受ENI经济和信息化网记者采访时表示,对制造业而言,产能和良品率是两大关键指标,所以,成都中电熊猫主要围绕产能跟良品率进行了一系列数字化建设。从初期的规划设计阶段就开始发力,然后不断完善数据平台,持续优化数据分析工作。因为在不同的管理阶段,分析维度或分析思路是有区别的,要随着工厂生产管理的不同阶段去逐步更新迭代。
底层的设备连接、设备数据采集、数据清洗等已是业内标配,但成都中电熊猫的可借鉴点在于系统的集成度较高。虽然目前还没有做到所有生产线的链接,但经过不断地优化完善,成都中电熊猫的数据准确率、信息项目的同步程度已经做到了业内前排。
仇善海表示,成都中电熊猫本身对数据的收集是比较全面的,尤其是一些资产数据和设备本身状态数据,体量非常庞大。可能一个工艺站点就能回传上千个传输数据。
良率分析
所以在进行良率分析时,工程师很难根据从上千条数据中进行差异性分析。对于这个问题,公司以往更多的是依靠一些资深专业人员,依靠人的经验去解决一部分问题。但对于超出资深人员经验范围的问题,例如对于工艺数据、设备本身的参数等,就很难依靠人力解决。对此,就需要依托大数据分析技术,从设备的关联性或差异性以及物料差异性等多个维度进行分析。
另外,工厂如果过分依靠人为经验,没有将其转化为可以沉淀的知识体系,一旦发生人员流失,这对于企业来讲就是一种风险。所以,成都中电熊猫依托大数据技术,将资深工程师的经验、分析思路转化为流程算法,建立分析模型,从而加快分析的时效性。仇善海表示,依托这种分析模型,原本需要三四个小时的事情可以缩短为八到十分钟,只要大概十分钟就可以得出一组不良曲线图,大大提高了检测效率。
另外,成都中电熊猫在专门研发了一套质量管理系统,用于产品品质的管理,解决不良品的向前追溯和向后推移的问题。并且将这套质量管理系统和MES系统进行了集成,质量系统可以通过MES系统反向对设备进行控制。当不良现象产生的时候,QMS品质管理系统里会有对应的分析和监控,可以直接对MES系统下指令,让设备停止或者不再对其下发新的派工单。仇善海表示,成都中电熊猫将SPC(过程统计分析)与KMS整合成现代的大质量管理系统,将生产的整个链条连接起来,让质量控制和生产联动起来。
设备故障预测
同样是依托大量的设备状态数据,成都中电熊猫按照通用算法一层层迭代建模,最终输出了一个完整的模型。通过这个模型,可以监控每个CVD化学成膜设备的腔室。仇善海表示,每一个腔室里都有一块玻璃基板,每一个腔室的运行状态是否正常,系统会按照不同颜色进行提醒。他说这个模型不仅仅只有故障传递的作用,而是在腔室正常运作过程中,检测到其接下来可能出现的问题,即故障预判。
“但在实际操作中还是比较有难度的,目前我们也只是针对某些设备进行了分析,预判时间只能做到分钟级,还无法做到提前几天的预判。”仇善海如是说道,”这与行业工艺复杂程度有关。例如石油勘探的钻头,其更换钻头的预测率基本已经达到了90%以上,而且系统可以提前几天就给出更换信号。“
一年前,当成都中电熊猫刚开始运行这个系统的时候,只能输出秒级的运算结果,这对实际操作而言是没有任何意义的。但随着数据的不断丰富,系统的不断优化,其中设备的保养数据对于预测分析的数据会有一个修正的作用,预测结果也会越来越准,且预判时间也会慢慢提前。
多维度保障数据安全
创新始于数据,数据重心在于安全。对此,成都中电熊猫围绕多个维度进行了数据安全的建设。
首先是基于IT架构本身的数据保护,成都中电熊猫每年都会定期进行数据的备份/还原演练,包括IT技术架构,很多都是做双击,做了数据库的rank,除了在本地进行数据备份以外,其还在工厂内部做了一个异地的数据备份并进行演练。假设中心机房宕机,能否根据异地数据还原出可用的整套系统等等。
从管理制度上进行保护,仇善海表示公司所有对外的数据都有一套加密系统,内部也有严格的权限管控和流程审批制度。
从公共安全的角度,公司在网络设备配置层面也进行了一些优化。仇善海表示,成都中电熊猫上线包括态势感知、流量分析和工业防火墙等安全设备。
除了加强本身的设备安全和制度管理,通过运用虚拟云桌面,成都中电熊猫将公司核心数据全部集中在云端。同时对这些数据本身也做了一些加密,包括杀毒软件的安装,以此作为保护数据资产的手段。