安全管理智能化之路初探

2024.07.04

近年来,全球主要国家掀起了新一轮以“信息技术与制造业融合”为共同特征的工业革命 - 通常称为第四次工业革命 - 加速发展新一代信息技术,并推动其与全球工业系统的深入融合,以期抢占新一轮产业竞争的制高点。

安全管理智能化之路初探

本轮工业革命的兴起主要由德国、美国和中国三个国家主导战略方向和实施进程:

-德国“工业4.0”:核心智能制造和智能工厂,即利用物联网和信息物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)等技术,为生产过程中的每个环节建立信息化的连接,实现设备、制程、订单、生产计划、设计、排程、人力资源管理、供应链、库存、分销、公司资产管理等一系列环节的整合和信息的高度透明;
- 美国“工业互联网”:业界倡导基于CPS技术,使设备具备自省(自身状态变化的意识,self-aware)、自我预测(self-predict)、自我比较(self-compare)和自我配置(self-configure)的能力。围绕核心CPS应用,美国聚焦先进制造业、智能机器、先进分析和网络实体安全等四项核心技术领域,提高数字化设计和制造能力。同时,美国根据其在系统工程和互联网方面的优势,建立了智能服务的转型方案 - 工业互联网,涵盖了制造业、医疗、航空、能源等多行业。
-  中国“中国制造2025”:我国将工业4.0定位于国家战略高度。2015年5月8日国务院颁布了《中国制造2025》,是中国版的“工业4.0”规划,核心实施途径是“两化融合”和“互联网+”。“中国制造2025”明确提出通过政府引导、整合资源,实施国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新5项重大工程,实现长期制约制造业发展的关键共性技术突破,提升我国制造业的整体竞争力。

智能制造

制造业领域国际竞争愈发激烈,制造业发展的外部环境正在发生深刻变革。发达国家通过实施再工业战略,不断强化中高端制造领域的领先优势,发展中国家积极吸引劳动密集型产业转移,在中低端领域承接产业和资本转移对我国产生竞争压力。我国制造业传统优势正在逐步减弱,而制造业时我国经济发展第一大支柱,2018年国内GDP达到90万亿元,其中制造业为26.5万亿元,占比约30%,工业增加值为30.5万亿元,预计到2025年工业增加值将达到45万亿元。为保持和增强国内工业发展的核心竞争力,政府在积极引导企业转型升级,主要包括新一代信息技术与先进制造技术的深度融合、制造强国战略及“1+X”政策体系相继出台和各地纷纷相应企业智能化改造政策文件。

智能制造融合了新一代信息技术,将其贯穿到产品的全生命周期,并具有实时感知、自主学习、自主决策、自主执行与优化提升的能力,实现柔性生产时智能制造的关键特征,是信息技术、智能技术、制造技术等的深度融合与集成。


安全管理智能化之路初探

自2015年国家发布《中国制造2025》以来,在政府和产业界的共同努力下,智能制造已步入高速发展时期。在制造业改造升级中,生产制造环节最具代表性的柔性装备系统是大中型企业进行局部改造的首选,尤其是提高制造工艺和产品合格率方面,其次,作为通用性环节,智能输送和智能仓储系统是改造升级的重点工作。


安全管理智能化之路初探

国内智能制造正处于高速发展时期,在自动化、信息化和数字化蓬勃发展的基础上,智能制造将进一步与新一代信息技术融合,并具有以下三个发展趋势:

  • 需求导向、痛点聚焦将引工业人工智能从理想走向现实

  • AI技术在制造业的应用需落在工业智能产品或具体工业痛点的解决方案上

  • 相比“锦上添花”的工业智能产品,“雪中送炭“的技术更容易被制造业企业接受

    •  提升产品质量(基于机器视觉的质量监测)

    •  提高生产效率(基于知识图谱的智能CAD)

    •  降低生产成本(基于人工智能的能源分配)

  • 工业大数据将成为智能制造和工业互联网发展的核心

  • 消费数据(以产品为目标)

  • 工业大数据(产生数据和分析数据)

  • 精准数据流闭环(挖掘数据价值)

  • 基于大数据的工业智能将带来更多服务型应用场景

  • 基于工业数据的故障诊断及预测性维护

  • 工业区块链将服务于数据安全及分布式智能生产网络


智能制造时代的智能安全

在工业领域向数字化、网络化和智能化发展的时代背景下,安全管理如何与智能制造协同发展是丞待解决的问题。当前企业安全管理存在三个主要的管理框架,即安全生产标准化体系、风险和隐患双控体系以及EHS管理体系。基于相关安全管理框架,众多企业已经实现了或正在实现安全管理信息化和数字化,但是安全管理的智能化尚处于探索阶段,业界尚未形成成熟的发展方案以及理论架构。笔者认为,企业安全管理必须与大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术融合,实现自感知、自分析、自决策、最终达到自执行的智能安全管理,例如使用大数据技术,包括聚类、关联规则、神经网络(CNN)等,建模分析历史事件信息、人员信息等数据,最终得出优化安全管理的方案。

作业安全智能控制解决方案是佳保安全在智能安全征程上踏出的第一步,通过集成智能化硬件和移动互连技术,在工业安全知识和技术积累的基础上实现作业安全控制的智能化。在此基础上,笔者认为未来的智能安全应更广泛的融合新信息技术和生产安全技术,同时存在以下三类发展趋势:

  • 智能工厂中的智能安全

  • 安全管理全面连接智能工厂各要素、全产业链,基于如物联网、RFID、机器视觉等技术

  • 自动采集和分析相关数据,基于边缘智能、大数据、工业机理等技术或知识

  • 全方位监控工厂安全状态,并提供优化建议

  • 大数据技术将与智能安全深度融合

  • “模型+深度数据分析“,监控安全风险,优化生产方案/计划,实现安全与生产的协同

  • 预测事故事件,基于工业知识图谱提供解决方案

  • 优化安全管理投入,提高安全管理效率,减少安全类损失

  • 工业互联网平台的智能安全

  • 智能安全的知识和模型,沉淀安全管理领域的技术和经验

  • 智能安全应用App,基于数据分析技术和工业知识/模型的

  • 全周期、全产业链的协同安全管理,深层次的全流程系统性优化

未来已来,佳保安全将保持关注智能制造的进展,并持续开展智能安全探索工作,敬请期待!