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一种基于云边协同模式下 安全生产体系的构建思路

发布时间:2023年08月04日 来源:中国自动识别网 作者:赵京鹤 郭立 张辉

安全生产一直是企业和政府在工业生产领域关注的重点,也是关乎民生的重要事项。2020年,为推进《关于深化新一代信息技术与制造业融合发展的指导意见》的深入实施,实现发展规模、速度、质量、结构、效益、安全相统一,制定《“工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023年)》并提出:“工业互联网+安全生产”是通过工业互联网在安全生产中的融合应用,增强工业安全生产的感知、监测、预警、处置和评估能力,加速安全生产从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防、单点防控向全局联防的转变,提升工业生产本质安全水平。
近三年,随着企业数字化和工业数字化转型的逐渐成熟,安全生产制造企业的数字化转型逐渐成为目前企业在生产安全管理中的重要工作之一。为保障危险品生产加工企业在数字化转型充分考虑到安全生产的业务需求,有效建立无人化生产环境下的新型数字化生产线,在设施设备、智能化检测、监测技术、物联网、人工智能和大数据应用等各系统的协同能力,夯实新生产环境下的工业互联网数字底座建设,提前规划和设计一批新型无人化数字底座成为当务之急。将云边协同(Cloud-Edge Collaboration)技术应用于安全生产生产线,实现数据的交互与共享,促进安全生产制造企业的数字化转型。
 
云边协同模式下安全生产体系的必要性
基于云边协同模式安全生产管理体系是为解决存在危险品加工性质企业在“建新替旧、撤旧建新”的技术化改造升级过程中,对新工艺、新技术、新设备引进和应用过程中需符合“系统工程的思维体系化”建设要求,确保不再出现“哑巴岗位”“哑巴设备”“哑巴工厂”问题;以标准先行、体系建设、规范统一、无人化、智能化、共享化为建设目标,满足未来企业内部数据采集的完整性、有效性、一致性、规范性、开放性,避免出现新的“数据孤岛”“垂直系统”“烟囱工程”“哑巴工程”。
 
云边协调模式下安全生产体系的主要内容
建设云边协同安全生产生产线相关规范和标准
按照《“工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023年)》中构建“工业互联网+安全生产”支撑体系中所提出来的完善标准体系相关要求,聚焦“工业互联网+安全生产”新技术、新模式、新业态,落实工业互联网与安全生产标准同规划、同部署、同发展,加快制修订国家标准和行业标准,鼓励社会组织制定团体标准。开发自动化贯标工具,通过贯标推广新技术、新应用,提升安全生产的规范化水平。
在体系建设中,需要在原有企业标准建设的基础上,健全完善标准,加强支撑保障。在云边协同安全生产线管理体系建设过程中,持续优化标准顶层设计,统筹推进整个集团层面或行业层面的云边协同安全生产标准建设,面向产线建设提出统一化、规范化指导意见,涵盖设计、运营、集成、验收、效果评估等内容,着力提升产线数字化和智能化程度,扩展产线安全管理要素,降低业务系统到平台的集成难度,减少各单位重复建设成本。
建设云边端架构的管理平台,支撑生产线数智化管控
基于中心云平台的数字化管理体系构建
基于中心云平台的数字化管理体系建设,业务覆盖生产运营与安全管控,数据贯通集团总部和下属各单位,通过平台实现生产与安全集中全面管理及科学高效决策。集团版管理平台业务核心是“五个一”,具体包括:
一脑  支撑集团公司的云边协同安全生产及生产线数智化管理整体决策和管控,建设安全生产全过程可视的《决策管理系统》,发挥大脑的作用。建设内容包括面向生产安全管控和制造过程管控,通过地理孪生、环境孪生、设施孪生、设备孪生、工艺孪生等功能,实现数实结合、数智管控。
一感  集成现有监控视频系统并结合人工智能视频分析技术,建立自动预警三违四超等安全生产隐患风险的《视频分析系统》,作为感知隐患风险的抓手,实现集团公司云边协同安全生产生产线全要素感知。建设内容包括围绕多个涉险生产场景开展产线数据采集、业务系统接入、智能视频集成等工作,通过风险点监测、隐患监测、违规监管、应急预警等功能,实现基于产线、系统、视频等多源数据的安全生产要素全面感知。
一贯  引入安全生产管理双控管理机制,建立企业自查,上级隐患排查,风险分级管理的《双控业务系统》,作为实现从上到下双控管理贯彻执行的抓手。实现落实安全生产业务横向到边,纵向到底。实现生产数据、安全管理数据自下而上传输,管理决策自上而下贯彻,不断健全安全风险管理、隐患排查治理、事故应急处置等管理体系。
一码  建立数字化标识解析体系,实现人、车、物、原材料、设施设备进行动态管理的产品标识解析系统,作为实现数字化标识解析的核心系统。基于一维条码、二维码在生产场景中应用,实现涉险企业生产作业、设备点检、智能巡检等全程追溯与可视化管理,规范安全操作流程,健全安全管理制度,支撑数智化管理体系建设。
一横  构建面向各类新型生产线设施设备的可共享数据的产品数据共享系统,作为横向打通数据孤岛的主要系统。开展安全生产数据融合,实现“人、机、料、法、环”全要素数据贯通,支撑集团公司生产状态与安全管理的实时监测、风险评估、风险预警、应急处置等能力建设。
基于边缘云平台的数字化执行体系构建
推进基于边缘云平台的数字化执行体系建设,以产线、数据、网络为支撑,面向企业涉险产线生产场景,围绕计划执行、质量工艺、设备环境、物流存储等过程开展数据接入,加快实现安全生产全要素业务集成覆盖,系统化识别、监测、防控危险源,持续推动涉险企业生产过程有效管控和安全预防管理提升。
数字化执行体系业务核心是“4+N”,具体包括:
四项关键业务:涵盖产线运营管控、安全预防管理、事故应急处置、辅助分析决策。关键业务间以安全管理、生产管控为主线,通过对生产场景的监控、分析、预警、追溯、处置等方式贯通涉险产线安全运营管理,构建风险可控、措施有效的安全生产管理业务闭环。
N项监控指标:优化生产网络、管理网络基础条件,以设备接入、系统集成等方式打通生产业务到管理平台的数据流,实现设备状态、工艺参数、质量趋势等直接影响生产和安全的关键指标在线监控,构建生产健康指数和安全生产指数,为企业在生产运营、安全管理提供高效、科学决策依据。
 
云边协调模式下安全生产体系的价值体现
集团强管控,杜绝安全问题
基于中心云平台的数字化管理体系,在某企业集团层面实现安全生产管理。一方面从宏观层面分析安全生产的总体态势,保障集团对于安全生产的总体把控;另一方面从集团层面对于安全生产相关企业进行监督和排名,增强集团对于安全生产管理的力度。为集团层面安全生产总体抓手工作提供信息化支撑。
企业促预防,加强风险防控
基于边缘云平台的数字化执行体系,在边、端两方面拓展服务体系,增强企业侧安全生产管理能力。
一方面基于边服务体系,在企业层面构建安全生产管理平台,实现对于企业内部安全生产具体内容的精细化管理和对于安全生产事故的精准化处置。从信息化角度提升安全生产管理的水平和对于应急事件的处理水平。
另一方面基于端服务体系,在现场一线层面打造安全生产前置监督模式,实现问题的早发现、早报告、早处置,将可能与安全生产有关问题在源头上解决。
规范标准建设,统筹任务保障
以标准规范建设运行,消除信息孤岛;以标准统一业务管理,避免业务孤岛;以标准推动安全生产规范发展,杜绝建设孤岛;为集团公司的智能产线建设提出统一化规范化指导意见,通过标准引导,增强顶层设计能力;保障云边协同安全生产中各级产线建设效果。
 
 
供稿单位:
赵京鹤/北京航天智造科技发展有限公司;
郭立/大唐融合通信股份有限公司
《中国自动识别技术》2023年第3期总第102期

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