發布日期：2022-10-09 點擊率：73
電視劇《西游記》劇照。來自網絡。
在《西游記》中，太上老君的八卦爐可謂大名鼎鼎。這個爐子曾“制造”出很多知名的仙家法寶。
這些法寶中既有金屬成型類產品，比如孫悟空手中的如意金箍棒和豬八戒手中的九齒釘耙;也有3C電子類產品，比如太上老君本人佩戴的“智能手環”——金剛琢;還有智慧養殖類產品，比如觀世音寵物金毛吼脖子上戴的肉料比傳感器——紫金鈴;當然，還有保健食品，比如廣受好評的魚皮花生——仙丹。
由此可見，太上老君的八卦爐是一個典型的濃縮版柔性生產線，它通過對乾、坤、振、艮、離、坎、兌、巽等八種不同工序的編排組合和彈性銜接，實現按需小批量定制生產。
那么能夠操作這個復雜柔性產線的人有幾個呢?答案是三個。
第一個毫無疑問就是資深高級工藝專家——太上老君，他不僅精通各種產品的制成機理，而且精通西門子TIA博途、擅長PLC編程和虛擬仿真調試，尤其擅長8路PID控制(比例積分微分控制)。他是天宮制造局的首席自動化專家，比牛頓和達芬奇的地位只高不低。其他兩個必然是太上老君手下的小道童，他倆通過HMI現場操作底層自動化設備，不僅可以調節扇子送風量，還可以通過SCADA(數據采集與監視控制系統)進行日常生產狀態監控。
太上老君如此威武霸氣，難道他就沒有什么痛點或者失敗經歷嘛?當然有的。
《西游記》第七回“八卦爐中逃大圣，五行山下定心猿”中，太上老君按照自身固有經驗，教條式地直接套用魚皮花生烘培工藝來煉化石猴。他采用三路PID控制勾兌三味真火，同時固定七七四十九天的開環時控。在整個生產過程中既沒有即時感知爐內孫悟空的狀態變化，也沒有進行適應性的回饋增強控制，最終不僅導致產品煉制失敗，還造成“倒爐”這種嚴重的安全生產責任事故。
電視劇《西游記》劇照。來自網絡。
《西游記》第五回“亂蟠桃大圣偷丹，反天宮諸神捉怪”和第五十二回“悟空大鬧金兜洞，如來暗示主人公”中，太上老君對生產車間和物流庫房的生產運營狀態感知出現了盲區，導致仙丹被猴子偷吃以及青牛攜帶金剛琢下界溜達等安全事故。
《西游記》第五十九回“唐三藏路阻火焰山，孫行者一調芭蕉扇”中，太上老君一直沒有發現八卦爐中遺失了幾塊耐火磚(都過了五百多年啊……)。這說明他對生產設備的異常狀態和潛在故障缺乏足夠的洞察力。后面我們也一直沒聽說太上老君生產出什么新產品，估計很大原因在這。
除此之外，太上老君自身生產經驗無法有效復制，且很多工序制程時間窗口過長(動不動就是49天或者81天)，形成典型的生產節拍瓶頸。這直接導致了整個天宮制造局無法實現各種法寶和仙丹的產能提升，嚴重影響了天宮的整體戰斗力，最終差點被一個猴子給平推了。
針對上述問題，我們可以利用機器學習和深度學習技術，對八卦爐的控制、運營和感知三方面能力進行增強，為太上老君提供一些典型的西門子工業人工智能應用，進而幫助他和天宮解決上述痛點問題。
應用一之八卦爐設備預測性維護系統。通過部署SM1281等相應的溫度和振動傳感器，配合CMS狀態監測系統，構建異常和故障預警模型，以及耗材剩余生命周期預測模型，這樣太上老君就可以知道自己的核心生產裝置八卦爐什么時候可能會出現計劃外停機，可能會造成產品質量問題，甚至可能的風險事故。
應用二之生產過程工藝分析與優化提升系統。通過SCADA系統對生產過程數據以及結果質量數據的采集，構建關聯系數分析模型，質量預測模型，缺陷傳遞疊加分析模型等一系列模型;一方面，可以有效幫助太上老君對包括九齒釘耙在內的金屬成型件，對壓鑄，焊接，涂裝等的階段性產品質量進行有效預測，減少后續無效生產成本浪費;一方面，可以發現機加工和精加工，腐蝕/化成，或者蒸煮/烘干過程中的產品良率和質量一致性問題的根原因，進而優化后續制成工藝。
應用三之自動尋優和強化控制系統。一方面利用產品質量預測模型，即時推演連續生產過程中的產品質量走勢;一方面構建后續參數尋求模型，給出工藝參數優化建議和優化參數工藝表;另一方面通過對PLC進行回饋策略下的控制干預，使其能夠自動適應原料，內外部環境以及異常突發情況的影響，最終實現更高效和更高質量的生產。
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