武汉卷烟厂——智能工厂的知识管理平台建设

导语:武汉卷烟厂知识管理平台搭建过程探讨了智能工厂知识管理平台的构建对策指导企业形成系统管理思路进一步提高知识管理平台建设水平实现成本优化效率提升与知识资产化

武汉卷烟厂作为中国烟草行业的重要成员,近年来以“数字化转型”和“绿色发展”为双轮驱动,逐渐从传统制造向智能制造转型,成为行业内的标杆企业。2018年完成异地技改搬迁后,新厂区以“绿色建筑”和“智能化工厂”为特色,知识管理平台建设在智能工厂发展中扮演着重要角色。


1 基于智能工厂的知识管理平台建设架构


武汉卷烟厂在打造智能化工厂过程中,引入5G通信技术、数字孪生技术、工业机器人技术,构建智能生产调度系统。通过物联网与边缘计算技术实时采集设备数据,预测设备故障,维修人员可使用AR眼镜开展设备检查。企业推行低代码开发平台,覆盖生产、质量、设备等多个业务场景,搭建数字孪生模型与算法分析工具。依托物流数字孪生系统与自动分拣技术,大幅提升仓储效率;以厂级MES系统为核心,集成制丝集控、物流WMS等系统,形成智能生产、智能管理、智能园区等五大应用集群,实现全流程数字化管控。上述数字化技术与设备需整合至统一管理平台,这离不开知识管理平台的构建。


武汉卷烟厂知识管理平台的架构分为4个层级:①最底层为数据库层,主要包含安全数据、交易数据、创新数据、应用数据、互动数据和激励数据6个部分。②第二层为核心功能体系层,集成显性知识、互动知识、人际知识、流程知识、岗位知识、多渠道知识6个内容板块。基于这些内容板块构成的知识体系,工作人员搭建技术支撑体系,既可满足员工与管理层的知识需求,又能实现知识的生产与再加工;同时结合现有知识体系开展评估与共享,方便工作人员获取与转移知识。③第三层为专业应用子系统层,该层结合卷烟厂智能生产体系,实现组织支撑、制度支撑和运营支撑,平台管理者定期对平台知识管理成熟度进行评估。④最顶层为战略规划层,企业决策者依托知识管理体系上传相应数据,面向科研人员与管理人员定制企业发展战略,使其契合企业愿景使命,形成完善的战略规划。企业知识管理平台架构如图1所示。

图1 企业知识管理平台架构


基于上述管理内容,武汉卷烟厂快速应对市场变化、保持竞争优势,既实现了内部知识的积累、共享与传承,又实现了外部动态灵活管理。这正是企业在知识经济时代下快速转型发展,利用数据、信息与知识的多维形式实现竞争动能转换的体现。


2 基于智能工厂的知识管理平台建设路径


知识管理平台的搭建是数据挖掘、文本聚类、数据库建设等工作的复杂综合过程。武汉卷烟厂结合智能工厂建设需求,构建立体化的“数据-知识-实践”结构,实现协同作业。


2.1 部门协同与团队建设


武汉卷烟厂采用项目式工作小组模式推进知识管理平台建设,有组织地开展知识统筹工作,形成“领导→推进→知识→技术”4级管理模式。智能工厂的信息化办公室作为统筹管理中心,搭建专业知识管理平台,先通过局部试点,最终拓展为覆盖全公司的知识管理网络,全面整合知识共享、知识交流、知识积累等形式,实现知识结构树架构。


各小组职责如下:领导小组负责制定战略,作出知识管理平台建设的重大决策,为平台搭建提供资源支持与正确决策方向;推进小组对接各部门的工作任务与需求,负责落实政策、推进各项工作,组织例会协调各部门需求,开展具体工作;知识组依据公司现有智能工厂的信息数据,搭建前瞻性知识板块,统筹负责知识梳理与模块拆解;技术小组主要由信息数据人员组成,负责开展全方位知识管理工作,并在流程层面提供技术支撑。


2.2 模块拆分与方案共享


企业结合卷烟厂产品结构布局,明确“智能化”“绿色化”战略方向,结合行业内外信息,确定知识管理平台的上线模块。以“智能分析决策模块”建设为例,该模块可实现MES、制丝集控、卷包数采、动力能管、物流高架库等工厂核心业务系统的数据采集与分析,对现场任务、指令、执行、完成、延迟、预警等核心生产信息进行全面展示并提供辅助决策功能,管理人员通过生产、质量、设备、制丝、卷包及物流等辅助决策看板,可全面掌握工厂核心业务的生产经营情况。


考虑到知识管理平台建设周期较长,武汉卷烟厂采用“局部→整体”的推进方法:在智能分析决策模块取得阶段性成效后,逐步推进模块细化拆分,并拓展至安全防御、场景赋能等更多模块,最终形成知识结构树。


知识结构树(局部示例)如表1所示,武汉卷烟厂在各模块内部均形成信息集成系统,技术组在设置各模块时预留了对接数据的结构化接口,方便各生产管理模块上传数据内容,以便后续开展数据优化统筹与全面展示工作。各部门内部制定信息化管理条例,对知识模块的案例与页面样式进行统一规范。


表1 知识结构树(局部示例)

2.3 基于流程节点形成管理制度


知识管理平台的建设价值体现在长期集成应用上,只有建立持续有效的管理机制,才能充分发挥平台建设成效。武汉卷烟厂在公司战略层面明确知识管理的重要性,成立专门组织负责数据库管理,定期开展服务器维护与知识平台更新工作。例如,技术部在对车间维检人员通过AR智能眼镜获取的知识图谱进行数据分析的过程中,提交了3项关于卷积神经网络自学习算法的专利申请;知识管理平台获取数据后,对3项专利所涉及的卷包车间36组设备的1000多个部位开展数据筛查;专利技术更新后,车间所有维检人员均可在知识管理平台中获取设备维修数据,实现新增技术的学习与车间运维知识共享。


这种基于流程节点的管理模式,要求知识管理平台优化运行方式、明确管理人员职责、建立可识别的操作程序,并明确知识分类与使用对象,进而形成连贯的流程节点体系。武汉卷烟厂在平台中设置“收回、作废、更新、发送、退回”共5项流程功能按钮,并对节点的提交、审核、评审等流程进行说明,方便各部门人员应用。


2.4 数据挖掘与语义抽取


为进一步提升知识管理平台的应用效果,武汉卷烟厂通过知识导入与数据挖掘,提升知识的转化价值。业务人员共同分析、识别当前生产管理流程,从海量数据中提炼有价值的信息;邀请知识管理专家开展数据训练工作,提升知识质量,并推动各部门形成共识,以减少知识理解中的不必要误解、混淆与歧义。随后依据模块化、结构化的知识树,确定各部门的对接人员与对接板块,充分挖掘现有数据中的有价值知识点;通过线上流程完成申请、评审与共享发布,构建更系统的流程节点,形成完善的点对点管理机制。同时对各类生产经营相关知识点进行有效分类梳理,实现内容分板块在线管理,提升全流程管控效率。


武汉卷烟厂知识管理平台的知识源主要来自日常生产科研业务、专家经验、企业内外部信息系统。依托应用共享数据,全面开展知识检索与挖掘工作,对各类知识进行有效管理,并完成资源调整与调配,以更好地适应智能工厂建设需求。


3 基于智能工厂的知识管理平台建设成效


3.1成本优化


知识管理平台积累的大量数据,在预测性维护与知识复用方面创造了显著价值,实现了良好的成本优化效果。例如,卷包车间某卷烟机设备频繁出现烟支重量波动,知识管理平台通过实时数据与知识库中的历史案例比对,快速将故障原因定位为“正压气流传感器校准偏差”,并向维修人员推送丰富的校准流程视频与操作要点。在平台指引下,维修人员高效解决故障,将故障平均解决时间从4h缩短至1.5h,充分体现了知识管理平台在故障诊断与知识共享方面的突出成效。


知识管理平台的建设过程,本质是将隐性知识显性化、分散知识系统化、静态知识动态化的过程。该过程将在企业降本增效中持续发挥作用,凸显知识管理在制造业企业中的核心价值。


3.2效率提升


知识管理平台的建设,有效解决了武汉卷烟厂面临的设备运维经验分散、故障响应效率低、维修知识传承不足等问题,大幅提升了企业的生产与经营管理效率。平台整合了物联网数字孪生、AI等技术,实现了知识的有效沉淀、共享与智能应用。


平台中存储了近10年的设备维修案例、操作手册、专家经验文档等结构化与非结构化数据,工作人员可对其进行全文检索与标签化管理;同时,平台基于自然语言处理技术,将维修记录、故障代码、解决方案等信息关联生成知识图谱,为维修人员开展故障排查、设备更换提供便利。平台建成后,维修人员借助AR指引开展检查工作,单次检查效率提升了6倍,合格率提升至98%。


3.3 知识资产化


知识管理平台整合了457份岗位规范标准,员工可通过移动端设备实时查看标准的最新版本(如各类仪器的操作规程)。依托该平台,新员工培训周期从3个月压缩至6周,操作失误率也下降了15%。这种平台建设模式能够有效传承企业发展过程中的各类经验。资深工程师通过视频直播、图文教程等方式分享设备调试经验,新员工可在线学习,形成完善的专家经验传承体系。


2023年,平台全年累计录制120个技术微课,覆盖设备润滑参数优化等知识应用场景,知识复用率达80%以上;同时,平台中沉淀设备运维知识条目1.2万条,助力企业形成行业首个检验设备故障知识图谱,武汉卷烟厂也因此获评湖北省智能制造试点示范企业。


4 发展智能工厂提升知识管理平台建设水平的思考


武汉卷烟厂在知识管理平台建设方面的实践,既服务于智能工厂发展,也反向提升了智能工厂建设水平,为同类型企业提供了可借鉴的经验。


4.1 促进知识管理流程良性循环


规范的知识管理流程是提升企业智能化水平、满足企业知识需求的必要条件。企业在构建知识管理平台过程中,需从知识获取、共享、运用、创新4个环节入手,建立动态反馈的良性机制,优化内部知识渠道,更全面地在企业内部获取知识、开展知识创造。


在此基础上,对知识进行整理、分类与精细化加工,依托有效的运作系统进一步推进知识共享,让各部门员工均能通过知识学习应用智能技术。构建良性循环系统后,需要进一步纳入更多知识数据、强化知识创新,使知识创新成为企业知识升级与共享的重要来源,在企业内部形成知识管理闭环。此外,企业应建立完善的反馈评价机制,结合现有知识管理结构、组织结构、知识管理平台建设水平、知识内部传播速度以及人力资源整体架构,构建更完善的评价指标体系,评估企业在数字时代的优势与劣势,为企业发展提供支撑。


4.2构建完善的企业知识管理系统


建立企业知识库、构建知识管理平台,是实现企业知识管理系统化的重要过程。企业应将生产经营过程中的资料整理为电子版,以电子文件形式保存与传承,进一步提升知识管理标准化水平,解决资料分散、查找不便的问题,进而快速转化知识管理价值。同时,企业应将隐性知识转化为显性知识,提升知识的系统性、实用性与科学性。


在企业管理层面,需促进知识交流与共享,实现技术与知识的整合,增强知识管理平台的吸引力。在系统构建上,企业知识管理平台应强化知识共享功能,为员工提供更多便利,并充分发挥决策支持与管理赋能作用。一方面,建立内部资源共享体系,依托内部知识共享路径建设企业级知识管理系统,方便管理层调动知识、项目融合知识、科室建设知识及个人获取知识;另一方面,构建外部知识共享体系,借助各类社交媒体平台收集与共享个人知识学习资源,引导员工充分利用知识平台提升个人能力,同时强化平台宣传效果,赋能企业发展。


4.3设立知识主管和知识管理部门


在适应智能化发展的过程中,企业需优化组织架构,提升专项管理水平。组织架构是影响企业内部环境的核心因素,若要构建更完善的知识管理平台,企业需提升资源配置效率,建立知识共享模式。现有制造业企业多以有形物质资源管理为部门设置基础,强调层级管理,这不仅不利于知识共享的推进,也阻碍了知识相关指令的传达、落实及部门协作,更不利于知识的生成、传递与共享。


未来,企业在建设知识管理平台过程中,应构建扁平化、柔性化的矩阵网络组织,减少管理层次、加快信息共享速度,进一步激发员工在知识创造与应用方面的主动性,避免信息失真与知识流失。企业需设立知识主管、组建知识管理部门,统筹管理“知识”这一稀缺资源:知识主管应具备良好的领导能力、协调能力与决策能力,熟练掌握知识管理平台搭建的各类方法,深刻理解企业各业务系统、掌握硬件平台核心内容,能指导具体知识管理工作,并熟悉知识库与数据库规划,加快企业内部知识交流与共享;知识管理部门应负责系统搭建、流程规划、文化建设、知识保护、人才引进等工作,并实施更系统的人才激励措施。


5 结束语


综上所述,知识管理平台建设有利于企业实现智能化与数字化转型。武汉卷烟厂作为智能工厂建设的典型代表,在知识管理平台建设方面积累了丰富经验并取得显著成效,可为同类型企业提供参考。


未来,企业需进一步搭建更完善的知识管理框架,在知识获取、应用、创新3个维度不断提升管理水平;同时,需提高员工对知识管理的认知,建立专门的知识管理系统,切实提升知识管理效能。


原文刊载于《科技与创新》2025年第21期  作者:湖北中烟工业有限责任公司武汉卷烟厂 曾亚 聂桢 王涛 林洋

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