全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗

1、 /16編者按9月10日，全國智能制造試點示范經(jīng)驗交流電視電話會議召開，中國石油化工股份有限公司九江分公司、濰柴動力股份有限公司、海爾集團公司、四川長虹電器股份有限公司、北京和利時系統(tǒng)工程有限公司五家企業(yè)就實施智能制造的進展、經(jīng)驗和做法在會上作了交流發(fā)言，國家重大技術裝備簡報將連載五期摘要。2015全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗（一）江石化建設智能工廠，培育核心優(yōu)勢“十二五”初，中國石油化工股份有限公司九江分公司（以下簡稱“九江石化”）確立了建設千萬噸級一流煉化企業(yè)的愿景目標，傾力培育“綠色低碳、智能工廠”兩大核心競爭優(yōu)勢，努力實現(xiàn)傳統(tǒng)煉化企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和轉型升級。2012年，九江石化列入中國石

2、化智能工廠試點建設企業(yè)名單；2014年，列入國家工信部“兩化”融合管理體系貫標試點企業(yè)、江西省“兩化”融合示范企業(yè)行列；2015年7月，入選國家工信部智能制造試點示范企業(yè)。一、智能工廠試點建設九江石化智能工廠建設聚焦“計劃調(diào)度、安全環(huán)保、能源管理、裝置操作、IT管控”等五個領域，實現(xiàn)具有“自動化、數(shù)字化、可視化、模型化、集成化”等“五化”特征的智能化應用。智能工廠神經(jīng)中樞建成投用。九江石化智能工廠神經(jīng)中樞生產(chǎn)管控中心于2014年7月建成投用，具備經(jīng)營優(yōu)化、生產(chǎn)指揮、工藝操作、運行管理、專業(yè)支持、應急保障的“六位一體”功能，生產(chǎn)運行實現(xiàn)由單裝置操作向系統(tǒng)化操作、管控分離向管控一體的轉變。智能工廠

3、架構逐步形成。構建了矩陣式集中管控新模式；建立了生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化、三維建模等一系列專業(yè)團隊；充實信息化管理、開發(fā)及運維力量，建立關鍵用戶激勵機制。企業(yè)級中央數(shù)據(jù)庫逐步建成。突破了此前業(yè)內(nèi)普遍采用的“插管式”集成方式的限制，集成了13個業(yè)務系統(tǒng)的標準數(shù)據(jù)，為9個業(yè)務系統(tǒng)提供有效數(shù)據(jù)。通過“采標、擴標、建標”方式，完成了及中國石化標準化平臺的對接。基于設計的三維數(shù)字化應用取得突破。基于工程設計的三維數(shù)字化平臺集成120萬噸/年連續(xù)重整等15套生產(chǎn)裝置，以企業(yè)級中央數(shù)據(jù)庫為基礎，實現(xiàn)了工藝管理，設備管理，健康、安全及環(huán)境管理體系（HSE管理體系），操作培訓，三維漫游，視頻監(jiān)控等六大類深化應用。全流程優(yōu)化

4、平臺應用取得實效。自主開發(fā)的全流程優(yōu)化平臺提升了流程工業(yè)模型（PIMS）、煉廠模擬（RSIM）、煉油動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)（ORION）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（SMES）一體化聯(lián)動優(yōu)化功效，實現(xiàn)了煉油全流程優(yōu)化的閉環(huán)管理。全流程優(yōu)化平臺及原油評價、實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）、SMES、企業(yè)資源計劃（ERP）等系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，提升了生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化的敏捷性和準確性。HSE管理及應急指揮實現(xiàn)實時化、可視化。HSE管理系統(tǒng)實現(xiàn)全員全過程HSE管理；施工備案系統(tǒng)對當天每項作業(yè)實行“五位一體”有效監(jiān)管；各類報警儀、視頻監(jiān)控實現(xiàn)集中管理、實時聯(lián)動。環(huán)保地圖系統(tǒng)實時在線監(jiān)測各類環(huán)境信息，異常情況及時處置、閉環(huán)管理。二、智能工廠

5、取得成效實現(xiàn)敏捷生產(chǎn)、提升經(jīng)濟效益。九江石化利用全流程優(yōu)化平臺，持續(xù)開展資源配置優(yōu)化、加工路線比選、單裝置優(yōu)化等工作，2014年滾動測算127個案例，增加經(jīng)濟效益2.2億元，助推企業(yè)加工噸原油邊際效益在沿江5家企業(yè)排名中逐年提升，2014年位列首位。提高本質安全、踐行綠色低碳。九江石化智能工廠實踐將“安全環(huán)保、綠色低碳”理念置于優(yōu)先位置。施工作業(yè)備案及監(jiān)管體系對850臺可燃氣報警、1000余處火災報警、585套視頻監(jiān)控等實現(xiàn)集中管理和一體化聯(lián)動，支撐HSE管理由事后管理向事前預測和事中控制轉變。九江石化連續(xù)5年獲評中國石化安全生產(chǎn)先進單位，外排達標污水化學需氧量（COD）、氨氮等指標處于行業(yè)內(nèi)

6、先進水平。管理效率大幅提升。九江石化各類信息系統(tǒng)助推公司扁平化矩陣式管理及業(yè)務流程進一步優(yōu)化，管理效率持續(xù)提升。在生產(chǎn)能力、加工裝置不斷增加的情況下，公司員工總數(shù)減少12%、班組數(shù)量減少13%、外操室數(shù)量減少35%。三、智能工廠建設體會到2015年底，九江石化將采用虛擬現(xiàn)實技術，基于業(yè)務需求以及工程設計數(shù)據(jù)，建成覆蓋全廠的全三維數(shù)字化煉廠，并實現(xiàn)六大類深化應用，對煉油、石化企業(yè)推進智能工廠建設具有示范作用。一是煉油、石化企業(yè)建設智能工廠，要明確建設目標、規(guī)劃實施路線、制定實施策略、落實保障措施，頂層設計、全員參及、積極培育IT文明。二是煉油、石化企業(yè)建設智能工廠，要以業(yè)務需求為導向，立足于解決

7、生產(chǎn)經(jīng)營、發(fā)展建設和企業(yè)管理實際問題，在統(tǒng)一智能工廠平臺及架構的基礎上，推進各信息子系統(tǒng)建設，避免形成新的信息“孤島”。三是煉油、石化企業(yè)建設智能工廠，要下大力氣推進裝備國產(chǎn)化和軟件國產(chǎn)化，逐步擺脫對國外軟硬件的依賴，努力形成自主知識產(chǎn)權。2015全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗（二）柴以智能制造推動企業(yè)快速發(fā)展濰柴動力股份有限公司（以下簡稱“濰柴”）是一家擁有整車整機、動力總成、豪華游艇和汽車零部件四大產(chǎn)業(yè)板塊，跨領域、跨行業(yè)經(jīng)營的國際化公司。濰柴通過智能制造試點示范項目，持續(xù)實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為核心的人、機器、產(chǎn)品的互聯(lián)互通，打造“智能化”企業(yè)，提高單件產(chǎn)品品質和工業(yè)附加值，進而帶動整個產(chǎn)業(yè)的協(xié)同和資

8、源再配置。一、建設智能車間濰柴一方面通過在關鍵生產(chǎn)設備上安裝傳感器、控制器，并及控制平臺集成，使設備可感知更要可控制；另一方面通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)設備產(chǎn)線產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通，并結合工藝水平優(yōu)化，使3000多種訂貨號的產(chǎn)品能夠實現(xiàn)工藝過程仿真、產(chǎn)品和設備狀態(tài)的在線檢測及控制、物流智能拉動、制造資源優(yōu)化配 /16全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗置等，從而實現(xiàn)小批量、個性化定制的生產(chǎn)能力，通過建設智能車間打造未來智能制造的硬實力。二、建設數(shù)字化企業(yè)濰柴建立了覆蓋全價值鏈流程的“6+N+X”（業(yè)務運營平臺+管理平臺+基礎平臺）信息化支撐平臺，支撐了企業(yè)的高速發(fā)展。特別是全球協(xié)同研發(fā)平臺，將分散在中國、美國、

9、德國等5個國家、12個地區(qū)的研發(fā)中心進行了高效協(xié)同，真正站在客戶的角度提供卡車、客車、工程機械等產(chǎn)品的一站式解決方案。由中國總部出具統(tǒng)一的設計標準并進行任務的派發(fā)和資源配置，美國研發(fā)中心利用其高端人才和前沿技術優(yōu)勢，進行后處理技術研發(fā)，降低排放指標。通過共同在一個虛擬化平臺上進行設計協(xié)作、知識共享，不僅提高了研發(fā)效率和質量，而且保持了濰柴產(chǎn)品在行業(yè)中的技術領先地位。三、建設智能化協(xié)同研發(fā)平臺濰柴的上游有近500家供應商，下游有4000多家維修服務站以及300多萬的客戶群體。前期通過搭建供應商門戶平臺以及售后服務平臺，將傳統(tǒng)的線下交易模式實現(xiàn)了線上化，提升了工作效率，降低了供應鏈總體成本。如供應

10、商門戶系統(tǒng)，不僅可以使供應商能夠在線準確查看濰柴的采購需求、產(chǎn)品庫存、產(chǎn)品質量等信息，幫助他們合理指導生產(chǎn)、送貨，而且大幅降低了物流、全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗 /16質量等成本，每年大約為供應商節(jié)約成本5000萬元以上。但面對新的互聯(lián)網(wǎng)時代，傳統(tǒng)的線下業(yè)務線上化，已經(jīng)不能滿足行業(yè)發(fā)展的要求，迫切需要將濰柴獨有的“整車動力總成關鍵零部件”的產(chǎn)業(yè)鏈平臺優(yōu)勢推廣到整個行業(yè)，以智能產(chǎn)品為核心，以信息技術為依托，將上下游企業(yè)緊密地融合在一起，推動行業(yè)的轉型升級。目前，濰柴正在將更多的供應商加入“全球協(xié)同研發(fā)平臺”，為未來打造行業(yè)性的眾創(chuàng)、眾包平臺提供技術基礎和模式探索。同時，加快發(fā)動機的智能化，利用

11、自主電子控制單元(ECU)的開發(fā)，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)分析的遠程故障診斷和節(jié)油駕駛模式匹配，通過車聯(lián)網(wǎng)技術、移動互聯(lián)網(wǎng)拉近終端用戶及廠家的距離。在未來，濰柴要打造一個商用車行業(yè)的云服務平臺，從用戶買車養(yǎng)車修車的基本需求，逐漸擴展到融資租賃、加油等用車領域，甚至司機的住宿、休閑等生活領域，真正站在客戶的角度，為客戶提供一站式服務體驗。在大力推進智能制造工作的過程中，濰柴也面臨一些挑戰(zhàn)和困難。例如支撐車間智能化的核心生產(chǎn)裝備多為歐美日韓所壟斷，工業(yè)系統(tǒng)底層的解析及控制尚有困難，車間互聯(lián)標準和技術尚不成熟，支撐企業(yè)間協(xié)同的標識解析體系還未建立，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全有待加強，這些問題需要依靠整個行業(yè)的共同投入

12、。2015全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗(三)禽爾智能制造創(chuàng)新實踐一、智能制造進展海爾集團公司（以下簡稱“海爾”）順應全球新工業(yè)革命以及互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展潮流，逐步探索出一條以互聯(lián)工廠為核心的智能制造發(fā)展路線。一是互聯(lián)工廠的用戶價值創(chuàng)新（縱軸）：顛覆傳統(tǒng)的業(yè)務模式，建立新的生態(tài)系統(tǒng)平臺。海爾互聯(lián)工廠的探索實踐將業(yè)務模式由大規(guī)模制造顛覆為大規(guī)模定制，打造U+智慧生活平臺，對外從生產(chǎn)產(chǎn)品硬件向提供智慧解決方案轉型；對內(nèi)整合用戶碎片化需求，通過互聯(lián)工廠實現(xiàn)個性化定制。海爾的制造轉型最終是建立起一個互聯(lián)工廠生態(tài)系統(tǒng)。二是互聯(lián)工廠的企業(yè)價值創(chuàng)新（橫軸）：建立持續(xù)引領的智能制造技術體系。分為四個層次：模塊化。

13、例如，一臺冰箱原來有300多個零部件，現(xiàn)在在統(tǒng)一的模塊化平臺上整合為23個模塊，通過通用化和標準化、個性化模塊的整合創(chuàng)新，滿足用戶個性化需求。自動化。及用戶互聯(lián)的智能自動化，由用戶個性化訂單自動驅動自動化、柔性化生產(chǎn)。數(shù)字化。通過以可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)（IMES）為核心的五大系統(tǒng)集成，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和務聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合，以及人人互聯(lián)、人機互聯(lián)、機物互聯(lián)、機機互聯(lián)。最終使整個工廠變成一個類似人大腦一樣智能的系統(tǒng)，自動及人交互、滿足用戶需求，自動響應用戶個性化定單。智能化。一是智能產(chǎn)品，從現(xiàn)在簡單的功能性產(chǎn)品變成智能產(chǎn)品，冰箱、空調(diào)可以自動感知需求，空調(diào)可以自動感知溫度，可以感知用戶的使用習慣。另外

14、，整個工廠通過信息互聯(lián)、數(shù)據(jù)積累及大數(shù)據(jù)分析可實現(xiàn)針對不同的訂單類型和數(shù)量，自動優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)方式。二、智能制造取得的效果海爾目前已經(jīng)初步建立起互聯(lián)工廠體系，實現(xiàn)了6個互聯(lián)工廠的引領樣板。4個整機工廠：沈陽冰箱，鄭州空調(diào)，佛山滾筒，青島熱水器；2個前工序工廠：青島模具、電機工廠，初步實現(xiàn)了向互聯(lián)工廠的轉型，可實時、同步響應全球用戶需求，并快速交付智慧化、個性化的方案。一是互聯(lián)工廠帶來了用戶價值的大幅提升?？啥ㄖ啤Ｓ脩艨梢酝ㄟ^海爾交互平臺提報產(chǎn)品設計方案，成為產(chǎn)品的設計者，如冰箱的模塊化產(chǎn)品通過用戶的選擇和組合，由原來的20個型號，到現(xiàn)在的500多個型號；可同時在生產(chǎn)線上進行高效柔性生產(chǎn)，快速滿足

15、用戶的個性化體驗?？梢暬?。用戶從消費者變成產(chǎn)銷者，用戶可以參及企業(yè)的全流程，并且實現(xiàn)體驗的可視化。二是互聯(lián)工廠總體經(jīng)濟效益明顯。在效率上，互聯(lián)工廠整體提升20%，產(chǎn)品開發(fā)周期縮短20%以上。在效益上，互聯(lián)工廠運營成本降低20%，能源利用率提升5%，廠內(nèi)庫存天數(shù)下降50%以上，交貨周期由21天縮短到10天。三、實施智能制造的經(jīng)驗海爾智能制造發(fā)展的經(jīng)驗和模式將為家電業(yè)從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制轉型，加快向數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化轉型提供經(jīng)驗借鑒。一是觀念顛覆，主動創(chuàng)新、勇于試錯探索。智能制造沒有成熟的模式可以復制，在互聯(lián)網(wǎng)時代和德國工業(yè)4.0有同樣的機會和起點，不能簡單跟隨。海爾一直倡導主動創(chuàng)新的文化

16、，人人都要成為創(chuàng)客，敢于打破傳統(tǒng)的模式體系，勇于試錯、主動創(chuàng)新，探索中國的智能制造模式，實現(xiàn)中國制造競爭力的引領。二是業(yè)務模式顛覆，由制造產(chǎn)品轉化成創(chuàng)業(yè)孵化平臺。智能制造模式通過建立資源無障礙進入平臺，吸引全球一流資源，持續(xù)創(chuàng)新、迭代，實現(xiàn)從賣單一產(chǎn)品到提供智慧解決方案轉型；同時，海爾將過去流水線式的員工轉變?yōu)橹R型員工或創(chuàng)客，在海爾平臺上目前已孵化出2000多個創(chuàng)客小微團隊。三是全價值鏈打通，帶動產(chǎn)業(yè)升級。智能制造不是一個節(jié)點，不是一個企業(yè)自己就能做成的，需要全系統(tǒng)全價值鏈的打通及顛覆。海爾將以前大規(guī)模制造時代串聯(lián)的攸關方整合形成并聯(lián)，及終端消費者之間互聯(lián)，去中間化、去中介化，從而打通整個價

17、值鏈，初步形成高效運轉的消費生態(tài)帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈價值升級。2015全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗（四）虹以大規(guī)模個人化定制驅動產(chǎn)業(yè)智能轉型四川長虹電器股份有限公司（以下簡稱“長虹”）通過運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術，打造從消費者需求動態(tài)感知、產(chǎn)品研發(fā)、制造、交易到服務的一體化運營平臺，構建低成本、高效率、敏捷的智能制造模式，打破企業(yè)及消費者之間的圍墻，滿足個人需求的即視化、訂單的便捷化、產(chǎn)品的個性化、服務的管家化，從而進一步助推長虹向服務型制造跨越式轉型。一、大規(guī)模個人化定制的基礎作為工信部兩化融合試點單位，長虹在研發(fā)、制造、交易等諸多環(huán)節(jié)實現(xiàn)了信息技術及工業(yè)技術的深度融合，累計投入超過10億元，形成了

18、以企業(yè)資源計劃（ERP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）為核心的，完整的制造業(yè)信息系統(tǒng)框架，涵蓋了產(chǎn)品的研發(fā)設計、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品銷售、原材料采購、物流管理、財務管理、信用 /16全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗管理、決策支持等公司經(jīng)營管理的全過程，并及第三方供應商開展了信息系統(tǒng)的協(xié)同和集成，取得了較為明顯的經(jīng)營成效。在制造模式方面，長虹以物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)為核心，研究并構建了一種新型的多階段混聯(lián)離散型生產(chǎn)模式。該模式以傳感器、企業(yè)服務總線（ESB）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等技術為支撐，實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品、設備工作狀態(tài)的動態(tài)實時監(jiān)測，在充分滿足大批量生產(chǎn)的同時，也可滿足多品種小批量混線生產(chǎn)。目前，該模式已成功

19、運用至長虹集團旗下的電視、冰箱、空調(diào)、注塑無人工廠等多個領域。其中，電視產(chǎn)品實現(xiàn)了場地利用率提升30%以上、庫存周轉效率提升25%以上、單品成本下降10%、人均產(chǎn)值提升20%以上，成效顯著。以綿陽生產(chǎn)基地為例，工廠占地面積由4萬平方米節(jié)約到2.3萬平方米（提升42.5%），在多品種混線生產(chǎn)的情況下，人效提升40%以上，累計實現(xiàn)經(jīng)濟效益達20.8億元。二、建立以“人為中心”的大規(guī)模個人化定制智能制造不僅僅是單純地以機器人、自動化設備等技術手段武裝工廠，來滿足內(nèi)部制造效率的提升，更是需要站在消費者的角度，將消費者的需求作為智能制造的最高標準，反向考量研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務等各個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)大規(guī)模

20、個人化需求定制的全新產(chǎn)品生命周期。其中，在產(chǎn)品設計方面，以面向模塊化設全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗 /16計為核心，建立產(chǎn)品族，構建“平臺+模塊”的產(chǎn)品結構，滿足消費者個性化定制需求；在產(chǎn)品營銷方面，以020、C2B等商業(yè)模式為方向，建立信息歸集及精算中心，實時進行信息推送，滿足消費者方便快捷的定制化需求輸入；在供應鏈方面，以敏捷供應鏈為方向，建立銷售預測模型、VMI+JIT供料、高級計劃排程等體系，實現(xiàn)對消費者的快速響應和交付；在產(chǎn)品制造方面，以先進制造為方向，通過信息化生產(chǎn)系統(tǒng)、柔性生產(chǎn)模式、智能裝備、虛擬仿真等工具，以用戶可接受的交貨周期和成本，實現(xiàn)大規(guī)模個人化定制；在售后服務方面，以一

21、對一窗口服務為方向，建立客戶關系管理系統(tǒng)，提供給消費者全天候的管家式服務。長虹將繼續(xù)以中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略為宏偉藍圖，構建和完善智能制造體系，打造更加完善的智能制造平臺，逐步向智慧社區(qū)下智慧家庭的產(chǎn)品和服務提供商轉型，力爭在2017年實現(xiàn)模塊化定制，2020年全面實現(xiàn)個人化定制。2015全國智能制造試點示范典型經(jīng)驗（五）口利時用智能控制系統(tǒng)助力制造業(yè)轉型升級實施智能制造，需要技術、管理、工藝三個方面的專家分工配合。智能制造解決方案，是方便三類專家的使用，也是有效降低技術風險和實施成本的重要考慮。一、智能控制系統(tǒng)解決方案為有效降低制造業(yè)企業(yè)向智能制造轉型升級的技術風險，控制投資規(guī)模，同時也有利于通過自主可控的技術來保障我國的產(chǎn)業(yè)安全。一是開發(fā)支撐智能制造的公共技術和產(chǎn)品平臺。在裝置級和車間級，以智能控制器為核心，來實現(xiàn)裝置級和車間級的單元控制、協(xié)調(diào)控制和智能控制，并承擔車間級的信息安全防護。在工廠級和企業(yè)級，基于智能控制云平臺，來構建數(shù)字化、智能化工廠。二是開放智能控制云平臺技術。作為公共技術平臺，提供給的大面積應用，來推進智能制造技術標準的建設和完善。從云計算的層次看，生態(tài)系統(tǒng)包含信息基礎設施提供商（IaaS）、智能控制平臺提供商（PaaS）和細分行業(yè)應用提供商（SaaS）三類。各細分行業(yè)應用方案商，共建智能制造技術生態(tài)