重型機械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告

(一)重型機械行業(yè)概況 4(二)重型機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 4(三)重型機械工業(yè)特點 5三、重型機械數(shù)字化轉(zhuǎn)型的問題與建設(shè)原則 6(一)數(shù)字轉(zhuǎn)型的問題 6(二)重型機械數(shù)字化轉(zhuǎn)型原則 8 (一)重型機械數(shù)字化工廠 9(二)重型機械裝備智能化 17(三)智能化運維服務(wù) 19行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告1情全球大爆發(fā)給人類實體經(jīng)濟帶來了前所未有的巨大沖擊，也為加速他們不僅提出了未來信息技術(shù)與工業(yè)、信息化與工業(yè)化融合發(fā)展的方向，而且開展，是完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念，打造數(shù)字。產(chǎn)業(yè)化賦予的機遇，著力壯大新增長點、形成發(fā)展新動能”的戰(zhàn)略指引，為我國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指明了方向。國防安全、經(jīng)濟安全和科技安全，代表國家參與全球競爭的責(zé)任和使命，是國家經(jīng)濟安全和軍事安全的重要保障，是將先進科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的主要載體。智能化是振興制造業(yè)、提升中國制造競爭優(yōu)勢的唯一出路。字化作為數(shù)字經(jīng)濟的主要組成部分，制造業(yè)特別是以航空、航天、軌通裝備等為代表的高端裝備業(yè)，是高質(zhì)量發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的重要組成部分。高2業(yè)產(chǎn)值高、供應(yīng)鏈廣，對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展具有非常重要的引領(lǐng)作用，也濟作為引領(lǐng)未來的新經(jīng)濟形態(tài)，既是網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)加透到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要路徑。無論從產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、產(chǎn)品全生命周期哪個層面看，數(shù)字化改造過程都是由一系列相互關(guān)聯(lián)的價值服務(wù)、運營管理、規(guī)劃決策等環(huán)節(jié)，并伴隨應(yīng)用的深化對這些環(huán)節(jié)產(chǎn)生深遠熟應(yīng)用，創(chuàng)新驅(qū)動新增長與服務(wù)價值鏈延伸的發(fā)展模式是高端裝備制造業(yè)發(fā)展的新動能，也是其轉(zhuǎn)型升級的方向。隨國內(nèi)制造成本的不斷上升，中國高端裝備制造業(yè)過去依賴人力資源和能源的要和管理等方面的創(chuàng)新，是實現(xiàn)高端裝備制造業(yè)升級，逐步實現(xiàn)由對標(biāo)跟隨向治企能力的關(guān)鍵手段。進一步提升企業(yè)核心競爭力、品牌影響力和抗風(fēng)險能制造業(yè)的未來經(jīng)濟增長點將是綜合保值服務(wù)模式，形成服務(wù)型制造。通過先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集智能裝備產(chǎn)品的運行數(shù)據(jù)，應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，提升產(chǎn)品性能，并對產(chǎn)品全生命周期的健康狀態(tài)進行管控。通過制造、服務(wù)一體化，實現(xiàn)由制造型企業(yè)向制造+服務(wù)型企重點工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達到58.6%，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率達到行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告3華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目智能制造和綠色制造工程，發(fā)展服務(wù)型制造新模式，推動制造業(yè)高端化、智能設(shè)，加快建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字社會、數(shù)字政府，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革；推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實施“上云用數(shù)賦智”，推動數(shù)據(jù)賦能全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉(zhuǎn)型。在重點行業(yè)和區(qū)域建設(shè)若干國際水準(zhǔn)的市場服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，培育發(fā)展個性定制、柔性制造等新模式；加快推色社會主義思想為指導(dǎo)，立足新發(fā)展階段，完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展構(gòu)建新發(fā)展格局，緊扣制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主智能制造為主攻方向，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主要抓手，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)培育融合發(fā)展新模式新業(yè)態(tài)，加快重點行業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，激發(fā)企業(yè)融合力，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動、軟件定義、平臺支撐、服務(wù)增值、智能主導(dǎo)的現(xiàn)代化系，全面推進產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，為實現(xiàn)“新四化”的戰(zhàn)略等載體，構(gòu)建虛實融合、知識驅(qū)動、動態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)，推動制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。到20254、標(biāo)準(zhǔn)、品牌、質(zhì)量、服務(wù)等為核心的經(jīng)濟發(fā)展新優(yōu)勢，推動中國制造造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變，堅定不(一)重型機械行業(yè)概況業(yè)領(lǐng)域。主要為原材料加工、能源電力、交通運輸、節(jié)能環(huán)保、資源循環(huán)利用等提供重大裝備和關(guān)鍵零部件。等提供大型制造設(shè)備及大型鑄鍛件。因此，重型機械工業(yè)是關(guān)系到國國家安全的重要產(chǎn)業(yè)，是國家實力的體現(xiàn)，是重大技術(shù)裝備的主力(二)重型機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀住“引進技術(shù)、合作生產(chǎn)”的時機，堅持技術(shù)和管理，產(chǎn)品水平和企業(yè)管理得到大大提高。通過幾十年行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告5煤炭井下智能化綜采成套設(shè)備并得到推廣；散料料場堆取料機實現(xiàn)了現(xiàn)場無人智能作業(yè)，并出口國外大型港口；在鋼廠鋼坯、成品鋼材庫采用橋式起重機了無人操作運行；港口集裝箱碼頭無人裝、卸、運、堆成套設(shè)備；一鍵存取車的城市立體停車設(shè)備；無人值守的特大型物流倉儲系統(tǒng)；礦山或礦井無人自動巡檢全生命周期系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，機、電、液、控集成化水平得以快速發(fā)展。因裝備制造企業(yè)信息化系統(tǒng)散而亂，各系統(tǒng)各自為政，缺少頂層設(shè)計，造成若息孤島，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和深度挖掘應(yīng)用，生產(chǎn)協(xié)同組織效率不高、生產(chǎn)(三)重型機械工業(yè)特點、非標(biāo)定制、單件小批難以量化生產(chǎn)，尚處于機械化、自動化、數(shù)字化并存工、裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)大而全，零件品種多、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)字化、智能化。求多樣化，需要制造商更加靈活應(yīng)變，采用數(shù)字化的設(shè)計生產(chǎn)組織手段，提心技術(shù)自主創(chuàng)新能力、有效節(jié)省資源、控制制造成本、高效組織生產(chǎn)、縮短展。6，導(dǎo)致裝備制造企業(yè)的管理遠比其他行業(yè)的管理復(fù)雜的多。設(shè)計方案、報價據(jù)客戶的需求不斷的調(diào)整修改；生產(chǎn)過程追溯管理困難，很難做到透明化生；設(shè)計、生產(chǎn)、質(zhì)量、交付等多部門協(xié)同困難；客戶現(xiàn)場交付安裝進度不可型裝備企業(yè)的更高效發(fā)展的障礙。(一)數(shù)字轉(zhuǎn)型的問題”、“數(shù)字化”到“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”是一個信息技術(shù)賦能不斷進化信息化，數(shù)字化強調(diào)基于信息數(shù)據(jù)反哺業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)進一步促進系統(tǒng)迭代優(yōu)轉(zhuǎn)帶來諸多障礙。事實上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是單項技術(shù)的應(yīng)用，也不僅僅是一個技，更是一個戰(zhàn)略和管理命題。因此，重機企業(yè)需要深度剖析數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告7機械制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)，建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠，構(gòu)建面向重型裝備全生命周期的數(shù)字孿生8(二)重型機械數(shù)字化轉(zhuǎn)型原則行業(yè)要推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，必須明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，制定數(shù)字化轉(zhuǎn) ，企業(yè)內(nèi)部設(shè)計、工藝、財務(wù)、營銷、生產(chǎn)、計劃、采購、人力資源、設(shè)備塊要求統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一接口，實現(xiàn)客戶共贏的全新模式。變革現(xiàn)有“低價中標(biāo)”的規(guī)則，實現(xiàn)整體供應(yīng)鏈可視管理信息化，整體利益最大化，管理成本最小化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告9械行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化體系和數(shù)據(jù)治理體系，構(gòu)建符合企業(yè)特色的信息制造企業(yè)主要業(yè)務(wù)涉及：科技研發(fā)與服務(wù)、先進裝備制造、工程承型裝備制造流程重塑，高效制造出高性能的重型裝備，更好的服務(wù)于國家關(guān)鍵點行業(yè)；②采用數(shù)字化設(shè)計手段研制出達到世界先進水平的高質(zhì)量的國家急需裝備制造行業(yè)智能制造解決方案，通過將新一代信息技術(shù)與重型裝備制造行(一)重型機械數(shù)字化工廠機械制造業(yè)數(shù)字化工廠集成系統(tǒng)主要由以下幾部分組成(如圖1)：數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同系統(tǒng)、數(shù)字化制造管理平臺(MES系統(tǒng))、智能化企業(yè)及產(chǎn)品運維平基礎(chǔ)平臺是企業(yè)數(shù)字化管控的中心和大腦中樞，承擔(dān)全公司海量數(shù)據(jù)(產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、財務(wù)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、專家知識庫數(shù)據(jù))的采管理、產(chǎn)品管理、生產(chǎn)計劃、加工制造、經(jīng)營銷售、儲存運輸、設(shè)：與企業(yè)設(shè)計、工藝、管理、產(chǎn)品服務(wù)有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)2)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計平臺計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、項目設(shè)計參與人員多、異地術(shù)開展產(chǎn)品的設(shè)計、仿真/試驗研究分析，采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM 管理 行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告交互設(shè)計和基于模型的設(shè)計，變革傳統(tǒng)設(shè)計方式，提升研發(fā)質(zhì)量和效率。發(fā)臺化、虛擬化仿真設(shè)計工具，培育平臺化設(shè)計新模式，推動設(shè)計和工藝、制運維的一體化，實現(xiàn)無實物樣機生產(chǎn)，縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，提升產(chǎn)品競爭3)數(shù)字化工藝設(shè)計平臺藝知識專家?guī)?，對產(chǎn)品的制造與裝配工藝過程進行仿真分析，提高設(shè)計、制序提供結(jié)構(gòu)化、可視化的三維工藝數(shù)據(jù)，并以三維來指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場的加工與裝配，為生產(chǎn)制造等內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化和智能供支撐。通過數(shù)字化工藝平臺，可以有效組織企業(yè)生產(chǎn)工藝過程卡片、零件4)數(shù)字化管理平臺管理、人力及設(shè)備資源管理等所有分系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的接口有機整合集不同的管理角色設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，可以調(diào)用、查看、分析權(quán)限內(nèi)的動，及時調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營策略。(見圖5)，通過智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動全業(yè)務(wù)鏈數(shù)據(jù)的實時采理的可視化和透明化。鼓勵企業(yè)基于生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)重構(gòu)戰(zhàn)略布局、運營管場服務(wù)，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的高效運營管理模式，提升智能決策、精益制造和絡(luò)化協(xié)同信息化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的正常運造、人力資源各子系統(tǒng)有機聯(lián)系整合在一起，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一數(shù)據(jù)夯實對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支撐作用，對業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行連接融合，協(xié)同聯(lián)動，建的輔助決策、精益化運營管控、數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)、智能化制造執(zhí)行、集成行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告。間的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)互聯(lián)，推動供應(yīng)鏈上下游企業(yè)與合作伙伴共享各類資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同設(shè)計、協(xié)同生產(chǎn)和協(xié)同服務(wù)。推廣云化設(shè)計軟件 (CAX)、云化企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)、云化制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、云化供應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提升制造資源配置效率。6)數(shù)字化制造管理平臺(MES系統(tǒng))企業(yè)屬于單件小批訂單式生產(chǎn)，利用基于模型的數(shù)字化企業(yè)生產(chǎn)制MESmanufacturingexecutionsystem業(yè)企業(yè)特點的高效生產(chǎn)過程的執(zhí)行性和透明化程度、提高生產(chǎn)資源有效配置和產(chǎn)品質(zhì)量、減少系統(tǒng)的實施，生產(chǎn)方式發(fā)生質(zhì)的變化：①生產(chǎn)從被動指揮向?qū)崟r調(diào)度轉(zhuǎn)MES實現(xiàn)：通過生產(chǎn)過程監(jiān)控和生反饋；生產(chǎn)實時計劃管理；設(shè)備動態(tài)管理及監(jiān)控；生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急指揮系量過程管控；備件庫存優(yōu)化管理；物料動靜態(tài)管理；能源消耗管理；成本產(chǎn)過程監(jiān)控和生產(chǎn)實績反饋：生產(chǎn)過程監(jiān)視側(cè)重于生產(chǎn)流程和工藝過的組態(tài)技術(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)車間、動力能源車間、輔料庫、成品庫等生產(chǎn)區(qū)域產(chǎn)進度、工藝質(zhì)量、物料消耗情況進行實時監(jiān)控。生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異理：在生產(chǎn)過程監(jiān)控的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)管理就是在生產(chǎn)計劃的指導(dǎo)通過數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化生產(chǎn)過程。實現(xiàn)計劃的編制、跟蹤，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分及考核管理等。管理者能夠?qū)崟r掌握全廠的投入和產(chǎn)出，優(yōu)化決策生產(chǎn)，借能縮短生產(chǎn)時間，減少失誤，降低手工和重復(fù)錄入數(shù)據(jù)的相關(guān)成本。主括生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)組織、車間考核和人員管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析等子：通過工廠建模實現(xiàn)資源定位，實現(xiàn)設(shè)備的使用規(guī)范、安全規(guī)程的信息化管運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，對設(shè)備的開停次數(shù)、凈運行時間、運行負(fù)載分布(設(shè)備空轉(zhuǎn)、低負(fù)載、正常負(fù)載、超負(fù)載的累計時長)進行統(tǒng)計，實現(xiàn)生產(chǎn)能力分析、設(shè)備故障監(jiān)控：在設(shè)備管理基礎(chǔ)上，實現(xiàn)遠程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，包括設(shè)備運行狀態(tài)、關(guān)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告詢，事故處理專家組、搶險隊伍、等人力資源，應(yīng)急資源保障以及模擬演質(zhì)量管理功能包括：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理、過程質(zhì)量控制、檢測數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量管理：備件管理主要目標(biāo)是以最低庫存保證設(shè)備維修所需，以系統(tǒng)主要包括以下功能：備件需求管理；備件計劃管理；備件跟蹤管理；備件庫析。，對在制品流動過程進行跟蹤，包括物料移動、物料轉(zhuǎn)換、物料拆分、物戶在MES系統(tǒng)可以查詢在制品的位置、數(shù)量要是對物料靜態(tài)化的管理，包括原料計劃，原料、成品和料場管理，庫存統(tǒng)可以實時監(jiān)控生產(chǎn)過程的能源狀況，有效控制，便于及時發(fā)現(xiàn)耗能癥結(jié)，及時采取節(jié)能措施，及時調(diào)度指揮，及時操最大限度的減少生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)成本。能源管理主要實現(xiàn)能源信息。理：建立以職能部門、作業(yè)區(qū)集中管理為綱，以各主控工序為駐現(xiàn)全方位的成本數(shù)據(jù)分析管理，對各類成本數(shù)據(jù)提供各類報表、查詢、直觀的。全管理在不同企業(yè)中有不同的側(cè)重要求，并采用不同的設(shè)系統(tǒng)包括如下一些功能：環(huán)保設(shè)施檔案管理；安全隱患管理；安全考核管理；放射源管理；職業(yè)病管理。MES輸出數(shù)據(jù)，也是系統(tǒng)之間的手段，報表涵蓋MES所有的業(yè)務(wù)內(nèi)容，包括排程調(diào)度、設(shè)備、質(zhì)量、物料、人員考核、工藝指標(biāo)等(也包括MES與ERP系統(tǒng)ES組織任務(wù)，因此系統(tǒng)的安全和可靠性非常重要。在系統(tǒng)中主要利用如下功能重型機械企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)大而全(從煉鋼、鑄造、鍛造、熱處理、焊接、小批難以組織量化作業(yè)等。通過應(yīng)用三維仿真設(shè)計和工藝、柔性制造、智能物流、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計、工藝、制造、物流、自動加身智能制造發(fā)展水平確定自身智能制造提升策略，著力提升行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報告的動態(tài)感知、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)集成控。推動先進過程控制系統(tǒng)在企業(yè)的深化應(yīng)用，加快制造執(zhí)行系統(tǒng)的云執(zhí)行，提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和安全水平，降低生產(chǎn)成本和能源資源(二)重型機械裝備智能化、物料輸送、航天航空等行業(yè)數(shù)字化的迅展，對重型裝備的數(shù)字化、智能化提出了更高的要求，重型裝備的遠程運行監(jiān)控、故障診斷及預(yù)警、全生命周期健康管理將成為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，同時針對選礦回收率、共伴生資源綜合利用率)的提高，研究開發(fā)礦山裝備的少化、智能化、綠色化作業(yè)是礦山裝備今后的發(fā)展方向，是礦山高質(zhì)量優(yōu)化、遠程挖掘，最后、錨三位一體機實現(xiàn)無人全自動作業(yè)。、維護檢修機器人開發(fā)。工藝流程和設(shè)備的研究，實現(xiàn)破礦、磨礦、選礦智能、高效、綠色發(fā)展，提高選礦回收率和共2)冶金鍛壓裝備智能化點中國鋼鐵行業(yè)將著力構(gòu)建“雙循環(huán)”發(fā)展新模式，深化供給側(cè)”向“精益型”的發(fā)展道路，高附加值產(chǎn)品比重逐步增加，加快從產(chǎn)鋼大國鋼鐵強國發(fā)展。同時，加強環(huán)境保護治理，加大節(jié)能減排改造力度，推動鋼鐵冶金行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展機遇，聚焦鋼鐵行業(yè)設(shè)備維護低效化、生包括：煉鐵設(shè)備、煉鋼設(shè)備、軋制機械、鑄造設(shè)備、軋輥金屬臺冶金設(shè)備必須滿足生產(chǎn)線的工藝要求，因此冶金設(shè)備圍繞設(shè)備狀態(tài)通，打造生產(chǎn)線的智能運維中心、管控中心，構(gòu)建數(shù)字化冶金運營服務(wù)鍵煉鋼、連鑄、