树立数字化发展“旗帜” 推广引领产业转型“灯塔”
工业互联网作为新一代信息技术向工业领域融合渗透的产物,已经成为制造业数字化转型的关键支撑,带来制造业研发、生产、管理、服务等环节的根本性改变,产生数字化管理、平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式。10月12日,2023(第五届)全球工业互联网大会暨工业互联网融合创新应用·行业推广行动发布了2023年具有行业代表性、可推广可复制的优秀案例。 2022年8月,工信部发布 《关于组织开展2022年新一代信息技术与制造业融合发展试点示范申报工作的通知》,首次设立 “数字领航”方向,旨在遴选技术实力强、业务模式优、管理理念新、质量效益高的制造业数字化转型领军企业,树立一批数字化发展的 “旗帜”,推广引领产业转型的 “灯塔”,带动制造业数字化、网络化、智能化水平整体提升。2023年度典型案例分别来自国药集团中国生物技术股份有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、国能神东煤炭集团有限责任公司、中建材玻璃新材料研究院集团有限公司、GE医疗航卫、南京钢铁股份有限公司、三菱电机机电 (上海)有限公司、浙江华友钴业股份有限公司、合众新能源汽车股份有限公司、达利 (中国)有限公司。 中国生物:生物医药创新发展必须进行数字化转型 国药集团中国生物技术股份有限公司 (以下简称中国生物)历经新冠疫情更加深刻意识到,生物医药要创新发展就必须进行数字化转型,这是行业发展的需要。 国药集团首席科学家、总工程师杨晓明介绍说,中国生物根据现有信息化基础、转型目标以及发展规划,制定了清晰的落地实施方案,将采取总体设计、分步实施的路径方式:第一阶段夯实基础、业务覆盖,重点建设业务急缺共性的应用系统。第二阶段数据驱动、提质增效,促进更多数字化场景的落地。第三阶段提升数字科技在生物医药领域的原创性应用能力,结合打造原创技术策源地工作,推动构建围绕中国生物全级次的创新生态圈和商业生态圈。同时,深化产业链上下游协同,塑造生物医药科技创新生态体系。 中国生物在数字化转型过程中形成的优秀产品和服务能力,向产业链上下游企业进行推广,助力生态企业加快数字化转型进程,提升产业发展水平。杨晓明表示,中国生物将数字化转型与产业链工作机制相结合,以 “生物医药工业互联网数字化转型促进中心”为载体,构建自主可控的产业链体系。新药研发需要多学科、交叉理论,大数据、人工智能可以帮助研发人员分析文献、筛选化合物、发掘药物靶点、预测分子动力学指标,包括研究病理生理学规律、发掘药物新适应症、mRNA序列筛选以及临床研究管理方面引入了大量的数字科学和智能计算。在生产过程中,对生产设备进行实时数据采集与监控,利用生产执行系统和质量一体化平台,对产品质量进行信息化追溯,保障疫苗质量安全。 杨晓明强调,中国生物完成了疫苗产品的追溯信息化、过程可视化、监管全面化、平台开放化、和使用便捷化,通过与药监局协同平台的对接,完成了从出厂到接种全过程信息化追溯。 国能集团神东煤炭:智能矿山形成煤炭行业发展新优势 互联网关乎工业体系未来发展。国家能源集团科技与信息部数字化处处长闫计栋介绍,围绕工业互联网体系落地、煤矿专业知识经验转化,神东煤炭探索应用国产信创工业软件,构建集新型生产指挥控制和大数据应用分析于一体的综合性管控平台,解决一线员工 “看不远、够不着、诊不准”的难题。 一是针对现场设备和控制系统型号杂、协议多、标准乱的现象,提出 “层次化、模型化、固定化”的数据管理思路,通过对煤炭生产数据进行归类和整合,形成了数据标准模型,通过规范设备规格及参数实现软件定义设备。 二是建立企业万亿级生产数据仓库,实现数据统一存储共享管理,并实现按需转发,达到日均100亿条时序数据的分布采集和集中存储,自主研发统一数据服务接口,实现170个并发连接下70万条/秒的数据访问能力。 三是将国产应用软件和操作系统应用于煤矿智能化建设,提高工控安全性及自主性,解决国外软件 “卡脖子”难题。 四是构建了煤矿智能一体化管控平台应用架构,实现平台高可靠性、安全性、高效率,支撑平台业务爆炸式增长需要。 五是自主拥有及开发生产数据资源,变数据为资产,利用数字化手段为企业发展赋能。 六是将生产数据、算法模型有机结合,融合神东多年生产机电设备管理经验,形成计算模型38个、视频Al模型7个,研发符合煤矿职工使用习惯和安全生产需求的智能化应用场景。 七是针对煤矿开采过程中场景变化频繁现象,推出可快速复制推广的煤矿一体化管控平台,实现一次部署,跨终端监视控制,使用场景得到大幅拓展,满足煤矿监测监控业务研发运维一体化管理。 八是通过调研分析现场调度人员的操作习惯,抽象出调度巡检数学模型,打通数据采集、工业视频、监视控制系统间的壁垒,结合业务预警区间实现综采工作面生产态势感知-预警-报警-通知-智能化评价的自动化管理流程。 九是构建了矿压灾害安全监控远程预警快速响应智能防控技术体系,根据支架压力变化特性,计算初撑力、工作阻力和末阻力等顶板治理数据。 GE航卫:具备先进核心医疗装备高端智造能力 通用电气医疗 (中国)有限公司是全球领先的医疗科技、诊断药物和数字解决方案的创新者,致力于通过提供整合解决方案服务数据分析,使医院、病人临床诊断更有效、临床方法更精准、患者更健康和幸福。通用电气医疗 (中国)有限公司董事总经理徐俊表示,航卫通用电气医疗系统有限公司 (以下简称GE航卫)作为智能数字化工厂的典型代表,过去近10年里依托深厚的精益和六西格玛的管理基础,大力发展先进制造、工艺互联网和数字信息化技术,全面实现6大生产要素的智能、互联、协同增效,打造产业链的数字和生态,最终实现卓越的安全、品质、效能和环保以及全价值链升级和增值。 GE航卫成立于1991年,是美国通用电气公司在中国的第一个合资公司,也是GE医疗全球最大的医疗器械生产基地。公司拥有包括CT断层扫描、分子影像、手术机、血管机、X光机、乳腺机、骨密度等7大高端医疗产品生产线,是中国区唯一一家 “GE全球智慧制造示范工厂”。 徐俊认为,通过工业互联网的赋能升级,GE航卫电气运营模式和组织结构都得到了创新性发展,主要体现在 “五大创新”:指数级发展的核心部件交付创新,数据驱动的供应链质量管理创新,精益数字化赋能的生产过程管理创新,数字化转型过程的组织变革管理创新,数字化技术平台化建设创新。该项目对医疗设备企业的核心部件的高端制造有较强的借鉴意义,主要体现在以下 “五个方面”:提高产品制程的 “鲁棒性”与 “制造柔性”;打破设备和数据之间的壁垒,建立设备工业互联和数据云共享;高端制造过程的数据管理体系;数据驱动的全面质量管理;人工智能推动生产过程的制程优化。 三菱电机:通过数字分析为企业做生命周期服务 三菱电机始终坚持 “以不懈的技术革新和无穷的创造力,为实现充满活力,富裕繁荣的社会作出贡献”的理念,并提出 “循环型、数字化、全案型企业”的新经营战略,通过数字分析的手段为整个企业做生命周期的服务。三菱电机机电 (上海)有限公司E-JIT事业总监蔡建国表示,三菱电机通过生产管理、能源·资源管理的可视化与同期化,在实现生产效率的改善和产量扩大的基础上,同时实现单台产品制造用能效率的提高,以及水循环再利用的按需供给和效率的最大化。 三菱电机在中国的业务及电力设备、轨道交通、电梯、FA、汽车部件、空调、功率半导体等,在开展广泛的多元化业务的同时,还通过应用各业务领域的技术经验,为满足不断发展的市场需求提供综合解决方案。三菱电机自2003年开始在全球推广融合了 “自动化技术”和 “IT技术”智能制造理念的e-F@ctory。目前,三菱电机已拥有1000余家合作伙伴,导入项目3万余个。同时,为实现 “碳中和”目标,三菱电机推出E-JIT平台,可以同步实现自动化,节能以及二氧化碳环境对策。换言之,为了实现绿色制造,必须在现有的e-F@ctory的基础上加入环境对策,具体来说即在生产现场安装各种环境传感器,使碳排放量可视化,再结合e-F@ctory提取的制造现场数据,同步实现智能制造和绿色制造。 E-JIT是一个可以通过各种先进的技术 (例如Al技术、工业互联网技术、边缘计算技术等)同步实现环境要素、能源要素以及制造业中的生产要素,在收集工厂、大厦、商业区等环境、能源、生产数据的基础上,考虑企业的环境、节能要求和总成本降低要求以及国家环境政策等因素,通过人工智能进行数据分析,得出所有问题的最佳解决方案。 达利(中国):充分践行低碳、绿色发展理念 在传统行业大踏步走向数字化、信息化的大趋势下,达利 (中国)有限公司快速制定战略,全面统筹推进绿色低碳制造体系建设,实施数字化改造,成功建成从纺织、印染到成衣全产业链智能工厂。目前,达利 (中国)拥有真丝绸面料纺织、印染、梭织、针织服装制造全产业链,是集设计研发、生产制造、产业孵化、校企合作于一体的数智化、创新型丝绸时尚企业,是中国服装行业营业收入、利润总额、利润率百强企业,在世界丝绸服装行业中处于领先地位,也是世界一级连锁零售商和国际顶尖服装品牌的专业提供商。 达利 (中国)总经理郑路认为,达利 (中国)秉持 “绿色研发、绿色制造、绿色运营、绿色产品”的战略理念,积极投身于企业数字化转型和信息化建设,制定长远规划、战略,将绿色环保理念融入到产品的研发、设计、制造等各个环节中。 自2018年起,达利 (中国)应用大数据、云计算、边缘计算、数据中心等新一代信息技术革新生产方式,逐渐打造一个技术先进、安全可靠、信息共享、绿色发展、具有示范作用的数智化企业,达到了服装制造全产业链的精益生产管理。随着AI时代的到来,未来达利 (中国)将广泛应用新型技术、打造AI+互联网+低碳的运营模式,将产品生产要素、工艺参数、上下游供应链数据进行有机结合,智能分析运营降碳数据提供智能化的决策建议,将达利 (中国)打造成为一家绿色低碳的平台企业。 在 “双碳”目标以及数字产业化、产业数字化重要精神指引下,达利 (中国)快速布局 “互联网+低碳”发展战略,全面统筹推进绿色低碳制造体系建设,实施数字化、智能化改造,希望通过不断的探索和创新,为激活传统制造业的发展潜能提供助力和树立典范。 华能清能院:为构建新型电力系统提供技术支撑 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 (以下简称华能清能院)是中国华能集团有限公司直属的清洁能源技术研发机构,主要从事电化学储能、可再生能源发电、煤基清洁发电和转化、污染物及温室气体减排等领域的技术研发、技术转让、技术服务、关键设备研制和工程实施,构建了(3+X)n的碳中和技术体系。华能清能院储能技术部主任刘明义表示,华能清能院始终秉承华能 “三色”公司理念,致力于以科技引领带动产业结构升级与优化,加快建设世界一流清洁能源技术研发机构的步伐,为华能集团乃至中国电力工业的可持续发展提供强大的技术支撑。 为了应对气候变化的严峻威胁,满足人类日益增长的能源需求,可再生能源迅速发展,太阳能、风能等可再生能源的波动性使得储能系统成为平衡能源供求差异的关键。在碳达峰、碳中和目标指引下,储能已成为构建新型电力系统的必要途径。根据国家发展改革委、国家能源局规划,到2025年新型储能装机规模将达3000万千瓦以上,到2030年实现新型储能全面市场化发展。近年来,以锂电池储能为代表的电化学储能技术快速发展,百兆瓦级项目数量增速明显,储能电站规模的增加极大地提高了电站调度控制、运维管理的复杂性。 刘明义表示,随着电化学储能电站单站规模的逐渐扩大,电站运行数据呈指数增长,边缘计算与云边协同智能管理系统,渐成为储能电站精益管理的必备工具。该系统可有效提高数据管理能力、算力调度能力,提升数据计算速度与传输稳定性,各项性能均处于国际领先水平,在高效集控、闭环管理、数据安全、降本增效等方面创造了宝贵的价值。 中建材玻璃:融合贯通创新链、工程链和产业链 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 (以下简称中建材玻璃)“三链”融合打造全场景贯通的工业互联网平台,助力新型工业化高质量发展。面向信息化建设治标不治本、企业管理质量难以本质提升的问题,中建材玻璃以企业以提质增效为目标,通过创新链、工程链、产业链 “三链”系统数据互联互通,实现产品全生命周期的管理和数据追溯,基于统一平台推动工业企业的数字化转型与高质量发展。 中建材玻璃工业互联网创新中心主任周芸表示,中建材玻璃以振兴民族玻璃工业作为己任,践行 “材料创造美好世界”的使命,聚焦玻璃新材料主业,以创新链引领工程链,工程链服务产业链,产业链支持创新链,围绕显示材料和应用材料、新能源材料、优质浮法玻璃和特种玻璃,构建以研发和产业孵化、工程服务、装备制造、数字化平台为支撑的战略布局。 “三链”融合是工业化创新发展,其中平台是支撑是骨骼,应用是关键是肌肉,数据是驱动是血液,最后解决的是企业在转型中产业信息化和高质量发展的问题。周芸表示,中建材玻璃 “三链”融合发展是基于工业互联网平台的创新应用。 据介绍,中建材玻璃是一家拥有70年工业积累的国家级工业设计研究院所,在当时我国工业基础非常薄弱的情况下,起着支撑基础原材料的关键作用。 2000年,中建材玻璃由事业单位改制为公司,转型为一家以工艺设计为核心、以高端装备为支撑的国际化工程总承包集团公司。在过去的20年间,中建材玻璃完成国内外200多座玻璃工厂的交付,行业市场占有率达到85%以上。 最近十年来,中建材玻璃聚焦玻璃新材料行业,跨界电子信息显示和光伏新能源产业,进一步瞄准产业链和供应链的断点堵点,形成了技术自主可控的三大产业板块,拥有玻璃新材料产线55条,成为一家科技型产业集团。 南钢股份:“智改数转”实现钢铁制造转型升级 当今钢铁工业正经历着从手工到机械化,从机械化到自动化,从自动化到数字化、智能化历史性转变。南京钢铁股份有限公司 (以下简称南京钢铁)站在时代科技发展的前沿,坚定不移对传统钢铁制造流程进行了系统性数字化转型升级,围绕 “一些业务数字化,一切数字业务化”的理念,以 “智改数转”实现钢铁制造绿色智慧人文高科技目标,打造了 “工业互联网平台+数据治理” “双轮”驱动的技术架构,围绕智慧生产、智慧运营、智慧生态三大层面,全面推进钢铁制造数字化转型的升级之路。 南京钢铁常务副总裁徐晓春认为,钢铁是标准的流程型工业,在流程中很多的数据不是标准的,有很多的 “黑匣子”。南京钢铁和国内外各类先进科研院所、钢铁研究机构合作,采用了机理模型+大数据+机器学习,把每个 “黑匣子”逐步转向透明化、数字化、实时化,让生产过程中的生产、设备、质量、能源、成本变得透明,能够看清楚安全隐患、节能空间等,最大限度提高了生产经营的管理精度和管理效率。 徐晓春介绍,千万吨级钢企数字孪生智慧运营系统是南京钢铁打造的钢铁行业首个覆盖业务最广的 “智造+经营+生态”集群式智慧一体化中心,大数据、Al、3D云渲染、无人机技术、区块链、数据治理等多项关键技术均在该场景中得到集成应用。 据介绍,“智造+经营+生态”集群式智慧一体化项目建设通过一种新型的开放式架构,打通了数据仓库和数据湖,构建基于湖仓一体的钢铁制造运营生态。运用数据仓库的高性能及管理能力与数据湖的灵活性融合的湖仓一体技术,实现外部钢铁产业链上下游贯通,内部全流程一体化管控和钢铁工序间衔接界面的匹配,全流程碳足迹跟踪等内外部数据全要素融合。同时,基于在线服务和模型服务优化能力,形成产业链上下游效率最高、成本最低的协同服务。 华友钴业:智能制造实现突破性进展 浙江华友钴业股份有限公司 (以下简称华友钴业)主要业务是新能源锂电材料的研发和制造,目前在桐乡、衢州、广西、成都、匈牙利等都建有制造基地,目标是成为全球锂电新能源材料的领导者。为了实现这样的目标,华友钴业提出了 “六化融合”的策略,包括设备大型化、工艺短途化、产业绿色化、产线自动化、运营数字化和制造智能化。华友钴业总裁助理李为表示,华友钴业把自动化、数字化和智能化作为公司提质降耗、降低成本、提高竞争力很重要的一个抓手。 华友钴业充分认识到智能制造推进的复杂性和艰巨性,特别是设备、工艺、管理各方面的调整和持续优化。华友钴业提出了规划驱动、标准先行、统一平台、自主开发、效益驱动和试点推进的智能制造推广策略,同时基于统一的工业互联网平台自行开发和应用各项智能制造应用系统。 从2022年开始,华友钴业联合打造了华友工业互联网平台,解决工厂内部系统、设备、传感器互联互通的问题,目前在各大基地进行部署和应用。有色 (衢州)公司MES项目作为智能制造试点项目,是华友钴业数智化建设的关键部分。在华友统一的工业互联网平台上,实现生产过程中的计划管理、生产调度、质量管理、物料平衡、作业管理、物料管理、设备状态管理、生产统计报表分析、生产驾驶舱等功能,从而建立适合华友发展的制造管理模式,实现生产管理数字化、成本管理精细化、生产决策可视化,推动企业降低成本、提高效率,不断提升发展水平。 华友钴业基于工业互联网平台的智能制造应用,规划、标准、架构和平台基本已经到位,接下来在总结前期的经验教训,继续围绕质量和成本两大主体,进一步拓展和深化,在大数据分析和人工智能应用方面进一步进行探索。 合众新能源:建设智能制造业务一体化系统 合众新能源汽车股份有限公司 (以下简称合众新能源)通过一套平台可实现生产、计划 、仓储 、质量、设备等各个部门的协同运作,达到当前国内外先进汽车企业现场管理水平,节省不必要的人员和辅助系统,利用现有人力资源和设备资源,使企业生产效率最大化,全面提高公司各生产部门技术管理水平,提升在汽车行业内的核心竞争力。合众新能源自研山海、云河整车平台和浩智零部件技术平台,面向“8-30万+”的大众消费群体,智能制造MOM系统应用项目方案全面实现海内外多产线、多工厂车间、生产控制与物流系统的整合。 智能制造MOM系统主要模块包括制造执行系统(MES)、仓储管理系统 (WMS)、设备管理系统 (TPM)、质量管理系统 (QMS)、供应商协同管理系统 (SRM)、移动端支持、基础功能、报表模块、接口管理等,项目涉及国内外多家工厂多条产线的MOM系统建设,支持多产品、多工厂布署、统一管理的特点,按产线的情况分为有产线级MES和无产线级MES。 合众新能源因地制宜、目标明确、分类有效实施,建成体系化、高质量、可移植、分布式和统一管控并行的MOM系统管理,全面提高企业生产制造管理水平,支撑多型号产品混线生产,全面降低企业生产制造成本,保证生产制造体系的标准化,实现国内外多公司、工厂制造一体化运营。 未来,智能制造MOM系统形成高智能化、高整合型、架构可拓展、功能可自定义开发的MOM先进制造运营系统。目前,合众新能源正在研发统一、先进、稳定的制造运营管理系统 (MOM),满足未来公司多工厂、多产线、多产品、多运营主体等高复杂情况下的完善解决方案,以最优的成本实现合众汽车智能制造业务一体化系统建设。 本版稿件由中国工业报记者孟凡君采写
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