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關(guān)鍵詞 電力自動化;智能;無功補償技術(shù)
中圖分類號 TM714 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0118-01
1 電力自動化和智能化概述
伴隨城鄉(xiāng)電網(wǎng)逐步改造計劃的進行,近些年來自動化智能無功補償技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個地區(qū)的低壓配電網(wǎng)絡(luò)的公用配變,它以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ),將發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、用戶四者相結(jié)合,通過統(tǒng)一的系統(tǒng)技術(shù)將其有效融合于一體,使之從電力生產(chǎn)到電力供應(yīng)全線工程的自動化檢測與控制,使整個供電過程達到高效節(jié)能。具體來講,則是電力系統(tǒng)從發(fā)電到供電一直到變電使用的過程中,把一些設(shè)備有效結(jié)合,通過計算機與可控電子元件,完成線路的切斷與接通、電壓的調(diào)整或改變從而控制電力流動,實現(xiàn)自動化供電。
自動化電力系統(tǒng)主要有子系統(tǒng):電網(wǎng)調(diào)度與發(fā)電廠的自動化、電力系統(tǒng)信息傳送、電力系統(tǒng)自動化故障處理、供電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)自動化管理等。建立整個體系的目的意在實現(xiàn)從電力生產(chǎn)到傳輸直到使用整個過程都采取自動化無障礙控制,使電力供應(yīng)達到高效、低耗、安全。
理應(yīng)注意的是,電力自動化與智能監(jiān)控管理密不可分,因為實現(xiàn)自動化就是完成電力系統(tǒng)智能化管理,利用網(wǎng)絡(luò)自動化實現(xiàn)系統(tǒng)每一環(huán)節(jié)動作運行的自動化,并能夠根據(jù)實際供電實現(xiàn)智能化調(diào)整與切換,達到電力網(wǎng)絡(luò)運行過程中“無人值守”的標(biāo)準(zhǔn),如此既能夠保證人員人身安全,亦能避免人為誤動造成損失??梢灶A(yù)見實現(xiàn)自動化智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是電力網(wǎng)絡(luò)自動化的最終目標(biāo)。
2 傳統(tǒng)低壓無功補償技術(shù)
自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用有效減少了變電站工作人員的勞動強度,增加了電力運行的安全性,電力系統(tǒng)運行過程中亦變得不可或缺。傳統(tǒng)低壓無功補償技術(shù)有以下幾個主要部分:
1)收集單一信號,使用三相電容器,實現(xiàn)三相共補。此類補償方式主要應(yīng)用在三相負(fù)載(電動機)的場合,但是如果目前所負(fù)載的主要是居民用戶,那么三相負(fù)荷極有可能無法達到平衡,各相無功需量亦不同,運用此種補償方式在很大程度上會發(fā)生過補或欠補,因為自動化技術(shù)無法到位,導(dǎo)致電網(wǎng)補償矯枉過正,無法對電網(wǎng)線損實現(xiàn)補償?shù)挠行浴4朔N方法并沒有詳細(xì)考慮電壓系統(tǒng)中的各種平衡關(guān)系以及區(qū)域內(nèi)無功優(yōu)化。
2)投切開關(guān)大多使用交流接觸器。交流接觸器是最早適應(yīng)的一種低壓電容器投切開關(guān),才投切方法比較傳統(tǒng),因為三相交流電呈現(xiàn)120°相位,在進行投切控制的時候,理論操作上并沒有一個最佳相位點,導(dǎo)致其在使用過程中,切換的時候需要一個過渡過程,其響應(yīng)的速度很慢,若電路發(fā)生故障無法及時得到控制,投切時易對電網(wǎng)生成沖擊涌流,導(dǎo)致其壽命較短,甚至爆炸,諧波有很大的污染,使用過程中維護所花費成本較高,而且不能夠操作頻繁,影響到電路線路補償。
3)無功控制策略??刂莆锢砹康囊蛩赜须妷?、電流、功率因數(shù),投切方式分為循環(huán)與編碼投切。此種策略并沒有涉及到電壓平衡和區(qū)域無功的進一步優(yōu)化,此類控制方式相對工程較大,所需控制的物理量很多,從而使得整個電力系統(tǒng)進行無功補償?shù)某杀驹黾?,也?dǎo)致工作繁復(fù),增加了技術(shù)實施中錯誤的發(fā)生率。
4)一般沒有配電監(jiān)測的能力。因為電路中很容易發(fā)生故障,但是卻無法進行詳細(xì)的檢測,并進行合適的控制和修復(fù),所以這類補償技術(shù)欠缺和自動化相匹配的設(shè)施,無法很好自動化控制電路。
3 電力系統(tǒng)無功補償技術(shù)要點
3.1 確定補償容量
補償容量作為確定補償?shù)年P(guān)鍵性指標(biāo)參數(shù),亦是完成智能補償?shù)幕A(chǔ)性數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)
的確定過程較為復(fù)雜,根據(jù)各自的供電及其使用用戶來確定計算的,只有確定了補償容量方可實現(xiàn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。首先確定合適的補償點,使用最優(yōu)化結(jié)果選擇合適的計算方法確定最需補償節(jié)點的最佳補償,選取最合適的補償容量,在電力系統(tǒng)中有著較為實際的可行性和實用性。
3.2 常規(guī)補償方式的選擇
補償方式一般分為三項共補、分相補償、綜合補償(共補與分補共用)。一般供電系統(tǒng),需要的補償容量>60 kvar使用綜合補償。選擇合適的無功補償方式,能夠保障電壓水平保持合格及穩(wěn)定性,提高電網(wǎng)有效運行,降低整個電網(wǎng)的網(wǎng)損失程度。
3.3 系統(tǒng)補償級數(shù)的選擇
級數(shù)越多,補償精度越高,但相對增加了裝置成本和設(shè)備體積,所以級數(shù)選擇時需綜合考慮。根據(jù)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況,使用合理的方法選擇對應(yīng)的補償級數(shù),使其達到最合理的狀態(tài),經(jīng)濟成本以及運行都要進行有效的考慮。
3.4 系統(tǒng)投切方式
使用此種方法的時候,需要盡可能減小裝置體積,將結(jié)構(gòu)簡化,增加可靠性,即將電容器安裝一定容量比分組,根據(jù)自動化軟件選擇組合投切。
在選擇投切方式的時候,與補償級數(shù)的確定進行有效的結(jié)合,是整個系統(tǒng)保持平衡,達到最優(yōu)化。
4 智能無功補償技術(shù)分析
用電量與電力設(shè)備持續(xù)增加,電網(wǎng)無功需求量亦隨之增長,安裝無功補償裝置是電力系統(tǒng)滿足電力需求增加的主要手段,電力電子和智能化系統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展為使用無功補償技術(shù)提供了有效保障。
4.1 選擇補償方式
第一種:固定補償和動態(tài)補償有效結(jié)合。伴隨社會經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展,負(fù)載類型相對復(fù)雜,電網(wǎng)的無功需求越來越高,所以單純固定補償無法滿足要求,而新動態(tài)補償技術(shù)可以更好地適應(yīng)負(fù)載變化。第二種:三相共補和分相補償有效結(jié)合。新設(shè)備特別是大量電力電子、照明家居設(shè)備等,需要兩相供電,所以電網(wǎng)出現(xiàn)的三相不平衡狀況逐漸增加,三相共補同投同切方法已不能解除三相不平衡問題,如全部使用單相補償導(dǎo)致投資較大。使用按照負(fù)載情況考慮其經(jīng)濟性共分結(jié)合方式才能充分應(yīng)用于新經(jīng)濟條件下。第三種:穩(wěn)態(tài)補償和快速跟蹤補償相結(jié)合。此類補償方法是未來發(fā)展趨勢。主要針對大型鋼鐵冶金企業(yè),其有較為復(fù)雜的工藝、電量需求大、負(fù)載變化較快且波動大,若無功補償充分有效,能夠提高功率因數(shù)、降低損耗節(jié)能,充分挖掘設(shè)備工作容量,發(fā)揮設(shè)備能力,增加工作效率及產(chǎn)量和質(zhì)量,提高經(jīng)濟效益。
4.2 選擇投切開關(guān)
當(dāng)前使用投切開關(guān)有以下幾類:過零觸發(fā)固態(tài)繼電器。特點為動態(tài)響應(yīng)很快,投切時不會對電網(wǎng)形成沖擊、沒有涌流,壽命長,有一定功耗和諧波污染,目前較為普遍使用。機電一體化智能復(fù)合開關(guān)。該開關(guān)是交流接觸器及固態(tài)繼電器并聯(lián)運行,結(jié)合兩種開關(guān)優(yōu)點,實現(xiàn)快速投切,降低功耗。主要由于成本和可靠性原因較少應(yīng)用。機電一體化智能型真空開關(guān)。此開關(guān)使用低壓真空滅弧室和永磁操作機構(gòu),使電容實現(xiàn)過零投切,而且適應(yīng)電容器串聯(lián)電抗器回路的投切,壽命較長,有較高可靠性,目前正在進行商品化。使用智能型無功控制策略。根據(jù)三相電壓、電流信號,跟蹤系統(tǒng)中無功變化,無功功率作為控制物理量,用戶所設(shè)功率因數(shù)作為投切參考限量,根據(jù)模糊控制理論智能選擇電容器組合,智能投切針對星-角結(jié)合情況。電容投切控制使用智能控制理論,自動及時地投切電容補償,補償無功功率容量。依據(jù)配電系統(tǒng)三相中每一相無功功率的大小智能選取電容器組合,根據(jù)“取平補齊”方式投入電網(wǎng),實現(xiàn)電容器投切的智能控制,提高補償精度。主要措施有:電壓限制條件較為科學(xué)。智能系統(tǒng)曾設(shè)定欠電壓保護值,能夠設(shè)置禁投、禁切電壓值,可以缺相保護功能,用功功率進行投切限值設(shè)定。設(shè)置投切延時時間具有調(diào)性。同組電容投切動作所需時間間隔能夠設(shè)置,快速跟蹤補償設(shè)置能夠為零。
4.3 計算功率因數(shù)
選定具有代表性的時間段,依據(jù)變電站所計算的出線單位時間的線路有功電量與線路無功電量,計算分析線路功率因數(shù),即:
5 總結(jié)
伴隨科技進步發(fā)展,高科技企業(yè)逐步增加,信息技術(shù)與電力部門相融合已成為趨勢,電力系統(tǒng)自動化的進步發(fā)展,使電力部門為能夠公眾提供更好的服務(wù),使之更便捷、高效。在滿足用戶需求同時,電力企業(yè)還應(yīng)該加強用戶電網(wǎng)的治理和監(jiān)控,結(jié)合各種新技術(shù)與設(shè)備,使之能夠更快速的發(fā)展,無功補償技術(shù)也會因此而更經(jīng)濟有效。而電力從產(chǎn)出到運輸然后直到使用都需要精密的計算和安全指導(dǎo),才可以更好的應(yīng)用于各種經(jīng)濟生活當(dāng)中。
參考文獻
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Ludwigh 指出,當(dāng)前市場瞬息萬變,制造企業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),但是驅(qū)動制造企業(yè)成功的三個因素卻沒有發(fā)生改變,那就是更快、更靈活、更高效。這要求企業(yè)要有強大的構(gòu)思能力、信息利用能力和實現(xiàn)能力,并通過信息化將這三者貫穿于制造的整個價值鏈中,從而成為數(shù)字化企業(yè)。
Ludwigh表示,數(shù)字化企業(yè)應(yīng)該由三部分組成:其一,要采用最新的工具進行產(chǎn)品生命周期管理;其二,要實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化,而且自動化的生產(chǎn)信息要通過信息化平臺與外部連接起來;其三,實現(xiàn)制造管理、企業(yè)管理、供應(yīng)鏈管理的無縫連接。
正因為如此,在現(xiàn)代制造企業(yè)中,PLM(產(chǎn)品生命周期管理)和MOM(制造運營管理)的應(yīng)用變得越來越重要。Ludwigh強調(diào),西門子PLM軟件是一家能夠為數(shù)字化企業(yè)提供完整的產(chǎn)品線和解決方案的公司。
Ludwigh認(rèn)為,制造管理、企業(yè)管理、供應(yīng)鏈管理的無縫連接是其中最重要的部分。針對這部分需求,西門子PLM軟件提供的數(shù)字化生命周期管理軟件Teamcenter可將所需的數(shù)據(jù)連接起來,為數(shù)字化企業(yè)提供很好的支撐。
他舉例說,德國工業(yè)4.0示范工廠――西門子安倍格工廠就是一個真正的數(shù)字化工廠。事實上在國內(nèi),西門子成都工廠就像安倍格工廠的一個拷貝。西門子成都工廠借助西門子PLM軟件,從設(shè)計開始,產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)就已通過數(shù)據(jù)平臺進行共享,研發(fā)人員還可以借助PLM系統(tǒng)進行仿真,把設(shè)計誤差消滅在研發(fā)階段。借助Teamcenter軟件,西門子成都工廠就可以進行靈活的小批量、多批次生產(chǎn),從而實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和準(zhǔn)時生產(chǎn)。
如果先生產(chǎn)100輛卡車,則會產(chǎn)生大量的待售品,占用更多的現(xiàn)金流。理想的生產(chǎn)狀況是進行靈活的小批量、多批次生產(chǎn),使生產(chǎn)得以均勻、連續(xù),這樣產(chǎn)生的庫存待售品才最優(yōu),而且生產(chǎn)過程的原材料消耗會更少,現(xiàn)金流也更為順暢。未來制造工廠所追求的目標(biāo)必然不再是工業(yè)化大生產(chǎn),而是建立在端對端數(shù)字化之上的多品種、個性化、高效優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)。
位于德國安貝格的西門子電子制造工廠(EWA)就是智能數(shù)字化未來工廠的夢想雛形,今年上半年,我多次前往EWA進行學(xué)習(xí)。同行的德國伙伴告訴我,就是這樣一座“樸素”的工廠,不僅實現(xiàn)了從管理、產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)到物流配送的全過程數(shù)字化,還能通過先進的信息技術(shù),與美國研發(fā)中心進行實時的數(shù)據(jù)互聯(lián)。
在EWA生產(chǎn)車間,員工們身著藍色的工作服,有序地走在一塵不染、藍白相間的PVC地板上。齊胸高的灰藍色機柜整齊地排成一行,在安置其間的顯示器上,數(shù)據(jù)洪流如同瀑布一般,傾瀉而下。在這里,一場工業(yè)領(lǐng)域的“數(shù)字革命”正悄然拉開序幕。
自己生產(chǎn)自己
一直以來,EWA都被譽為西門子集團王冠上的寶石。現(xiàn)在,這個占地10000平方米的高科技生產(chǎn)車間,則成為了西門子實施“數(shù)字化企業(yè)平臺”的典范。
“數(shù)字化企業(yè)平臺”是實現(xiàn)數(shù)字制造的載體,它可以實現(xiàn)包括產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程以及生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)的高效運行,能以最小的資源消耗獲取最高的生產(chǎn)效率。在這種生產(chǎn)環(huán)境中,每個產(chǎn)品都有自己的代碼,產(chǎn)品可自行控制其本身的生產(chǎn)過程。換句話說,生產(chǎn)代碼只需要告訴機器有哪些要求,接下來必須執(zhí)行哪道工序,產(chǎn)品就像會“說話”一樣,通過數(shù)字化的“語言”讓其從設(shè)計到服務(wù)都暢通無阻。
EWA主要生產(chǎn)Simatic可編程邏輯控制器(PLC),以及其他工業(yè)自動化產(chǎn)品,產(chǎn)品種類達到了1000種?,F(xiàn)在,它們已經(jīng)將數(shù)字化工廠所需的主要組件部署完成,讓產(chǎn)品與生產(chǎn)機器之間可以互相“通信”,全部生產(chǎn)過程均為實現(xiàn)IT控制進行了優(yōu)化,從而使故障率最小化。
依靠智能系統(tǒng),EWA員工的工作流程與結(jié)果也發(fā)生了翻天覆地的變化:新的生產(chǎn)流程伴隨著不計其數(shù)的變化因素和錯綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈不斷得到優(yōu)化,在生產(chǎn)面積幾乎沒有擴張,員工數(shù)量也沒變的情況下,產(chǎn)能卻提升了8倍,產(chǎn)品質(zhì)量更是比25年前提高了40余倍。EWA的負(fù)責(zé)人自豪地說:“EWA的產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達99.9988%。據(jù)我所知,全球沒有任何一家同類工廠可以實現(xiàn)如此低的故障率?!盓WA每年能生產(chǎn)約1200萬件Simatic系列產(chǎn)品,按每年生產(chǎn)230天計算,即平均每秒就能生產(chǎn)出一件產(chǎn)品。
目前,EWA的生產(chǎn)設(shè)備和計算機可以自主處理75%的生產(chǎn)價值鏈,以前需要用人工完成的動作通過“智能算法”固化在機器中,讓機器代替人工,只有剩余四分之一的工作需要由工人來完成。也就是說,僅在最開始的時候,需要人工將印刷電路板放置在生產(chǎn)線上,此后所有的工作均可以由機器自動控制進行。Simatic系列產(chǎn)品的生產(chǎn)過程正是由它自身控制的,換句話說就是“自己生產(chǎn)自己”。在這里,每條生產(chǎn)線幾乎都運行著大約千臺Simatic控制器,自動化流水線正在生產(chǎn)的就是西門子自動化產(chǎn)品,這就好像美國科幻電影里的機器人生產(chǎn)機器人一般。
可見即可得
研發(fā)是數(shù)字化工廠“數(shù)據(jù)鏈條”的起點。在數(shù)字化制造的前提下,產(chǎn)品的設(shè)計和制造都基于同一個數(shù)據(jù)平臺,消除了EWA研發(fā)部門與生產(chǎn)部門工作的時間差,彼此同步進行讓各方配合得更加默契,這大大改變了傳統(tǒng)制造的節(jié)奏。另外,由于在研發(fā)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠在工廠各個系統(tǒng)之間實時傳遞,同時數(shù)據(jù)的同步更新又避免了傳統(tǒng)工廠由于溝通不暢產(chǎn)生的誤差,更大大提升了EWA的生產(chǎn)效率。
作為EWA研發(fā)新產(chǎn)品的載體和工具,西門子PLM的產(chǎn)品開發(fā)解決方案――NX軟件,可以支持產(chǎn)品開發(fā)過程中從設(shè)計到工程和制造的各個方面,并通過集成多種學(xué)科仿真,來提供全系列先進零部件制造應(yīng)用的解決方案,這是其他計算機輔助設(shè)計軟件都難以實現(xiàn)的。研發(fā)部門的工程師們可以通過NX軟件進行模擬設(shè)計,在設(shè)計過程中進行模擬組裝和性能測試,真正實現(xiàn)“可見即可得”,這為研發(fā)人員節(jié)約了大量的時間和精力。當(dāng)然,這對工程師們也有一定要求,他們對將要用于制造產(chǎn)品的機器的屬性了解越透徹,所編寫的模擬程序就越精確。
在NX軟件中完成設(shè)計的產(chǎn)品,都會帶著自己專屬的數(shù)據(jù)信息繼續(xù)“生產(chǎn)旅途”。這些數(shù)據(jù)一方面通過CAM(計算機輔助制造系統(tǒng))向生產(chǎn)線不斷傳遞,為完成接下來的制造過程做準(zhǔn)備;另一方面也被同時“寫進”數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)中心――Teamcenter軟件中,供質(zhì)量、采購和物流等部門共享。采購部門會依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息去采購零部件,質(zhì)量部門會依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進行驗收,物流部門則依據(jù)數(shù)據(jù)信息確認(rèn)零部件。
共享數(shù)據(jù)庫是Teamcenter最大的特點。當(dāng)質(zhì)量、采購和物流等不同部門調(diào)用數(shù)據(jù)時,它們使用的是共享文檔庫,并能通過主干快速地連接到各責(zé)任方。即使數(shù)據(jù)發(fā)生更新,不同的部門也都能在第一時間得到最新的數(shù)據(jù),這就使得EWA研發(fā)團隊的工作變得更加簡單、高效,避免了傳統(tǒng)制造企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間由于數(shù)據(jù)平臺不同而造成的信息傳輸壁壘。
流程更少更快
在EWA生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中,高度的數(shù)字化得以充分體現(xiàn)。西門子全集成自動化解決方案(TIA)將數(shù)字化與生產(chǎn)成功結(jié)合:PLC引導(dǎo)生產(chǎn)流程,視覺系統(tǒng)識別產(chǎn)品質(zhì)量,自動引導(dǎo)車進行產(chǎn)品傳遞,這都使得工廠產(chǎn)品的一次通過率(FPY)達到99%以上。
一名PLC裝配工位上的普通員工告訴我,他現(xiàn)在的日常工作都在電腦上完成。每天,由西門子MES系統(tǒng)生成的電子任務(wù)單都會顯示在裝配人員的電腦上,而實時的數(shù)據(jù)交換間隔小于1秒,這意味著操作人員隨時可以看到最新的版本,并可以細(xì)致入微地觀察每一件產(chǎn)品的生命周期。
而西門子MES系統(tǒng)SIMATIC IT則充當(dāng)了傳統(tǒng)制造企業(yè)的生產(chǎn)計劃調(diào)度者。它采用虛擬化技術(shù),由MES系統(tǒng)統(tǒng)一下達生產(chǎn)訂單,在與ERP系統(tǒng)高度集成之下,可以實現(xiàn)生產(chǎn)計劃、物料管理等數(shù)據(jù)的實時傳送。此外,SIMATIC IT還實現(xiàn)了工廠信息管理、生產(chǎn)維護管理、物料追溯管理、設(shè)備管理、品質(zhì)管理和制造KPI分析等多種功能的集成,能夠保證工廠管理與生產(chǎn)協(xié)同。當(dāng)自動引導(dǎo)車送來一個待裝配的產(chǎn)品時,傳感器就會掃描出產(chǎn)品的代碼,將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)組ES系統(tǒng),然后電腦上就會顯示出它的信息,MES系統(tǒng)再通過與西門子TIA全集成自動化的互聯(lián),等到相應(yīng)零件盒的指示燈亮起,裝配人員便可根據(jù)指示燈進行操作。這滿足了自動化產(chǎn)品“柔性”生產(chǎn)的需求 ,即在一條生產(chǎn)線上同時生產(chǎn)多種產(chǎn)品。有了指示燈的提示和對應(yīng),即使換另外一種產(chǎn)品也不會怕裝錯零件了。
待裝配人員確認(rèn)裝配完畢,按下工作臺上的一個按鈕,自動化流水線上的傳感器就會掃描產(chǎn)品代碼,記錄它在這個工位的數(shù)據(jù)。SIMATIC IT以該數(shù)據(jù)作為判斷基礎(chǔ),向控制系統(tǒng)下達指令,指揮引導(dǎo)車隨即將它送去下一個目的地。
在到達下一道工序前,產(chǎn)品必須通過嚴(yán)格的檢驗程序,以PLC產(chǎn)品為例,在整個生產(chǎn)過程中針對該類產(chǎn)品的質(zhì)量檢測節(jié)點超過20個,可以充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量。1000多臺掃描儀實時記錄著每一道生產(chǎn)工序以及諸如焊接溫度、貼裝數(shù)據(jù)和測試結(jié)果等詳細(xì)的產(chǎn)品信息。在此過程中,Simatic IT每天會生成并儲存約5000萬條生產(chǎn)過程的信息。其中,視覺檢測是EWA數(shù)字化工廠特有的質(zhì)量檢測方法,相機會拍下產(chǎn)品的圖像與Teamcenter數(shù)據(jù)平臺中的正確圖像作比對,一點小小的瑕疵都逃不過SIMATIC IT品質(zhì)管理模塊的檢測。
在經(jīng)過多次裝配并接受多道質(zhì)量檢測后,成品將被送到包裝工位。經(jīng)過包裝、裝箱等環(huán)節(jié),一箱包裝好的自動化產(chǎn)品就會通過升降梯和傳送帶被自動送達物流中心或立體倉庫。這樣一個完整的生產(chǎn)環(huán)節(jié),在傳統(tǒng)的制造企業(yè)要通過幾十甚至上百人的手去完成,而在EWA的車間內(nèi),絕大多數(shù)的工序都借以自動化設(shè)備完成,實現(xiàn)了“又好又快”的生產(chǎn)操作模式,節(jié)省了大量的人力和時間。
“全程透明”的數(shù)字化物流
在EWA中,研發(fā)和生產(chǎn)過程通過數(shù)字化科技被發(fā)揮到了極致。同樣,在物流環(huán)節(jié),數(shù)字化的優(yōu)勢依然明顯,這體現(xiàn)在EWA的數(shù)字化物流系統(tǒng)的運用中。
在物流上,ERP、西門子MES系統(tǒng)SIMATIC IT以及西門子倉庫管理軟件發(fā)揮著重要的作用。例如,自動化流水線上的傳感器會對引導(dǎo)車上的產(chǎn)品代碼進行掃描,掃描得到的數(shù)據(jù)就會“告訴”軟件系統(tǒng)在該裝配環(huán)節(jié)需要的物料是什么,員工只需按動按鈕,物料即從物料庫自動輸送出,并通過流水線上傳感器的“指揮”,送到指定位置。這一過程“全程透明”且不需要人工干預(yù),完全實現(xiàn)了從原材料、產(chǎn)品從起點至終點及相關(guān)信息的有效流動。相對于傳統(tǒng)制造業(yè),這種方式不但節(jié)省了時間,提高了效率,同時還避免了因信息傳遞不及時等原因造成的錯誤生產(chǎn)和重復(fù)生產(chǎn)。
在物料的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),依照精益生產(chǎn)中的“以需定產(chǎn)”原則和“拉式生產(chǎn)”概念,生產(chǎn)流程的各工序只會在收到實際需要的數(shù)量時才進行生產(chǎn),這就保證了工廠能夠“適時、適量并在適當(dāng)?shù)攸c生產(chǎn)出質(zhì)量完善的產(chǎn)品”。
在EWA布局緊湊的高貨架立體倉庫,有近3萬個物料存放盒用來存放更大批的物料。但其物料的存取并不用叉車搬運,而是通過“堆取料機”用數(shù)字定位的模式進行抓取,所以不必考慮叉車通過的距離,這讓物料庫的設(shè)計更加合理,從而節(jié)約了更多的空間。
在EWA,真實的生產(chǎn)工廠與虛擬的數(shù)字工廠同步運行,真實工廠生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等都會通過虛擬工廠反映出來,而人則通過虛擬工廠對真實工廠進行把控?!肮I(yè)4.0”的中心是智能化工廠,智能化工廠的基石是數(shù)字化信息處理系統(tǒng)。在西門子的概念中,EWA是真正意義上的智能化工廠,其自動化不是簡單的機械對人力的代替,而是既包含了自動化生產(chǎn),也包括了自動控制和自動調(diào)節(jié),是建立在數(shù)字化生產(chǎn)基礎(chǔ)上的自動化。
EWA的生產(chǎn)過程代表了西門子面向未來的技術(shù),更展現(xiàn)了“工業(yè)4.0”未來的愿景――實現(xiàn)真實世界和虛擬世界在生產(chǎn)過程中的完美融合,產(chǎn)品之間以及產(chǎn)品與機器設(shè)備間的通信將使生產(chǎn)路徑進一步優(yōu)化。
2015 年6 月16 日~ 19 日,在埃森焊接與切割展覽會期間,新松工業(yè)機器人結(jié)合制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、智能物流裝備等方面的先進技術(shù),打造出了涵蓋倉儲、物流、上下料、點焊和激光焊等技術(shù)為一體的數(shù)字化智能工廠。
本次展出的機器人數(shù)字化智能工廠分為焊接裝配及物流倉儲兩部分,其中焊接裝配環(huán)節(jié)包括2 臺負(fù)責(zé)上下料工作的20kg 六軸工業(yè)機器人,一臺負(fù)責(zé)激光焊接的50kg 六軸工業(yè)機器人和一臺210kg 點焊六軸工業(yè)機器人。數(shù)字化工廠物流倉儲部分,則包括自動化立體倉庫、高速輕型堆垛機和智能移動機器人等產(chǎn)品。
機器人數(shù)字化智能工廠的核心系統(tǒng)是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),是新松機器人為企業(yè)量身打造的MES 系統(tǒng),可與erp、CRM 或MIS 系統(tǒng)實現(xiàn)完美對接,通過信息傳遞對訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理,從而優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)制造管理模式,強化過程管理和控制,達到精細(xì)化管理目的。
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等信息技術(shù)在制造業(yè)的蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用,各國紛紛推出了以智能制造為核心的制造業(yè)發(fā)展計劃,如德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略、美國“再工業(yè)化”戰(zhàn)略與“中國制造2025”等。盡管各個國家在制定相應(yīng)戰(zhàn)略政策時,由于各自工業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展環(huán)境的不同,其戰(zhàn)略側(cè)重點有所區(qū)別,但在建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的智能制造生產(chǎn)模式,支持面向物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的虛擬數(shù)字和物理世界的無縫銜接,從而實現(xiàn)分布異構(gòu)環(huán)境下企業(yè)制造資源與應(yīng)用服務(wù)高度協(xié)同和交互上殊途同歸。
西門子作為一家致力于服務(wù)全球工業(yè)發(fā)展的德國大型跨國公司,在“工業(yè)4.0”發(fā)展^程中始終處于領(lǐng)先地位,繼在德國建成安貝格數(shù)字化工廠后,在中國的數(shù)字化工廠也落戶成都。
3月2日,以“成就創(chuàng)新,引領(lǐng)卓越 (Realizing innovation)”為主題的2017 Siemens PLM Software(西門子旗下機構(gòu))大中華區(qū)用戶大會在武漢舉行,會議吸引了近4000名嘉賓到場,場面火爆。這也說明,在面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中,中國企業(yè)智造轉(zhuǎn)型升級的需求也非常迫切。
數(shù)字化工廠打通貫穿全價值鏈的數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)
究竟數(shù)字化的工廠是什么樣子?在成都的數(shù)字化工廠,工人工作都是很悠閑的,主要由生產(chǎn)設(shè)備和電腦自主處理,從產(chǎn)品設(shè)計開始,所有設(shè)計數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù),以及生產(chǎn)線上的各種數(shù)據(jù)等都可以被用來作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的依據(jù),并且所有產(chǎn)品的形狀、材料、顏色等都可以按照消費者的需求實現(xiàn)定制化生產(chǎn),形成個性化的訂單。自建廠以來,將近2萬名業(yè)內(nèi)人員來參觀訪問過。會上,成都數(shù)字化工廠的技術(shù)人員通過演示生產(chǎn)一臺咖啡機,形象地展示了數(shù)字化工廠的工作流程。
比如,設(shè)計一臺咖啡機,以往需要數(shù)張圖紙,如果在一處進行改動將牽一發(fā)而動全身。但現(xiàn)在,軟件可以模擬整個產(chǎn)品的研發(fā)環(huán)節(jié),從設(shè)計、組裝到測試,在一臺電腦上就能完成。通過西門子Siemens PLM Software的“數(shù)字化雙胞胎”(Digital Twin)模型程序,客戶能夠身臨其境地體驗“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”和“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”。它們可以模擬真實環(huán)境的壓力、溫度等各種參數(shù),可以讓設(shè)計立即投入生產(chǎn)。之后,西門子研發(fā)平臺會和生產(chǎn)系統(tǒng)對話,把數(shù)據(jù)分享給各個環(huán)節(jié),并且生產(chǎn)線還可以根據(jù)市場需求自主、智能地生產(chǎn)多種高質(zhì)量的產(chǎn)品。
推進“數(shù)字化雙胞胎”模式
數(shù)字化雙胞胎(Digital Twin)模型是西門子工業(yè)軟件技術(shù)團隊基于模型的數(shù)字化企業(yè)理念打造的,目的是實現(xiàn)制造業(yè)行業(yè)內(nèi)設(shè)計制造方式的創(chuàng)新、加工制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。制造企業(yè)能夠整合生產(chǎn)中的制造流程,實現(xiàn)從基礎(chǔ)材料、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)計劃、制造執(zhí)行到使用維護的全過程數(shù)字化。
“西門子希望在產(chǎn)品生命周期的每一個環(huán)節(jié)打造數(shù)字化生產(chǎn)線,以此支持‘?dāng)?shù)字化雙胞胎’戰(zhàn)略,為產(chǎn)品整個生命周期提供不間斷的服務(wù)?!?dāng)?shù)字化雙胞胎’模式能夠幫助企業(yè)更好地適應(yīng)信息化的變革,縮短產(chǎn)品上市時間,提高銷售業(yè)績,幫助企業(yè)嘗試新的商業(yè)模式?!盨iemens PLM Software全球高級副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明表示。
據(jù)梁乃明介紹,西門子是一家有能力提供包含智能制造關(guān)鍵技術(shù)的一體化解決方案的公司,從MDA機械設(shè)計自動化、EDA電子設(shè)計自動化到PLM產(chǎn)品生命周期管理、ALM應(yīng)用生命周期管理、ESE嵌入式系統(tǒng)工程,從工廠/工藝仿真、自動化執(zhí)行到工業(yè)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng),西門子具備交付全線智能制造關(guān)鍵技術(shù)的能力。在工業(yè)軟件應(yīng)用領(lǐng)域,數(shù)字化制造會徹底改變設(shè)計、測試、仿真、規(guī)劃、實施等整個生產(chǎn)環(huán)節(jié),而且不僅是生產(chǎn),從前端到后端的所有環(huán)節(jié)都將通過數(shù)字化串聯(lián)在一起。
聚焦軟件化,助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型
“2016年,Siemens PLM Software在全球取得了約33億歐元的收入,數(shù)字服務(wù)的營收達到10億歐元。在亞洲,無論是‘中國制造2025’、‘澳洲及東南亞智能城市’、‘日本創(chuàng)新25舉措’、‘印度制造’、‘韓國制造創(chuàng)新3.0’,背后都有Siemens PLM Software的支持。”Siemens PLM Software高級副總裁兼亞太區(qū)董事總經(jīng)理皮特?凱瑞爾(Pete Carrier)表示。
數(shù)字化正在改變世間萬物。全球銷售、營銷和服務(wù)交付執(zhí)行副總裁羅伯特?瓊斯(Robert Jones)在會上指出,小變化只有付諸實施才會帶來大變革。自2000年以來,世界500強中超過一半的企業(yè)消失了,原因就是沒能適應(yīng)數(shù)字化的變革浪潮。從電氣化、自動化到數(shù)字化,西門子實踐并引領(lǐng)了這一進程。如今,西門子正將其在自動化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位和軟件優(yōu)勢結(jié)合起來,助力中國制造轉(zhuǎn)型升級、更新?lián)Q代。
目前,Siemens PLM Software已經(jīng)擁有“數(shù)字化企業(yè)”轉(zhuǎn)型全面的技術(shù)方案。這些解決方案通過機器學(xué)習(xí)、增材制造、機器人制造等改變產(chǎn)品的生產(chǎn)過程;通過云技術(shù)、知識自動化、大數(shù)據(jù)分析來加速產(chǎn)品的演進。在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,西門子從“構(gòu)思、實現(xiàn)、利用”等方面,全方位幫助企業(yè)縮短創(chuàng)新周期,推動企業(yè)持續(xù)的業(yè)務(wù)變革。
“在中國,近5年來,Siemens PLM Software部門的員工已經(jīng)超過了1000人。在關(guān)鍵技術(shù)、行業(yè)應(yīng)用、引領(lǐng)方向、領(lǐng)先客戶、創(chuàng)新生態(tài)上讓Siemens PLM Software不斷取得成功”。梁乃明表示。
在中國,Siemens PLM Software的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到航空航天、能源與設(shè)備、汽車和交通運輸、醫(yī)療設(shè)備、造船、工業(yè)機械和重型設(shè)備、電子和半導(dǎo)體、消費品和零售等行業(yè)。
向企業(yè)直觀地展示數(shù)字化改變業(yè)務(wù)的進程,除了成都的數(shù)字化工廠,西門子還通過開放創(chuàng)新實驗室等方式來展現(xiàn)。梁乃明表示:“西門子已在青島、武漢、東莞建設(shè)西門子創(chuàng)新中心,在北京建立‘工業(yè)4.0創(chuàng)新實驗室’,接待了近2000人次的來訪。
收購不斷,聯(lián)合的力量巨大
近年來,西門子大手筆并購了多家軟件企業(yè),如2012年以6.8億歐元收購比利時軟件公司LMS International;2014年年底收購企業(yè)級MES軟件市場的領(lǐng)導(dǎo)者Camstar;2016年年初收購美國模擬軟件提供商CD-adapco;2016年8月收購英國3D打印工業(yè)組件開發(fā)商Materials Solutions;2016年11月收購美國自動化和工業(yè)軟件供應(yīng)商Mentor Graphics,這些產(chǎn)品和技術(shù)大多被整合進Siemens PLM Software,以組成更完整的解決方案。Siemens PLM Software通過數(shù)字化模擬軟件、數(shù)據(jù)服務(wù)、產(chǎn)業(yè)分析等打造完整的產(chǎn)品組合,形成了較完整的“數(shù)字化企業(yè)解決方案”架構(gòu)的工業(yè)軟件體系。
Siemens PLM Software的數(shù)字化解決方案通過產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)系統(tǒng)的全數(shù)字化建模和仿真,跨越了產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)的全生命周期價值鏈,彰顯了數(shù)字化帶來的高生產(chǎn)力與效率。
近來,仿真領(lǐng)域市場發(fā)展快速,一些公司現(xiàn)在已經(jīng)通過仿真技術(shù)進行生產(chǎn)創(chuàng)新,不僅節(jié)省了成本,而且?guī)砹烁玫氖找妗Hツ?,對CD-adapco的收購金額高達9.7億美元,顯示了Siemens PLM Software對仿真領(lǐng)域市場的信心。
CD-adapco中國區(qū)總經(jīng)理劉俊表示:“CD-adapco的定位是通過仿真來驅(qū)動創(chuàng)新,致力于幫助客戶在最短的時間里發(fā)現(xiàn)更好的設(shè)計?!?/p>
說到仿真,就涉及到仿真的成熟度。仿真技術(shù)涉及很多層次,大多數(shù)公司對仿真的利用還處在初級和中級階段,主要利用仿真做一些驗證、排錯,以及在產(chǎn)品開發(fā)之前預(yù)測產(chǎn)品的性能等,從而減少了時間和成本。CD-adapco通過重新定義創(chuàng)新仿真策略,著重在利用仿真進行自動化方面,然后在整個設(shè)計領(lǐng)域里幫助客戶通過仿真尋求更好的設(shè)計。
引導(dǎo)客戶往自動化和搜索兩個層次演進是CD-adapco的目標(biāo)。達到這兩個層次需要什么條件呢?CD-adapco公司全球銷售業(yè)務(wù)高級副總裁迪迪埃?阿爾布隆(Didier Halbronn)表示:“CD-adapco通過這20多年的努力,發(fā)現(xiàn)三個非常關(guān)鍵的因素:第一,要有領(lǐng)先的產(chǎn)品和技術(shù);第二,要有靈活的Licensing模型來支持大規(guī)模的計算;第三,要有很好的支持體系。這三點是區(qū)別于其他公司的最顯著的特點?!?/p>
為獲取更多的價值,CD-adapco通過建模、測試、評估和探索創(chuàng)建了一個仿真的解決方案,主要通過兩款旗艦產(chǎn)品來實現(xiàn):第一款是STAR-CCM+多物理場平臺,第二款產(chǎn)品是HEEDS多物理場設(shè)計探索平臺。
若干政策措施
(征求意見稿)
為貫徹落實《佛山市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級行動方案(2021-2023年)》,深入實施制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型[[1]]發(fā)展方針,加快我市制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級步伐,推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,制定本政策措施。
一、支持建設(shè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范工廠。
支持制造業(yè)企業(yè)聯(lián)合數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商,打造數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠。支持開展基于5G、邊緣計算、人工智能等新一代信息技術(shù),探索5G在生產(chǎn)制造的應(yīng)用場景,建設(shè)5G全連接數(shù)字化工廠。
(一)數(shù)字化示范工廠[[2]]。每年認(rèn)定不超過20個佛山市數(shù)字化示范工廠。綜合企業(yè)投資建設(shè)、財稅貢獻等情況,優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠最高一次性獎勵2000萬元,數(shù)字化示范工廠最高一次性獎勵1000萬元。已獲得數(shù)字化示范工廠獎勵的企業(yè),入選優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠,按差額進行獎勵。
(二)數(shù)字化示范車間[[3]]。每年認(rèn)定不超過40個佛山市數(shù)字化示范車間,數(shù)字化示范車間一次性獎勵200萬元。政策有效期內(nèi),單個企業(yè)累計獲評數(shù)字化示范車間不超過5個。已獲得數(shù)字化示范車間獎勵的企業(yè),入選優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠或數(shù)字化示范工廠,按累計獎補的差額進行獎勵。
二、支持打造數(shù)字化智能改造轉(zhuǎn)型標(biāo)桿。
支持制造業(yè)企業(yè)綜合運用智能制造裝備和新一代數(shù)字技術(shù),開展智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,打造一批智能化改造標(biāo)桿示范項目,推動主要產(chǎn)業(yè)智能化制造能力快速提升。打造一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目,推動制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展。
(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目。每年組織佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目事前申報,評出項目總數(shù)不超過30個,按照不超過項目計劃投入總額的30%、最高300萬元給予扶持,扶持資金分兩次撥付,項目計劃下達后撥付30%,項目通過整體驗收后撥付70%。在項目實施過程中開展中期檢查,對未通過中期檢查的項目,全額追回第一次撥付的扶持資金。對入選省級以上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目的佛山本地項目,按市級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿示范項目予以獎勵,單個項目各級扶持資金總額不超過該項目投入總額的50%。
(二)數(shù)字化智能化改造標(biāo)桿示范項目。每年在全市重點行業(yè),按照項目計劃投入總額分檔組織以機器人應(yīng)用為代表的佛山市數(shù)字化智能化改造標(biāo)桿示范項目事前申報,評出項目總數(shù)不超過30個,按照項目計劃投入總額的20%、最高800萬元給予扶持,扶持資金分兩次撥付,項目計劃下達后撥付30%,項目通過整體驗收后撥付70%。在項目實施過程中開展中期檢查,對未通過中期檢查的項目,全額追回第一次撥付的扶持資金。項目投入中已獲得市工信局其他市級財政專項資金項目扶持的部分,不再獲得此條款的扶持。
三、加大金融服務(wù)力度支持制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
鼓勵商業(yè)銀行等各類金融機構(gòu)加大對制造業(yè)企業(yè)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的信貸支持力度,設(shè)立數(shù)字化轉(zhuǎn)型專項貸款,并有針對性地創(chuàng)新數(shù)字化轉(zhuǎn)型金融產(chǎn)品,通過分擔(dān)金融機構(gòu)貸款風(fēng)險和降低企業(yè)融資成本,建立支持制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型融資發(fā)展的長效機制。
(一)銀行貸款貼息。對佛山市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)項目進行貸款貼息,按照項目的數(shù)字化設(shè)備及其配套裝置、數(shù)字化系統(tǒng)、工控軟件等數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)的銀行貸款在上一年度實際發(fā)生的利息支出給予補貼。納入補貼的貸款利率不超過1年期貸款市場報價利率上浮200個基點,根據(jù)企業(yè)上一年度主營業(yè)務(wù)收入進行貼息比例分檔,10億元以下(含10億元)企業(yè)貼息90%、10億元(不含10億元)至50億元(含50億元)企業(yè)貼息80%、50億元以上(不含50億元)企業(yè)貼息50%。在政策有效期內(nèi),企業(yè)可每年申請一次貸款貼息,單個企業(yè)每年獲得補貼金額最高不超過2000萬元。
(二)融資風(fēng)險補償。在市融資擔(dān)?;痦椣略O(shè)立規(guī)模為10億元的專項資金池,首期到位資金5億元,對各類金融機構(gòu)發(fā)放的“數(shù)字貸”等金融產(chǎn)品予以風(fēng)險補償。單個企業(yè)在融資擔(dān)保專項資金池項下融資總金額原則上不超過5億元,融資期限最長不超過5年。具體風(fēng)險分擔(dān)比例按企業(yè)融資金額分檔設(shè)置,風(fēng)險分擔(dān)比例最高為50%。
四、支持中小企業(yè)“上云用云”[[4]]。
支持制造業(yè)企業(yè)購買先進聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備或升級改造非聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,采用云化核心業(yè)務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營在線協(xié)同,促進降本提質(zhì)增效。佛山制造業(yè)企業(yè)購買使用《佛山市制造業(yè)企業(yè)“上云用云”應(yīng)用服務(wù)目錄》的產(chǎn)品,按不超過其實際合同金額的50%進行獎補,單個企業(yè)每年獎補金額不超過50萬元。
五、支持建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點。
加快模具、五金、塑料、有色金屬、裝備、家電、服裝、紡織、鋼貿(mào)、汽車等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商聯(lián)合行業(yè)龍頭、行業(yè)協(xié)會等機構(gòu),推動產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化升級,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同生產(chǎn),推動產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
每年入庫不超過10個以下(一)、(二)兩類型產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點。每年開展入庫集群試點復(fù)檢,通過復(fù)檢的集群試點,可繼續(xù)獲得下一年度的獎補,政策有效期內(nèi)單個產(chǎn)業(yè)集群獎補年限累計不超過3年。申請產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點獎補的,不能重復(fù)申請本政策中的打造智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型標(biāo)桿、中小企業(yè)“上云用云”獎補。
(一)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點[[5]]。對產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)開發(fā)集群應(yīng)用、搭建集群平臺、運營集群平臺等費用給予獎補,獎補比例不超過已投入金額的50%,單個集群每年獎補金額不超過1000萬元。
(二)中小企業(yè)抱團數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點[[6]]。鼓勵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商牽頭組建產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型聯(lián)合體,每年給予試點集群牽頭單位1000萬元服務(wù)額度,對該集群制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目給予獎補,獎補比例不超過項目服務(wù)合同投入金額的50%,單個項目獎補金額最高不超過300萬元。
六、支持培育數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商[[7]]。
(一)佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池。鼓勵具有信息化、數(shù)字化服務(wù)能力的企業(yè)圍繞研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)管控、經(jīng)營管理、工業(yè)設(shè)備服務(wù)等工業(yè)具體應(yīng)用場景,開發(fā)低成本、快部署、易運維的云端數(shù)字化應(yīng)用解決方案。支持大中型企業(yè)剝離軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、信息服務(wù)等技術(shù)服務(wù),成立獨立法人實體,提供集成數(shù)字化解決方案。每年評選不超過50家佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池企業(yè),入池企業(yè)的產(chǎn)品列入《佛山市制造業(yè)企業(yè)“上云用云”應(yīng)用服務(wù)目錄》。對首次入選佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池的企業(yè)獎勵20萬元,在政策有效期內(nèi),對主營業(yè)務(wù)收入累計達2000萬元、納稅累計達100萬元的企業(yè),一次性獎勵100萬元。
(二)佛山市數(shù)字化智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池。支持智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)企業(yè)向?qū)I(yè)化、精細(xì)化等高水平創(chuàng)新型企業(yè)方向發(fā)展,培育智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)企業(yè)發(fā)展壯大。每年評選不超過35家佛山市智能制造裝備及機器人應(yīng)用服務(wù)商入池,入池企業(yè)的產(chǎn)品列入《佛山市制造業(yè)企業(yè)智能制造裝備及機器人應(yīng)用服務(wù)目錄》。對首次入選佛山市智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池的企業(yè)獎勵20萬元。對于在機器人與智能制造裝備應(yīng)用示范項目中提供服務(wù)的資源池企業(yè),給予其服務(wù)合同金額5%、最高200萬元的扶持。
(三)佛山市機器人制造和系統(tǒng)集成骨干企業(yè)。對本市機器人制造和系統(tǒng)集成企業(yè)按年主營業(yè)務(wù)收入首次達到規(guī)模分檔次給予最高1000萬元的一次性獎勵。被認(rèn)定為“廣東省機器人骨干企業(yè)”、“廣東省機器人培育企業(yè)”等分別給予100萬元、50萬元獎勵。上述企業(yè)納入市機器人制造和系統(tǒng)集成骨干企業(yè)名單,并直接入選市智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池,在獲得此條款扶持資金的同時,可獲得對首次入選資源池的企業(yè)20萬元獎勵。
七、支持開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析[[8]]建設(shè)及應(yīng)用。
支持開展關(guān)鍵產(chǎn)品追溯、供應(yīng)鏈管理、企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)間精準(zhǔn)對接、跨行業(yè)、跨地區(qū)產(chǎn)品全生命周期管理等標(biāo)識解析集成創(chuàng)新應(yīng)用。對國家或省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析有關(guān)管理部門認(rèn)定為建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析二級節(jié)點[[9]]的項目,最高按項目建設(shè)金額的30%給予項目牽頭單位一次性獎勵,最高獎補金額不超過200萬元。若項目已獲得上級補助,則單個項目各級扶持資金總額不超過項目建設(shè)金額的的50%。
八、支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP[[10]]開發(fā)應(yīng)用。
推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件和工業(yè)APP的開發(fā),培育一批面向特定行業(yè)、特定場景的工業(yè)APP,覆蓋研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、運營維護和經(jīng)營管理等制造業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的需求,推動工業(yè)APP向平臺匯聚。對獲評國家級、省級工業(yè)APP優(yōu)秀解決方案的項目分別獎勵50萬元、30萬元,同一年度單個企業(yè)獲得獎補金額不超過200萬元。
九、支持建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
支持企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸,提升供應(yīng)商智能制造能力,以龍頭帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游共建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。鼓勵佛山產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺功能深化平臺功能,建設(shè)提供檢測檢驗、能耗優(yōu)化、制造協(xié)同、供應(yīng)鏈協(xié)同等應(yīng)用的行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。支持產(chǎn)業(yè)集群加快推進協(xié)同生產(chǎn)管理,建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。鼓勵跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè),利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全等關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)勢,實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)軟件化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。
(一)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[11]]。佛山本地企業(yè)入選國家工信部門認(rèn)定的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,一次性獎勵800萬元。對獲得國家工信部門認(rèn)定的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,一是支持其總部落戶佛山,一次性獎勵800萬元;二是支持其在佛山設(shè)立控股子公司,在政策有效期內(nèi),對服務(wù)本地企業(yè)達200家、主營業(yè)務(wù)收入累計達5000萬元的企業(yè),一次性獎勵800萬元。對推動佛山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有重大意義的平臺,采取一事一議方式予以支持。
(二)特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[12]]、特定區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[13]]。每年認(rèn)定不超過20個由具有獨立法人資格的本地企業(yè)運營的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,對于特定行業(yè)平臺、特定區(qū)域平臺給予300萬元的一次性獎勵,政策有效期內(nèi)入選國家級或省級特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、特定區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的,再給予一次性獎勵200萬元。
十、支持建設(shè)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范園區(qū)。
推動重點產(chǎn)業(yè)集群所在地政府或園區(qū),積極對接數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商,建設(shè)具有佛山特色的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范園區(qū)、示范基地,推動建設(shè)基于5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化應(yīng)用,深化5G技術(shù)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用。對入選國家或省級制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范園區(qū)、示范基地的(含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G應(yīng)用、人工智能等新一代信息技術(shù)),一次性獎補500萬元。
十一、支持開展制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共服務(wù)。
(一)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共服務(wù)。支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、具有較強數(shù)字化服務(wù)能力相關(guān)單位、涉企行業(yè)協(xié)會等機構(gòu)針對我市制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供規(guī)劃咨詢、技術(shù)指導(dǎo)、人才培訓(xùn)、應(yīng)用推廣、政策宣講等公共服務(wù),采用事后補助方式,按不超過服務(wù)項目實際投入金額的50%進行獎補,單個機構(gòu)獎補金額最高不超過100萬元。
(二)數(shù)字化智能制造產(chǎn)業(yè)監(jiān)測及診斷服務(wù)。①市級每年安排300萬元引入產(chǎn)業(yè)監(jiān)測服務(wù)機構(gòu),圍繞機器人生產(chǎn)、應(yīng)用與公共服務(wù)三個方面,對以市智能制造裝備及機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)供給資源池內(nèi)單位為主的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)情況、以機器人與智能制造裝備應(yīng)用示范項目為主的機器人應(yīng)用情況和產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)環(huán)境情況進行監(jiān)測分析。②市級每年安排500萬元引入優(yōu)秀智能制造診斷服務(wù)商,為我市不超過50家工業(yè)企業(yè)提供智能制造診斷服務(wù)。
(三)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全服務(wù)。推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知、工業(yè)防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等安全產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用,引進和培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)安全第三方服務(wù)機構(gòu),指導(dǎo)企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障建設(shè)。對服務(wù)本地企業(yè)超10家、上一年度主營業(yè)務(wù)收入達300萬元的第三方安全服務(wù)機構(gòu),按照不超過服務(wù)合同總額50%的比例給予獎勵,最高100萬元。
(四)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。鼓勵各電信運營商等相關(guān)機構(gòu)加快產(chǎn)業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)特色明顯的工業(yè)園區(qū)、大型廠區(qū)特別是村級工業(yè)園改造園區(qū)的5G、千兆光網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),對5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、光網(wǎng)傳輸速率、工業(yè)設(shè)備5G聯(lián)網(wǎng)率等達到一定規(guī)模和水平的,按基站、光網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資額的一定比例給予園區(qū)建設(shè)方資金補助。
十二、支持培育數(shù)字化專業(yè)人才。
(一)加大人才引進力度。鼓勵企業(yè)大力引進數(shù)字人才,對在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造中作出突出貢獻的高端人才,參照《佛山市創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才和青年拔尖人才選拔認(rèn)定實施辦法》給予相應(yīng)獎勵。鼓勵企業(yè)柔性引進海內(nèi)外專家智力資源,單個人才(項目)補貼最高100萬元。
(二)加快人才基地建設(shè)。支持本地高校、技工院校引進國內(nèi)外先進的職教理念、職教模式、培訓(xùn)項目,開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造學(xué)科體系和人才培養(yǎng)體系建設(shè),鼓勵企業(yè)與學(xué)校開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造實訓(xùn)平臺建設(shè)。對獲評“佛山市數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造人才實訓(xùn)基地”一次性給予最高100萬元的資金支持;對引進或合作的重大技術(shù)人才培訓(xùn)基地,可按“一事一議”方式給予支持。
十三、附則
(一)本政策第十一(二)條涉及的扶持資金全部由市級承擔(dān),其余條款涉及的扶持資金由市區(qū)兩級財政按35:65的比例共同承擔(dān)。
(二)本政策第三(二)條由市財政局負(fù)責(zé)解釋并實施,第十二條(一)由市人力資源社會保障局負(fù)責(zé)解釋并實施,第十二條(二)由市教育局負(fù)責(zé)解釋并實施,其余條款由市工業(yè)和信息化局負(fù)責(zé)解釋并實施。
(三)項目申報單位原則上不得以同一實施內(nèi)容的項目重復(fù)申報或多頭申報專項資金(本政策第三條除外),同一實施內(nèi)容的項目確因特殊情況已申報其他專項資金的,必須在申報材料中注明原因,以申報項目最早獲得的專項資金為準(zhǔn),后續(xù)其他專項資金作廢。
(四)本政策所稱的“不超過”包括本數(shù)。
(五)本政策到期后繼續(xù)執(zhí)行終止日期當(dāng)年度獎補工作。
(六)原《佛山市工業(yè)和信息化局關(guān)于印發(fā)佛山市深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的若干政策措施的通知》(佛工信〔2020〕22號)執(zhí)行至2021年12月31日止。
本政策措施由佛山市工業(yè)和信息化局負(fù)責(zé)解釋和實施,自2021年 月 日起施行,有效期至2024年 月 日。
附件:1.全市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)計劃表
2.名詞解析
附件1
全市制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)計劃表
區(qū)域
數(shù)字化示范工廠
數(shù)字化示范車間
智能化改造標(biāo)桿
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿
產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點
數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
全市
15
15
20
50
32
33
35
100
20
25
25
70
20
25
25
70
4
3
3
10
50
50
50
150
7
11
12
30
禪城區(qū)
2
1
2
5
4
3
3
10
2
2
2
6
2
3
3
8
1
1
5
10
10
25
1
2
2
5
南海區(qū)
4
5
6
15
10
12
13
35
6
7
7
20
6
7
7
20
2
1
1
4
25
20
15
60
3
3
4
10
順德區(qū)
6
7
9
22
12
14
14
40
8
10
10
28
9
10
10
29
2
1
3
15
15
20
50
3
5
5
13
高明區(qū)
1
1
1
3
2
1
2
5
2
3
3
8
1
2
2
5
2
2
1
5
三水區(qū)
2
1
2
5
4
3
3
10
2
3
3
8
2
3
3
8
1
2
3
3
4
10
1
1
2
附件2
名詞解析
[[1]]制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型:是制造企業(yè)通過綜合運用新型制造技術(shù)和5G、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)字技術(shù),激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新驅(qū)動潛能,打造提升信息時代生存和發(fā)展能力,加速業(yè)務(wù)優(yōu)化升級和創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,促進全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)集群在線協(xié)同制造,改造提升傳統(tǒng)動能,培育發(fā)展新動能,創(chuàng)造、傳遞并獲取新價值,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的過程。
[[2]]數(shù)字化示范工廠:是制造企業(yè)內(nèi)外部通過對數(shù)字化工作流、信息流、物流和資金流的有效管理,實現(xiàn)資源共享和工作高度協(xié)同,構(gòu)建一個全新的數(shù)字化規(guī)劃、決策、執(zhí)行智能制造體系,從而實現(xiàn)企業(yè)全部業(yè)務(wù)流程一體化運作。在生產(chǎn)、經(jīng)營、設(shè)計、決策、產(chǎn)品以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、信息安全等方面有較突出的示范作用。優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠在數(shù)字化示范工廠的基礎(chǔ)上,參照世界經(jīng)濟論壇燈塔工廠評價標(biāo)準(zhǔn)進行評定。
[[3]]數(shù)字化示范車間:重點涵蓋生產(chǎn)制造過程,重點包括基礎(chǔ)層(包括生產(chǎn)設(shè)備的信息采集和命令執(zhí)行以及生產(chǎn)資料的數(shù)字化標(biāo)識)的數(shù)據(jù)化和執(zhí)行層(指車間計劃與調(diào)度、工藝執(zhí)行與管理、生產(chǎn)物流管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、車間設(shè)備管理等一系列功能單元的數(shù)字化)的數(shù)字化,車間通過數(shù)字化賦能,具有解決企業(yè)生產(chǎn)車間的核心環(huán)節(jié)問題,具有可參觀、可推廣、可復(fù)制示范指導(dǎo)作用。
[[4]]上云用云:是指企業(yè)采取按需付費、以租代買、服務(wù)租賃等模式,使用云平臺提供的計算、存儲、數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,以及采用研發(fā)設(shè)計、經(jīng)營管理、生產(chǎn)管控、售后服務(wù)等云化核心業(yè)務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)業(yè)務(wù)在線協(xié)同,促進降本提質(zhì)增效。
[[5]]產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點:行業(yè)龍頭企業(yè)面向行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級的實際需求,牽頭會同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商、服務(wù)商、上中下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)等聯(lián)合開展特色產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點工作,為產(chǎn)業(yè)鏈上中下游打造行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
[[6]]中小企業(yè)抱團數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點:支持本地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商牽頭,聚焦特定行業(yè)或垂直領(lǐng)域,會同本地產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商、行業(yè)設(shè)備商、行業(yè)商協(xié)會等聯(lián)合開展產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點工作,打造中小企業(yè)適用的行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
[[7]]數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商:為制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級提供數(shù)據(jù)采集、工業(yè)軟件、行業(yè)解決方案、智能裝備和機器人系統(tǒng)集成、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)自動化控制安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)與人工智能等各類解決方案服務(wù)的企業(yè)或單位。
[[8]]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識通過賦予每一個產(chǎn)品、零部件、機器設(shè)備唯一的“身份證”,實現(xiàn)全網(wǎng)資源的靈活區(qū)分和信息管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析類似于互聯(lián)網(wǎng)域名解析,可以通過產(chǎn)品標(biāo)識查詢儲存產(chǎn)品信息的服務(wù)器地址、產(chǎn)品具體信息以及相關(guān)服務(wù)。
[[9]]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析二級節(jié)點:面向特定行業(yè)或者多個行業(yè)提供標(biāo)識服務(wù)的公共節(jié)點,既要向上與國家頂級節(jié)點對接,又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標(biāo)識編碼及提供標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析、標(biāo)識數(shù)據(jù)服務(wù)等,同時滿足安全性、穩(wěn)定性和擴展性等方面的要求。
[[10]]工業(yè)APP:是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),承載工業(yè)知識和經(jīng)驗,滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件,是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。面向特定工業(yè)應(yīng)用場景,開發(fā)者通過調(diào)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺的資源,推動工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐模型化、軟件化、再封裝而形成的應(yīng)用程序。
[[11]]跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:持續(xù)引導(dǎo)平臺在工業(yè)設(shè)備連接、機理模型沉淀、工業(yè)微服務(wù)稟賦、平臺開發(fā)者積累、工業(yè)APP創(chuàng)新、工業(yè)數(shù)據(jù)匯集等資源管理能力建設(shè)提升,引導(dǎo)平臺持續(xù)迭代創(chuàng)新,擴大接入規(guī)模;鼓勵平臺在特定行業(yè)、特定領(lǐng)域的解決方案走深向?qū)崳岣呓鉀Q方案的整體數(shù)量、行業(yè)及領(lǐng)域覆蓋度、場景復(fù)雜度、技術(shù)先進性、應(yīng)用效益以及可推廣性,強調(diào)平臺為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級所帶來的作用效果,引導(dǎo)平臺在重點行業(yè)落地發(fā)展;兼顧培育平臺作為“新基建”核心要素的基礎(chǔ)支撐能力,鼓勵平臺在疫情防控、企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)和“六穩(wěn)六保”等方面積極發(fā)揮作用,強化平臺基礎(chǔ)支撐能力;著力提升平臺戰(zhàn)略保障機制、安全可靠水平、投資回報潛力等可持續(xù)發(fā)展能力,支撐平臺產(chǎn)業(yè)長遠穩(wěn)定發(fā)展。
[[12]]特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在垂直行業(yè)的深化應(yīng)用,聚焦“平臺+原材料”“平臺+裝備”“平臺+消費品”“平臺+電子信息”“平臺+安全生產(chǎn)”“平臺+節(jié)能減排”等領(lǐng)域,鼓勵制造企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等建設(shè)面向重點行業(yè)的特色型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,基于平臺打造設(shè)計制造協(xié)同、生產(chǎn)管理優(yōu)化、設(shè)備健康管理、產(chǎn)品增值服務(wù)、制造能力交易等解決方案,提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺行業(yè)應(yīng)用水平。
關(guān)鍵詞:BENTLEY冶金EPC 應(yīng)用
中圖分類號:TN711.5文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
應(yīng)用背景
AE﹡(﹡化名AE為冶金行業(yè)EPC)是一個專業(yè)覆蓋面非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,除了工廠管道以外,更有大量的廠房、設(shè)備、場地、道路、鐵路、橋梁、自備電站、污水處理以及工程地理信息等眾多的專業(yè)子項。這一特點,也對冶金行業(yè)應(yīng)用軟件的選擇提出了更高的要求。 軟件除了能解決本專業(yè)的應(yīng)用問題外,更需要與其他專業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的互用,具有良好的數(shù)據(jù)兼容能力,能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計。而廣泛的專業(yè)軟件覆蓋及數(shù)據(jù)在專業(yè)內(nèi)部及專業(yè)之間的互通互用,使得Bentley在全球冶金行業(yè)成為用戶數(shù)量最多的軟件供應(yīng)商。眾多的全球著名EPC公司及業(yè)主選擇Bentley的軟件解決方案作為他們的核心軟件環(huán)境。
ASE所面臨的挑戰(zhàn)和需求為:同一平臺協(xié)作工程 跨專業(yè)協(xié)作設(shè)計實時管控和設(shè)計應(yīng)用軟件平臺統(tǒng)一(尤其是3D設(shè)計)最終實現(xiàn)工廠設(shè)計數(shù)字化。而對平臺及軟件的需求為:易用性實施快捷。重點是與現(xiàn)有正在開發(fā)的ERP的集成及功能融合。另外要求要與項目立項及策劃管理設(shè)計過程管理項目變更管理項目進度控制管理 ISO質(zhì)量管理采購管理 施工組織管理及開車管理人工時管理項目文檔合同管理項目查詢與分析等的融合。
項目應(yīng)用解決方案
1工程項目數(shù)字化全生命周期平臺集成方案
Bentley數(shù)字化工廠解決方案在ASE應(yīng)用整體架構(gòu)規(guī)劃圖
Bentley數(shù)字化工廠在ASE應(yīng)用架構(gòu)數(shù)據(jù)流向規(guī)劃圖
2AE三維工廠設(shè)計集成系統(tǒng)實施目標(biāo)和規(guī)劃
作為大型工程技術(shù)公司,AE公司擁有鐵燒、焦化、煉鋼、軋鋼、工業(yè)爐、總圖 、機制、冶設(shè)、土建 、電力、儀表、信息中心、給排水、通風(fēng)、燃?xì)?、地質(zhì)、測繪等齊全的多專業(yè)勘察設(shè)計主線以及優(yōu)秀的設(shè)計人員和設(shè)計軟件工具。此項目的規(guī)劃及策劃實施,目的在 于利用三維操作的平臺,進一步提高公司自身的設(shè)計水平和競爭能力,實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計縮短設(shè)計和施工周期,提早投產(chǎn),創(chuàng)造效益。
因此,我們將構(gòu)建一個以Bentley三維工廠設(shè)計解決方案為基本環(huán)境,盡可能 兼容AE公司現(xiàn)有的軟件的集成軟件系統(tǒng),實現(xiàn)三維數(shù)字工廠和協(xié)同設(shè)計技術(shù)在冶金設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用。
三維協(xié)同設(shè)計,是真正能夠體現(xiàn)計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工程勘察設(shè)計行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù) 價值的系統(tǒng)。這一技術(shù)的采用,不僅能夠提高設(shè)計的整體效益,更能提高設(shè)計質(zhì)量, 減少設(shè)計過程中所產(chǎn)生的錯、漏、碰、缺。
3AE三維工廠設(shè)計集成系統(tǒng)實施目標(biāo)和規(guī)劃
基于上述目標(biāo)及規(guī)劃,AE在本項目中如“Bentley數(shù)字化工廠解決方案在ASE應(yīng)用整體架構(gòu)規(guī)劃圖”中所示,其覆蓋的范圍為:
三維協(xié)同輔助設(shè)計
工程設(shè)計數(shù)據(jù)全生命周期管理系統(tǒng)中所有涉及到工程內(nèi)容部分
企業(yè)資源管理系統(tǒng)中的圖檔及其產(chǎn)生過程,人員與圖檔的相對關(guān)系,以及企 業(yè)固定資產(chǎn)的管理
具體來說就是:
以MicroStation為平臺的多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)(覆蓋工程的各個專業(yè))
以ProjectWise為平臺的工程內(nèi)容管理環(huán)境,管理和控制著各種形式(包括 其他產(chǎn)品產(chǎn)生)的工程文檔、工程內(nèi)容(對象級管理)
以BentleyFacility為平臺的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)
以BentleyProjectWiseLifeCycleServer 為平臺的工程數(shù)據(jù)全生命周期管理系統(tǒng)
Bentley還投入大量的人力物力和技術(shù)實現(xiàn)了和其它軟件廠商之間的數(shù)據(jù)互用, 能夠兼容公司正在運行的現(xiàn)有系統(tǒng),或與這些系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換接口進行對接,充 分保護原有系統(tǒng)投資的延續(xù)。例如:機械設(shè)計軟件Solidworks、項目管理的P3/P3ec 等。
4多專業(yè)協(xié)同設(shè)計
如何提高多專業(yè)的協(xié)同操作效率就成為AE關(guān)注的關(guān)鍵問題。協(xié)同操作的內(nèi)容包括設(shè)計平臺的協(xié)同、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的協(xié)同以及模型空間 定位的協(xié)同等幾大方面。AE公司完全應(yīng)用了Bentley 基于MicroStation的三維工程解決方案。規(guī)劃使其完全實現(xiàn)專業(yè)間的協(xié)同操作。
AE采用的Bentley產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃圖如 下:
真正運用了Bentley工程系列軟件涵蓋專業(yè)廣泛,針對性強,統(tǒng)一的操作平臺使得各專業(yè)均 在相同的界面上工作的諸多優(yōu)勢,使其達到實現(xiàn)減少了圖紙格式轉(zhuǎn)換帶來的麻煩,提高數(shù)據(jù)傳遞的速度和準(zhǔn) 確性。
另外參考工具為多專業(yè)協(xié)同操作帶來了極大方便,一改以往項目設(shè)計專業(yè)有時間先 后不同的弊端,使各專業(yè)可以同時開展設(shè)計工作,并在設(shè)計過程當(dāng)中及時了解其他 專業(yè)的設(shè)計情況,對設(shè)計過程中發(fā)生的錯誤及時修改,提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性,并消 除了施工階段的返工現(xiàn)象。
結(jié)束語
該規(guī)劃方案重點貫穿于AE項目生命周期中所有的信息進行集中、有效的管理,讓散布在 不同區(qū)域的項目團隊,能夠在一個集中統(tǒng)一的環(huán)境下工作,隨時獲取所需的項目信息,進而能夠進一步明確項目成員的責(zé)任,提升項目團隊的工作效率及生產(chǎn)力。同時借助于數(shù)字化工廠設(shè)計平臺,搭載這個管理平臺,不僅可以將項目中所創(chuàng)造和累積的知識加以分類、儲存以供項目 團隊分享,而且可以作為以后企業(yè)進行知識管理的基礎(chǔ)。改變了傳統(tǒng)的分散的交流 模式,實現(xiàn)信息的集中存儲與訪問,從而縮短項目的周期時間,增強了信息的準(zhǔn)確 性和及時性,提高了各參與方協(xié)同工作的效率。
互聯(lián)網(wǎng)時代顛覆了傳統(tǒng)經(jīng)濟的發(fā)展模式,適應(yīng)時代的創(chuàng)新生產(chǎn)模式正在全球范圍內(nèi)引發(fā)關(guān)注。無論是德國提出的工業(yè)4,0,還是美國提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),本質(zhì)上都反映了他們的一個共同愿望,那就是試圖尋找一個適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代的,能夠在快速滿足用戶需求以及成本控制之間找到平衡的全新制造業(yè)發(fā)展之路。在全球制造業(yè)的發(fā)展軌跡上,這或許將成為未來全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不二選擇,似乎代表著未來的產(chǎn)業(yè)夢。
如今這種互聯(lián)網(wǎng)時代的制造業(yè)“新夢”正在中國變成現(xiàn)實。作為行業(yè)最先探索先進制造領(lǐng)域的企業(yè),自2012年進入網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)略階段以來,海爾一直致力于通過搭建由利益攸關(guān)方組成的平臺型團隊,根據(jù)用戶的需求整合全球一流的設(shè)計資源、模塊供應(yīng)商資源等外部資源,滿足互聯(lián)網(wǎng)時代用戶的個性化、碎片化需求。
時代的變遷正在讓企業(yè)的生產(chǎn)模式發(fā)生顛覆式劇變,而其中最具代表性的就是工業(yè)生產(chǎn)從大規(guī)模生產(chǎn)的模式向大規(guī)模個性化定制的模式轉(zhuǎn)變。要實現(xiàn)從大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模個性化定制的顛覆,探索實踐以互聯(lián)工廠等為代表的智能制造方式是最重要的路徑。
在進行戰(zhàn)略變革的同時,海爾給出的方式是探索顛覆傳統(tǒng)模式的新型互聯(lián)工廠模式,真正實現(xiàn)對個性化用戶需求的快速滿足。2014年歲末,時值海爾冰箱沈陽工廠投產(chǎn)一年,本刊記者走進這個行業(yè)內(nèi)首家數(shù)字化互聯(lián)工廠,探尋其升級的路徑和成果。
業(yè)內(nèi)首創(chuàng)互聯(lián)工廠新模式
走進海爾冰箱沈陽工廠,聆聽到這家年輕工廠的愿景是:以用戶為中心,通過互聯(lián)工廠的實時互聯(lián),快速滿足用戶全流程的最佳體驗。在過去的一年里,它的整體完善程度、自動化程度及互聯(lián)程度已經(jīng)較為成熟,已經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化/精益、模塊化、自動化三大路徑,正在數(shù)字化階段快速發(fā)展,最終將實現(xiàn)智能化的目標(biāo)。
在沈陽工廠,目前已經(jīng)打造出交互區(qū)及智能家居展示區(qū)、文化墻、創(chuàng)客大道和員工休息區(qū),全程可目視,沒有視覺死角。在這里,傳統(tǒng)的工藝布局被顛覆,通過魚骨式的工藝布局,生產(chǎn)做到了按模塊布局,單線產(chǎn)能、單位面積的產(chǎn)出都做到了翻番,物流配送距離也比原來減少了43%左右。這就是標(biāo)準(zhǔn)化/精益模式,是互聯(lián)工廠經(jīng)歷的第一個階段,同時也是基礎(chǔ)性的路徑。
得益于已經(jīng)取得的自動化成果,海爾沈陽互聯(lián)網(wǎng)工廠的車間通過采用各種機器人和互聯(lián)智能系統(tǒng),整個運行效率提高兩倍。冰箱沈陽互聯(lián)工廠已經(jīng)取得了三大自動化成果:前工序自動化、物流自動化和總裝自動化。前工序自動化包括全自動門殼成型線、u型殼鈑金成型線、內(nèi)膽熱成型機;物流自動化包括門體智能無人化配送線、u殼智能無人化配送線;總裝自動化包括個性化定制總裝線、高頻感應(yīng)焊接、清潔能源一氫氧焊接、羅茨泵快速抽空。
數(shù)字化是互聯(lián)工廠目前最具代表性的特征,也是冰箱沈陽互聯(lián)工廠具有引領(lǐng)性的一大特質(zhì)。所謂打造互聯(lián)工廠的數(shù)字化,就是要實現(xiàn)機器人和生產(chǎn)線對話,以用戶為中心戶全流程互聯(lián)對話,實現(xiàn)用戶個性化,滿足用戶個性化需求?;ヂ?lián)工廠數(shù)字化路徑主要包含三大內(nèi)容,即內(nèi)外互聯(lián)、信息互聯(lián)和虛實互聯(lián)。實現(xiàn)了內(nèi)外交換和信息互聯(lián),用戶的抱怨信息會同時傳遞到管理層和工位上,工人會從抱怨里直接找原因,因為收到這類信息數(shù)量的多少是與個人的積分掛鉤的,所以他們肯定會去弄明白產(chǎn)生抱怨的原因。而在原來,現(xiàn)場制作的工人離用戶是非常遠的,市場的信息要通過層層傳遞轉(zhuǎn)給工廠,然后由專業(yè)質(zhì)量分析人員分析質(zhì)量問題是哪個操作工藝產(chǎn)生的,這種傳遞不是即時也不是實時的。現(xiàn)在跟用戶交互的CI系統(tǒng),跟工廠的IMES系統(tǒng)對接了,市場終端的用戶反饋信息能夠第一時間直接給操作工位,直接進行交互,讓操作者及時修正自己的操作,不斷實時優(yōu)化。
智能化是冰箱沈陽互聯(lián)工廠的發(fā)展目標(biāo),也是海爾探索工業(yè)4,0的一條必經(jīng)之路。目前,冰箱沈陽互聯(lián)工廠的智能化路徑正在實踐之中,縱觀全球,家電行業(yè)對于互聯(lián)工廠的智能化構(gòu)建也處于探索階段。互聯(lián)工廠智能化路徑的引領(lǐng)目標(biāo)就是以用戶為中心實現(xiàn)全流程互聯(lián)對話,滿足用戶個性化需求。目前,冰箱沈陽互聯(lián)工廠已經(jīng)建立起智能化系統(tǒng)――IMES。IMES包含了自動排產(chǎn)、訂單執(zhí)行、360度質(zhì)量管理、物流配送、可視化管理六個板塊。2015年,冰箱沈陽互聯(lián)工廠還將建設(shè)RFID(射頻識別)、WMS(倉庫管理系統(tǒng))、智慧能源系統(tǒng)、智能安保系統(tǒng)、智能辦公系統(tǒng)等多項智能化系統(tǒng)。
模塊商參與整個設(shè)計制造過程
在互聯(lián)工廠的平臺上,用戶下單,除了下給工廠,也同步實時傳遞到模塊商,模塊商可以及時接收用戶信息,高效提供模塊。
模塊商跟用戶的交互大致分為三類,一是參與前端設(shè)計,二是模塊商可以根據(jù)與用戶信息交互的訂單獲取到用戶的信息和需求,并根據(jù)這些需求提供相關(guān)模塊,第三是售后交互,用戶有什么抱怨信息,模塊商第一時間能收到,比如壓縮機模塊商已經(jīng)通過一個APP的交互終端即時共享到用戶抱怨信息,也可以一起去給用戶解決問題,其他的模塊商交互也正在推進之中。
模塊化是冰箱沈陽互聯(lián)工廠通向自動化、數(shù)字化,乃至智能化的重要支撐。目前,冰箱沈陽互聯(lián)工廠已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)計模塊化、采購模塊化、制造模塊化。在模塊化推動過程中,冰箱沈陽互聯(lián)工廠規(guī)劃了三個發(fā)展階段,第一個階段是實現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化,第二個階段是打造模塊競爭力,最后則是構(gòu)筑模塊生態(tài)圈。通過這三個階段,冰箱沈陽互聯(lián)工廠將向全流程模塊化進行推進。在模塊化層面,沈陽工廠目前已經(jīng)吸引到超過100家模塊商參與前端設(shè)計,提供顛覆性解決方案,吸引了6家模塊商在廠內(nèi)設(shè)線建廠。
海爾沈陽冰箱通過積極實施模塊化策略,推動模塊化設(shè)計、采購、制造全過程保障產(chǎn)品質(zhì)量。在模塊化路徑中,典型的案例是勻冷產(chǎn)品溫控器照明模塊的設(shè)計案例,該模塊通過設(shè)計上的優(yōu)化升級,大幅度提高了用戶體驗,實現(xiàn)了零缺陷目標(biāo),并將過去的4個零件整合為1個模塊,4家零件商整合為1家供應(yīng)商。
“從單純的買賣關(guān)系到參與設(shè)計,從原來的信息滯后,要靠工廠接收了用戶需求和抱怨信息之后再傳遞給他們,到現(xiàn)在可以實時共享用戶信息。我們總體的目標(biāo)是要和模塊商一起讓用戶感受到最佳體驗,所以模塊商要參與到整個互聯(lián)工廠的設(shè)計制造過程中。期待模塊商有越來越多個性化的模塊設(shè)計出來?!北渖蜿柟S相關(guān)負(fù)責(zé)人說道。
從操作型員工向知識型員工轉(zhuǎn)換
在這個年輕的工廠,員工來源有兩部分,大部分是高校相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生,比如自動控制專業(yè),招聘時的培養(yǎng)目標(biāo)就是知識型員工。另一部分是從其他工廠竟聘過來的員工,他們非常希望在這里轉(zhuǎn)變成為知識型員工,創(chuàng)造出更大的價值。
傳統(tǒng)的工廠里,操作工是簡單的體力勞動者,而在沈陽冰箱工廠,因為自動化模塊的實施,已經(jīng)基本替代了人工勞動。對那些從傳統(tǒng)工廠過來的工人而言,最大的轉(zhuǎn)變就是要從原來機械式的有勞動強度的操作工轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的知識型工人。他不再需要付出原來的體力勞動,他面對的是設(shè)備的控制,監(jiān)控設(shè)備的運轉(zhuǎn),程序的調(diào)配,他需要更多的設(shè)備知識和程序知識,需要研究設(shè)備,研究程序,成為設(shè)備控制專家。很多崗位的工人都是在慢慢轉(zhuǎn)變,不到一年時間,工人基本已經(jīng)能夠獨立操作設(shè)備和程序。
“從設(shè)備安裝開始,工人們就和設(shè)備商一起學(xué)習(xí)磨合,一年來,成長得非??欤钊梭@訝。”海爾沈陽冰箱工廠模塊供貨負(fù)責(zé)人董志勛說道。一年時間下來,董志勛感慨良多,認(rèn)為自己學(xué)到了太多東西。在這個年輕的互聯(lián)工廠里,工人大都是89后,管理團隊也基本是85后。
探夢未來制造模式
從傳統(tǒng)工廠到互聯(lián)工廠,整個制造模式的巨大顛覆必然需要接入更多的資源,而這在一定程度上需要一個開放的平臺。
“模塊化在汽車行業(yè)做得非常好,家電業(yè)是跟在后面的。汽車行業(yè)的模塊商都非常強大,與用戶的交互能力很強。沈陽寶馬我們?nèi)ミ^好多次,去學(xué)習(xí)他們的模塊化,很有收獲?!鄙蜿柋湎嚓P(guān)負(fù)責(zé)人說。
在傳統(tǒng)家電領(lǐng)域,冰箱要做定制是最難的,因為涉及模具、發(fā)泡等不同的環(huán)節(jié),不同的型號要配不同的模具,生產(chǎn)模式最為復(fù)雜。很早以前海爾就做過把用戶的結(jié)婚照印在冰箱門體上的個性化定制,但是那個時候?qū)χ圃靵碇v是非常大的挑戰(zhàn),但互聯(lián)網(wǎng)時代讓個性化定制成為可能。這讓傳統(tǒng)的冰箱人很興奮,“勻冷冰箱就是一個很好的個性化產(chǎn)品范例,期待有更多這樣的產(chǎn)品出來?!?/p>
“互聯(lián)工廠沒有完工,要不斷地進行優(yōu)化。要做滿足用戶需求的迭代量滿負(fù)荷,而不是產(chǎn)量的滿負(fù)荷。要把基礎(chǔ)打好,柔性的個性化的滿負(fù)荷生產(chǎn)。”海爾沈陽冰箱相關(guān)負(fù)責(zé)人說。據(jù)海爾沈陽冰箱的技術(shù)人員介紹,2014年海爾沈陽冰箱確定了20個自動化項目,已實現(xiàn)19個,2015年確定了23個自動化項目。
關(guān)鍵詞:數(shù)字化工廠;企業(yè)信息;系統(tǒng)集成
隨著制造業(yè)信息化進程的加快,制造業(yè)的智力投入和服務(wù)意識將日益增強.面臨激烈的市場競爭,除了千方百計降低成本、提高效率和質(zhì)量外,提高企業(yè)的資源利用率和對市場的快速響應(yīng)能力也是制造業(yè)追求的重要目標(biāo).因此,在未來十年內(nèi),數(shù)字化技術(shù)將成為制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的基本策略.尤其在虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可重構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)、多學(xué)科綜合優(yōu)化技術(shù)及全生命周期管理方面將獲得實質(zhì)性的進展。
一、數(shù)字化工廠內(nèi)涵
數(shù)字化工廠(DF)集成了產(chǎn)品、過程和工廠模型數(shù)據(jù)庫,通過先進的可視化、仿真和文檔管理,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)過程所涉及的質(zhì)量和動態(tài)性能:提高盈利能力、提高規(guī)劃質(zhì)量、縮短產(chǎn)品投產(chǎn)時間、交流透明化、規(guī)劃過程標(biāo)準(zhǔn)化、勝任的知識管理。數(shù)字化技術(shù)是指利用計算機軟硬件及網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù),對描述的對象進行數(shù)字定義、建模、存貯、處理、傳遞、分析、綜合優(yōu)化,從而達到精確描述和科學(xué)決策的過程和方法。數(shù)字化技術(shù)具有描述精度高、可編程、傳遞迅速、便于存貯、轉(zhuǎn)換和集成等特點,因此數(shù)字化技術(shù)為各個領(lǐng)域的科技進步和創(chuàng)新提供了嶄新的工具。目前制造業(yè)的幾個重要發(fā)展方向,如精密化、自動化、集成化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化,無一不與數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
二、企業(yè)信息系統(tǒng)描述
就企業(yè)信息化而言,先后出現(xiàn)了MRP、MRPII、ERP、PDM等系統(tǒng),它們的功能既有不同之處,又有許多相似的地方。而當(dāng)前企業(yè)廣泛采用了PDM和ERP系統(tǒng)相集成的方式。PMD是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫記錄等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù),它提品全生命周期的信息管理,并可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計與制造建立一個并行化(Concurrent)的協(xié)作環(huán)境。PDM以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心,實現(xiàn)靜態(tài)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和動態(tài)的工作流程的安全、正確及高效的管理,其所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計展開的。ERP能夠?qū)ζ髽I(yè)活動中與制造有關(guān)的所有資源和過程進行統(tǒng)一管理,其應(yīng)用目標(biāo)是對生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)計劃、財務(wù)分析進行控制及對客戶服務(wù)進行管理。ERP是為組織、協(xié)調(diào)、計劃與控制企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動所采用的生產(chǎn)管理技術(shù),它主要強調(diào)對企業(yè)的人、財、物、產(chǎn)、供、銷和質(zhì)量等資源的管理,關(guān)心這些資源的調(diào)度、使用和增值,主要服務(wù)于工程設(shè)計人員和工程管理人員。ERP主要應(yīng)用于生產(chǎn)制造與經(jīng)營管理。然而,對于制造企業(yè)而言,這樣的信息平臺是不完善的。首先,企業(yè)需要PDM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行快速的產(chǎn)品設(shè)計、制造、裝配、質(zhì)量控制和檢測。其次,企業(yè)缺乏一個介于CAPP工藝規(guī)劃和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理之間,具有規(guī)劃生產(chǎn)制造的功能,并能夠起到平衡生產(chǎn)的作用的系統(tǒng)。
三、企業(yè)信息系統(tǒng)集成
(一)內(nèi)部信息集成
系統(tǒng)底層的體系結(jié)構(gòu)、軟件、硬件以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特殊需求首先必須得到集成。這個集成包括信息技術(shù)硬件所組成的新型操作平臺,如各類大型機、小型機、工作站、微機、通信網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)設(shè)備,還包括置入信息技術(shù)或者說經(jīng)過信息技術(shù)改造的機床、車床、自動化工具、流水線設(shè)備等新型設(shè)施和設(shè)備。為了完成應(yīng)用集成和業(yè)務(wù)流程集成,需要解決數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的集成問題。數(shù)據(jù)集成的目的是實現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流與共享,是進行其他更進一步集成的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)集成的特點是簡單、低成本,易于實施,但需要對系統(tǒng)內(nèi)部業(yè)務(wù)的深入了解。數(shù)據(jù)集成是對數(shù)據(jù)進行標(biāo)識并編成目錄,確定元數(shù)據(jù)模型。只有在建立統(tǒng)一的模型后,數(shù)據(jù)才能在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中分布和共享。數(shù)據(jù)集成采用的主要數(shù)據(jù)處理技術(shù)有數(shù)據(jù)復(fù)制、數(shù)據(jù)聚合和接口集成等。應(yīng)用系統(tǒng)集成是實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的互操作,使得不同應(yīng)用系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)和方法的共享。它為進一步的過程集成打下了基礎(chǔ)。對業(yè)務(wù)過程進行集成的時候,企業(yè)必須在各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)中定義、授權(quán)和管理各種業(yè)務(wù)信息的交換,以便改進操作、減少成本、提高響應(yīng)速度。業(yè)務(wù)流程的集成使得在不同應(yīng)用系統(tǒng)中的流程能夠無縫連接,實現(xiàn)流程的協(xié)調(diào)運作和流程信息的充分共享。
(二)外部信息集成
通過門戶網(wǎng)站和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)公眾、社會團體、社會和客戶的互動,實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)外部信息資源的有效交流和集成;通過與合作伙伴信息系統(tǒng)的對接,建立動態(tài)的企業(yè)聯(lián)盟,發(fā)展基于競爭合作機制的虛擬企業(yè),重塑企業(yè)的戰(zhàn)略模式和競爭優(yōu)勢。Internet的發(fā)展增加了企業(yè)之間的合作與交流,虛擬企業(yè)、擴展的供應(yīng)鏈管理和協(xié)同商務(wù)等都是企業(yè)之間集成的典型。通過合作,幾個企業(yè)和公司組成一個相對穩(wěn)定的合作網(wǎng)絡(luò),這種合作網(wǎng)絡(luò)可以提供單個公司所不能提供的產(chǎn)品和服務(wù),獲得單個公司無法完成的定單。為了增加合作的效率,必須實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中有合作關(guān)系的公司之間活動和過程的集成。另外,企業(yè)間的集成并不是使企業(yè)內(nèi)所有的系統(tǒng)都實現(xiàn)集成,而只是集成一些與企業(yè)之間的業(yè)務(wù)過程有關(guān)的系統(tǒng),因此,企業(yè)間的集成是一種有選擇的集成。企業(yè)間集成的一個關(guān)鍵問題是使企業(yè)間不同系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的匹配。目前,XML技術(shù)作為企業(yè)間集成時數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)已得到廣泛的應(yīng)用。
四、結(jié)束語
在制造企業(yè)的信息化建設(shè)和改造過程中,許多制造企業(yè)實施 CIMS、MRPII、ERP 等系統(tǒng). 而國際國內(nèi)的 ERP系統(tǒng)供應(yīng)商在提供ERP 產(chǎn)品時,都要根據(jù)用戶的具體要求,在系統(tǒng)的實施過程中,根據(jù)實際情況對功能模塊做二次開發(fā)。以生產(chǎn)車間為中心的工具管理系統(tǒng),既可以單獨實現(xiàn)制造企業(yè)的工具管理功能,也可以與 MRPII、ERP 集成,作為 MRPII、ERP 系統(tǒng)的一個功能模塊和有機組成部分。對制造企業(yè)的工具管理系統(tǒng)進行研究和設(shè)計,對于制造企業(yè)的制造系統(tǒng)的高效運作有著重要的意義。
參考文獻: