全国智能制造试点示范典型经验.docx

1、编者按 9 月 10 日，全国智能制造试点示范经验交流电视电话会议 召开，中国石油化工股份有限公司九江分公司、潍柴动力股份 有限公司、海尔集团公司、四川长虹电器股份有限公司、北京 和利时系统工程有限公司五家企业就实施智能制造的进展、经 验和做法在会上作了交流发言，国家重大技术装备简报将 连载五期摘要。 2015 全国智能制造试点示范典型经验（一） 九江石化建设智能工厂，培育核心优势 “十二五” 初，中国石油化工股份有限公司九江分公司（以下 简称“ 九江石化 ”）确立了建设千万吨级一流炼化企业的愿景目标， 倾力培育“ 绿色低碳、智能工厂” 两大核心竞争优势，努力实现传 统炼化企业的创新发展和转型

2、升级。2012 年，九江石化列入中 国石化智能工厂试点建设企业名单；2014 年，列入国家工信部 “两化” 融合管理体系贯标试点企业、江西省 “两化” 融合示范企业 行列；2015 年 7 月，入选国家工信部智能制造试点示范企业。 一、智能工厂试点建设 九江石化智能工厂建设聚焦“计划调度、安全环保、能源管 理、装置操作、IT 管控 ”等五个领域，实现具有“自动化、数字 化、可视化、模型化、集成化”等“ 五化”特征的智能化应用。 智能工厂神经中枢建成投用。九江石化智能工厂神经中枢 生产管控中心于 2014 年 7 月建成投用，具备经营优化、生 产指挥、工艺操作、运行管理、专业支持、应急保障的“六

3、位一 体” 功能，生产运行实现由单装置操作向系统化操作、管控分离 向管控一体的转变。 智能工厂架构逐步形成。构建了矩阵式集中管控新模式； 建立了生产经营优化、三维建模等一系列专业团队；充实信息 化管理、开发及运维力量，建立关键用户激励机制。 企业级中央数据库逐步建成。突破了此前业内普遍采用的 “插管式” 集成方式的限制，集成了 13 个业务系统的标准数据， 为 9 个业务系统提供有效数据。通过“采标、扩标、建标”方式， 完成了与中国石化标准化平台的对接。 基于设计的三维数字化应用取得突破。基于工程设计的三 维数字化平台集成 120 万吨/ 年连续重整等 15 套生产装置，以 企业级中央数据库为

4、基础，实现了工艺管理，设备管理，健康、 安全与环境管理体系（HSE 管理体系），操作培训，三维漫游， 视频监控等六大类深化应用。 全流程优化平台应用取得实效。自主开发的全流程优化平 台提升了流程工业模型（PIMS）、炼厂模拟（RSIM）、炼油 动态调度系统（ORION）、制造执行系统（SMES ）一体化联 动优化功效，实现了炼油全流程优化的闭环管理。全流程优化 平台与原油评价、实验室信息管理系统（LIMS）、SMES、企 业资源计划（ERP）等系统共享数据，提升了生产经营优化的 敏捷性和准确性。 HSE 管理及应急指挥实现实时化、可视化。HSE 管理系统 实现全员全过程 HSE 管理；施工备案

5、系统对当天每项作业实行 “五位一体 ”有效监管；各类报警仪、视频监控实现集中管理、实 时联动。环保地图系统实时在线监测各类环境信息，异常情况 及时处置、闭环管理。 二、智能工厂取得成效 实现敏捷生产、提升经济效益。九江石化利用全流程优化 平台，持续开展资源配置优化、加工路线比选、单装置优化等 工作，2014 年滚动测算 127 个案例，增加经济效益 2.2 亿元， 助推企业加工吨原油边际效益在沿江 5 家企业排名中逐年提升， 2014 年位列首位。 提高本质安全、践行绿色低碳。九江石化智能工厂实践将 “安全环保、绿色低碳” 理念置于优先位置。施工作业备案及监管 体系对 850 台可燃气报警、1

6、000 余处火灾报警、585 套视频监 控等实现集中管理和一体化联动，支撑 HSE 管理由事后管理向 事前预测和事中控制转变。九江石化连续 5 年获评中国石化安 全生产先进单位，外排达标污水化学需氧量（COD）、氨氮等 指标处于行业内先进水平。 管理效率大幅提升。九江石化各类信息系统助推公司扁平 化、矩阵式管理及业务流程进一步优化，管理效率持续提升。 在生产能力、加工装置不断增加的情况下，公司员工总数减少 12%、班组数量减少 13%、外操室数量减少 35%。 三、智能工厂建设体会 到 2015 年底，九江石化将采用虚拟现实技术，基于业务需 求以及工程设计数据，建成覆盖全厂的全三维数字化炼厂，

7、并 实现六大类深化应用，对炼油、石化企业推进智能工厂建设具 有示范作用。 一是炼油、石化企业建设智能工厂，要明确建设目标、规 划实施路线、制定实施策略、落实保障措施，顶层设计、全员 参与、积极培育 IT 文明。 二是炼油、石化企业建设智能工厂，要以业务需求为导向， 立足于解决生产经营、发展建设和企业管理实际问题，在统一 智能工厂平台及架构的基础上，推进各信息子系统建设，避免 形成新的信息“孤岛”。 三是炼油、石化企业建设智能工厂，要下大力气推进装备 国产化和软件国产化，逐步摆脱对国外软硬件的依赖，努力形 成自主知识产权。 2015 全国智能制造试点示范典型经验（二） 潍柴以智能制造推动企业快速

8、发展 潍柴动力股份有限公司（以下简称“潍柴”）是一家拥有整车 整机、动力总成、豪华游艇和汽车零部件四大产业板块，跨领 域、跨行业经营的国际化公司。潍柴通过智能制造试点示范项 目，持续实现以数据为核心的人、机器、产品的互联互通，打 造“ 智能化” 企业，提高单件产品品质和工业附加值，进而带动整 个产业的协同和资源再配置。 一、建设智能车间 潍柴一方面通过在关键生产设备上安装传感器、控制器， 并与控制平台集成，使设备可感知更要可控制；另一方面通过 工业互联网实现设备产线产品之间的互联互通，并结合工 艺水平优化，使 3000 多种订货号的产品能够实现工艺过程仿真、 产品和设备状态的在线检测与控制、物

9、流智能拉动、制造资源 优化配置等，从而实现小批量、个性化定制的生产能力，通过 建设智能车间打造未来智能制造的硬实力。 二、建设数字化企业 潍柴建立了覆盖全价值链流程的“6+N+X ”（业务运营平台+ 管理平台+基础平台）信息化支撑平台，支撑了企业的高速发展。 特别是全球协同研发平台，将分散在中国、美国、德国等 5 个 国家、12 个地区的研发中心进行了高效协同，真正站在客户的 角度提供卡车、客车、工程机械等产品的一站式解决方案。由 中国总部出具统一的设计标准并进行任务的派发和资源配置， 美国研发中心利用其高端人才和前沿技术优势，进行后处理技 术研发，降低排放指标。通过共同在一个虚拟化平台上进行

10、设 计协作、知识共享，不仅提高了研发效率和质量，而且保持了 潍柴产品在行业中的技术领先地位。 三、建设智能化协同研发平台 潍柴的上游有近 500 家供应商，下游有 4000 多家维修服务 站以及 300 多万的客户群体。前期通过搭建供应商门户平台以 及售后服务平台，将传统的线下交易模式实现了线上化，提升 了工作效率，降低了供应链总体成本。如供应商门户系统，不 仅可以使供应商能够在线准确查看潍柴的采购需求、产品库存、 产品质量等信息，帮助他们合理指导生产、送货，而且大幅降 低了物流、质量等成本，每年大约为供应商节约成本 5000 万元 以上。但面对新的互联网时代，传统的线下业务线上化，已经 不能

11、满足行业发展的要求，迫切需要将潍柴独有的“整车动力 总成关键零部件”的产业链平台优势推广到整个行业，以智能 产品为核心，以信息技术为依托，将上下游企业紧密地融合在 一起，推动行业的转型升级。目前，潍柴正在将更多的供应商 加入“全球协同研发平台” ，为未来打造行业性的众创、众包平台 提供技术基础和模式探索。同时，加快发动机的智能化，利用 自主电子控制单元（ECU）的开发，实现基于大数据分析的远 程故障诊断和节油驾驶模式匹配，通过车联网技术、移动互联 网拉近终端用户与厂家的距离。在未来，潍柴要打造一个商用 车行业的云服务平台，从用户买车养车修车的基本需求， 逐渐扩展到融资租赁、加油等用车领域，甚至

12、司机的住宿、休 闲等生活领域，真正站在客户的角度，为客户提供一站式服务 体验。 在大力推进智能制造工作的过程中，潍柴也面临一些挑战 和困难。例如支撑车间智能化的核心生产装备多为欧美日韩所 垄断，工业系统底层的解析与控制尚有困难，车间互联标准和 技术尚不成熟，支撑企业间协同的标识解析体系还未建立，工 业互联网网络安全有待加强，这些问题需要依靠整个行业的共 同投入。 2015 全国智能制造试点示范典型经验（三） 海尔智能制造创新实践 一、智能制造进展 海尔集团公司（以下简称“海尔” ）顺应全球新工业革命以及 互联网时代的发展潮流，逐步探索出一条以互联工厂为核心的 智能制造发展路线。 一是互联工厂的

13、用户价值创新（纵轴）：颠覆传统的业务 模式，建立新的生态系统平台。 海尔互联工厂的探索实践将业务模式由大规模制造颠覆为 大规模定制，打造 U+智慧生活平台，对外从生产产品硬件向提 供智慧解决方案转型；对内整合用户碎片化需求，通过互联工 厂实现个性化定制。海尔的制造转型最终是建立起一个互联工 厂生态系统。 二是互联工厂的企业价值创新（横轴）：建立持续引领的 智能制造技术体系。分为四个层次： 模块化。例如，一台冰箱原来有 300 多个零部件，现 在在统一的模块化平台上整合为 23 个模块，通过通用化和标准 化、个性化模块的整合创新，满足用户个性化需求。 自动化。与用户互联的智能自动化，由用户个性化

14、订 单自动驱动自动化、柔性化生产。 数字化。通过以可集成制造执行系统（IMES）为核心 的五大系统集成，实现物联网、互联网和务联网三网融合，以 及人人互联、人机互联、机物互联、机机互联。最终使整个工 厂变成一个类似人大脑一样智能的系统，自动与人交互、满足 用户需求，自动响应用户个性化定单。 智能化。一是智能产品，从现在简单的功能性产品变 成智能产品，冰箱、空调可以自动感知需求，空调可以自动感 知温度，可以感知用户的使用习惯。另外，整个工厂通过信息 互联、数据积累及大数据分析可实现针对不同的订单类型和数 量，自动优化调整生产方式。 二、智能制造取得的效果 海尔目前已经初步建立起互联工厂体系，实现

15、了 6 个互联 工厂的引领样板。4 个整机工厂：沈阳冰箱，郑州空调，佛山 滚筒，青岛热水器；2 个前工序工厂：青岛模具、电机工厂， 初步实现了向互联工厂的转型，可实时、同步响应全球用户需 求，并快速交付智慧化、个性化的方案。 一是互联工厂带来了用户价值的大幅提升。可定制。用户 可以通过海尔交互平台提报产品设计方案，成为产品的设计者， 如冰箱的模块化产品通过用户的选择和组合，由原来的 20 个型 号，到现在的 500 多个型号；可同时在生产线上进行高效柔性 生产，快速满足用户的个性化体验。可视化。用户从消费者变 成产销者，用户可以参与企业的全流程，并且实现体验的可视 化。 二是互联工厂总体经济效

16、益明显。在效率上，互联工厂整 体提升 20%，产品开发周期缩短 20%以上。在效益上，互联工 厂运营成本降低 20%，能源利用率提升 5%，厂内库存天数下降 50%以上，交货周期由 21 天缩短到 10 天。 三、实施智能制造的经验 海尔智能制造发展的经验和模式将为家电业从大规模制造 向大规模定制转型，加快向数字化、网络化和智能化转型提供 经验借鉴。 一是观念颠覆，主动创新、勇于试错探索。智能制造没有 成熟的模式可以复制，在互联网时代和德国工业 4.0 有同样的 机会和起点，不能简单跟随。海尔一直倡导主动创新的文化， 人人都要成为创客，敢于打破传统的模式体系，勇于试错、主 动创新，探索中国的智

17、能制造模式，实现中国制造竞争力的引 领。 二是业务模式颠覆，由制造产品转化成创业孵化平台。智 能制造模式通过建立资源无障碍进入平台，吸引全球一流资源， 持续创新、迭代，实现从卖单一产品到提供智慧解决方案转型； 同时，海尔将过去流水线式的员工转变为知识型员工或创客， 在海尔平台上目前已孵化出 2000 多个创客小微团队。 三是全价值链打通，带动产业升级。智能制造不是一个节 点，不是一个企业自己就能做成的，需要全系统全价值链的打 通与颠覆。海尔将以前大规模制造时代串联的攸关方整合形成 并联，与终端消费者之间互联，去中间化、去中介化，从而打 通整个价值链，初步形成高效运转的消费生态圈，带动整个产 业

18、链价值升级。 2015 全国智能制造试点示范典型经验（四） 长虹以大规模个人化定制驱动产业智能转型 四川长虹电器股份有限公司（以下简称“长虹”）通过运用互 联网、物联网技术，打造从消费者需求动态感知、产品研发、 制造、交易到服务的一体化运营平台，构建低成本、高效率、 敏捷的智能制造模式，打破企业与消费者之间的围墙，满足个 人需求的即视化、订单的便捷化、产品的个性化、服务的管家 化，从而进一步助推长虹向服务型制造跨越式转型。 一、大规模个人化定制的基础 作为工信部两化融合试点单位，长虹在研发、制造、交易 等诸多环节实现了信息技术与工业技术的深度融合，累计投入 超过 10 亿元，形成了以企业资源计

19、划（ERP）、产品数据管理 （PDM）为核心的，完整的制造业信息系统框架，涵盖了产品 的研发设计、生产管理、产品销售、原材料采购、物流管理、 财务管理、信用管理、决策支持等公司经营管理的全过程，并 与第三方供应商开展了信息系统的协同和集成，取得了较为明 显的经营成效。 在制造模式方面，长虹以物联网信息系统为核心，研究并 构建了一种新型的多阶段混联离散型生产模式。该模式以传感 器、企业服务总线（ESB）、制造执行系统（MES ）等技术为 支撑，实现对生产系统、产品、设备工作状态的动态实时监测， 在充分满足大批量生产的同时，也可满足多品种小批量混线生 产。 目前，该模式已成功运用至长虹集团旗下的电

20、视、冰箱、 空调、注塑无人工厂等多个领域。其中，电视产品实现了场地 利用率提升 30%以上、库存周转效率提升 25%以上、单品成本 下降 10%、人均产值提升 20%以上，成效显著。以绵阳生产基 地为例，工厂占地面积由 4 万平方米节约到 2.3 万平方米（提 升 42.5%），在多品种混线生产的情况下，人效提升 40%以上， 累计实现经济效益达 20.8 亿元。 二、建立以“人为中心” 的大规模个人化定制 智能制造不仅仅是单纯地以机器人、自动化设备等技术手 段武装工厂，来满足内部制造效率的提升，更是需要站在消费 者的角度，将消费者的需求作为智能制造的最高标准，反向考 量研发、生产、销售、服务

21、等各个环节，从而实现大规模个人 化需求定制的全新产品生命周期。其中，在产品设计方面，以 面向模块化设计为核心，建立产品族，构建“平台+ 模块”的产品 结构，满足消费者个性化定制需求；在产品营销方面，以 O2O、C2B 等商业模式为方向，建立信息归集与精算中心，实 时进行信息推送，满足消费者方便快捷的定制化需求输入；在 供应链方面，以敏捷供应链为方向，建立销售预测模型、 VMI+JIT 供料、高级计划排程等体系，实现对消费者的快速响 应和交付；在产品制造方面，以先进制造为方向，通过信息化 生产系统、柔性生产模式、智能装备、虚拟仿真等工具，以用 户可接受的交货周期和成本，实现大规模个人化定制；在售

22、后 服务方面，以一对一窗口服务为方向，建立客户关系管理系统， 提供给消费者全天候的管家式服务。 长虹将继续以中国制造 2025发展战略为宏伟蓝图，构 建和完善智能制造体系，打造更加完善的智能制造平台，逐步 向智慧社区下智慧家庭的产品和服务提供商转型，力争在 2017 年实现模块化定制，2020 年全面实现个人化定制。 2015 全国智能制造试点示范典型经验（五） 和利时用智能控制系统助力制造业转型升级 实施智能制造，需要技术、管理、工艺三个方面的专家分 工配合。智能制造解决方案，是方便三类专家的使用，也是有 效降低技术风险和实施成本的重要考虑。 一、智能控制系统解决方案 为有效降低制造业企业向

23、智能制造转型升级的技术风险， 控制投资规模，同时也有利于通过自主可控的技术来保障我国 的产业安全。 一是开发支撑智能制造的公共技术和产品平台。在装置级 和车间级，以智能控制器为核心，来实现装置级和车间级的单 元控制、协调控制和智能控制，并承担车间级的信息安全防护。 在工厂级和企业级，基于智能控制云平台，来构建数字化、智 能化工厂。 二是开放智能控制云平台技术。作为公共技术平台，提供 给各细分行业应用方案商，共建智能制造技术生态圈，通过事 实上的大面积应用，来推进智能制造技术标准的建设和完善。 从云计算的层次看，生态系统包含信息基础设施提供商 （IaaS）、智能控制平台提供商（PaaS）和细分行

24、业应用提供 商（SaaS）三类。 智能控制系统平台，是基于北京和利时系统工程有限公司 （以下简称“ 和利时”）长期积累的自动化核心技术，面向“大数 据、云计算、移动互联、智能化”四大技术趋势逐步平台化演进 的结果。它包含以下核心产品：智能控制器、智能工厂建模工 具、智能工厂数据服务、工业数据总线、智能工厂人机界面。 二、智能控制系统的验证性应用 目前，和利时智能控制系统平台正在集团下属的电子制造 工厂进行装置级、车间级和工厂级解决方案试验验证，从而进 一步完成从装置级、车间级、工厂级到企业级四个完整层级的 自动化、信息化集成，并为智能化应用打下坚实基础。该验证 项目预计在 2015 年完成一期

25、验证，2016 年完成二期验证。 基于开放的平台，可以随时加载行业应用专家的知识和软 件。得益于公共技术平台的支撑，在验证项目实施过程中，团 队成员的构成主要以行业应用专家和管理专家为主，信息技术 专家为辅。该验证工厂的工厂级运营指标优化，交期由 7 天缩 短到 1 天，物料周转天数由 30 天缩短到 10 天，在确保合格率 为 99.99%的前提下，直通率由 95%提高到 99.5%，人工减少了 40%。 三、智能控制系统的推广前景 一是依托智能控制系统平台，推进智能控制关键技术自主 化和产业化。用自主可控的智能控制技术助力我国制造业转型 升级，保障我国的产业安全。 二是借助智能控制系统平台，建立智能制造技术生态圈， 推动我国智能制造技术标准的建设，整合行业智力资源，形成 合力。有效避免智能制造方案提供商重复开发和投资的问题， 促进分工合作，提高全行业的社会效率，确保方案实施质量， 降低项目实施风险。 三是基于智能控制系统平台，利用工业云平台技术，降低 制造业企业转型升级的投资规模，有助于解决中小企业资金困 难的问题，加快我国广大中小型制造业企业的转型升级步伐。