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文檔簡介
編寫說明黨的二十大報告強(qiáng)調(diào),堅持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點放在實體經(jīng)濟(jì)上,促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)深度融合,推進(jìn)新型工業(yè)化,加快建設(shè)制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài),為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了實現(xiàn)路徑,已成為第四次工業(yè)革命的重要基石、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)深度融合的關(guān)鍵底座和新型工業(yè)化的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施。黨中央、國務(wù)院高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。近年來,在政產(chǎn)學(xué)研用各方的共同努力下,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展逐漸形成定向、政府引導(dǎo)規(guī)劃、地方務(wù)實推進(jìn)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動發(fā)展”的中國模式,形成了“鞏固、提升、創(chuàng)新”并行推進(jìn)的中國方案,打造了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、5G工廠等中國品牌。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施初步建成,融合應(yīng)用融入45個國民經(jīng)濟(jì)大類,產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1.2萬億元,為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展注入強(qiáng)大動力。為推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘧?yīng)用,工業(yè)和信息化部開展了“鏈網(wǎng)協(xié)同”行動,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與重點產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。編制行業(yè)融合應(yīng)用參考指南是推進(jìn)“鏈網(wǎng)協(xié)同”行動的重要舉措,以幫助更多企業(yè)系統(tǒng)解答部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的“為什么”“建什么”“怎么建”“找誰建”的問題,為各行業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)明確體系化、可落地的賦能價值,提供輕量化、可復(fù)制的建設(shè)指引,打造差異化、可操作的實踐路徑,匯聚多元化、可細(xì)分的供給資源。工程機(jī)械行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),在我國重大工程建設(shè)、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。近年來,工程機(jī)械行業(yè)不斷推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)實踐,提質(zhì)、增效、降本、綠色、安全發(fā)展取得積極成效,數(shù)數(shù)字化車間、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和5G工廠示范標(biāo)桿不斷涌現(xiàn)。為加速推動工程機(jī)械企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型由點狀探索向規(guī)?;占埃I(yè)和信息化部指導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會,會同政產(chǎn)學(xué)研用各方共同研究編制了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工程機(jī)械行業(yè)融合應(yīng)用參考指南》,旨在為工程機(jī)械行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中的需求場景識別、應(yīng)用模式打造、關(guān)鍵系統(tǒng)構(gòu)建和組織實施方法提供參考借鑒。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工程機(jī)械行業(yè)融合應(yīng)用總體還處于發(fā)展階段,實施路徑仍需要邊探索邊總結(jié)邊推廣邊完善。后續(xù)還將根據(jù)實踐情況和各界反饋意見,適時修訂更新,通過不斷釋放工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)賦能價值,促進(jìn)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)持續(xù)向高端化、智能化和綠色化邁進(jìn)。一、總則 1(一)適用范圍 1(二)編制目的 1(三)編制框架 1二、工程機(jī)械行業(yè)融合應(yīng)用場景需求 3(一)工程機(jī)械行業(yè)數(shù)字化現(xiàn)狀 3(二)融合應(yīng)用需求 4(三)融合創(chuàng)新應(yīng)用場景 7(四)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用 39三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工程機(jī)械行業(yè)融合創(chuàng)新實施架構(gòu) 48(一)工程機(jī)械行業(yè)融合創(chuàng)新應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計思路48(二)融合創(chuàng)新實施架構(gòu) 四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè) (一)建設(shè)現(xiàn)狀 54(二)建設(shè)需求 55(三)建設(shè)部署 56(四)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 61五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系建設(shè) (一)建設(shè)現(xiàn)狀 66(二)建設(shè)需求 67(三)建設(shè)部署 68六、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè) (一)建設(shè)現(xiàn)狀 71(二)建設(shè)需求 72(三)建設(shè)部署 75七、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系建設(shè) (一)建設(shè)現(xiàn)狀 81(二)建設(shè)需求 82(三)建設(shè)部署 83八、組織實施 87(一)基本原則 87(二)實施流程 87(三)要素保障 92九、發(fā)展建議 95附件一主要供應(yīng)商名錄 附件二典型解決方案簡介 (一)三一重工——5G工廠 (二)廣西柳工——挖掘機(jī)智能工廠 (三)中聯(lián)重科——車間智能排產(chǎn) (四)濰柴智能——產(chǎn)線柔性配置 (五)山西建投——全流程質(zhì)量管控 (六)山河智能——基于5G的遠(yuǎn)程設(shè)備操控 (七)鐵建重工——基于5G的設(shè)備故障診斷 (八)徐工集團(tuán)——供應(yīng)鏈彈性管控 (九)廣西柳工——產(chǎn)品全生命周期智能服務(wù)116附件三專業(yè)術(shù)語解釋 118(一)適用范圍本指南適用于工程機(jī)械制造業(yè)【國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類路面建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、流動式起重裝卸作業(yè)、建筑及工業(yè)建設(shè)工程等各種綜合性機(jī)械化施工工程所必需的機(jī)械裝備制造。工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括為工程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造提供原材料及零部件的相關(guān)企業(yè),中游包括挖掘機(jī)、起重機(jī)、壓路機(jī)、推土機(jī)等不同類型的工程機(jī)械企業(yè),下游主要是基建、房地產(chǎn)等對工程機(jī)械有需求的行業(yè)企業(yè)。本指南主要面向中游環(huán)節(jié),既適用于具有良好自動化、信息化基礎(chǔ)的工程機(jī)械企業(yè),也適用于數(shù)字化基礎(chǔ)較弱,但有進(jìn)一步改造提升需求的工程機(jī)械企業(yè)。(二)編制目的適應(yīng)工程機(jī)械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,促進(jìn)工程機(jī)械企業(yè)全面降本增效、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、助力業(yè)務(wù)增長、打造綠色安全的生產(chǎn)體系,充分結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計方法與國內(nèi)外實踐路徑編制本指南,旨在為工程機(jī)械企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃和融合應(yīng)用提供實施方法與路徑參考。(三)編制框架指南共分為九個章節(jié):第一章為總則。第二章從工程機(jī)械行業(yè)融合應(yīng)用需求場景出發(fā),梳理形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用總體視圖。第三章結(jié)合需求,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)構(gòu)建工程機(jī)械行業(yè)總體實施架構(gòu)。第四章至第七章深入剖析工程機(jī)械行業(yè)網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識、平臺和安全等建設(shè)部署路徑。第八章總結(jié)工程機(jī)械企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方法步驟。第九章提出推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工程機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新融合應(yīng)用走深向?qū)嵉慕ㄗh。最后,指南梳理了相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的供應(yīng)商名錄,為企業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供豐富多元的供給資源。工程機(jī)械行業(yè)是裝備制造業(yè)的重要組成部分。近年來,我國工程機(jī)械行業(yè)實現(xiàn)快速增長,產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2015年的4570億元增長至2021年的9065億元,成為全球工程機(jī)械行業(yè)最在全球工程機(jī)械領(lǐng)域成為門類最齊全、品種最豐富、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國家,擁有20大類、109組、450種機(jī)型、1090個系列、上萬個型號的產(chǎn)品設(shè)備。同時,一批工程機(jī)械產(chǎn)品在全球產(chǎn)業(yè)體系中實現(xiàn)領(lǐng)先,“藍(lán)鯨號”全球最大單臂起吊船,三一SCC40000A全球最大噸位履帶式起重機(jī)、“京華號”全球第三大開挖直徑盾構(gòu)機(jī)等一批批標(biāo)志性產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。(一)工程機(jī)械行業(yè)數(shù)字化現(xiàn)狀數(shù)字化對于工程機(jī)械企業(yè)實現(xiàn)降本增效,提升客戶服務(wù)體驗,繼而形成差異化優(yōu)勢有著重要意義。工程機(jī)械行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支柱產(chǎn)業(yè),歷來重視先進(jìn)制造技術(shù)和信息技術(shù)的融合發(fā)展,基本形成了較為完備的信息化、自動化體系架構(gòu),主工序裝備實現(xiàn)了較好水平的自動化控制,ERP、MES、PLM等信息系統(tǒng)已普遍應(yīng)用于大型工程機(jī)械企業(yè),建成了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的作業(yè)場景再現(xiàn)與作業(yè)參數(shù)實時反饋的監(jiān)控體系,有效支撐了工程機(jī)械研發(fā)制造、施工管理、安全管理、協(xié)同作業(yè)、應(yīng)急救援、維保服務(wù)等各環(huán)節(jié)的高效運(yùn)營,同時積累了大量設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),為進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能和服務(wù)能力,推動工程機(jī)械行業(yè)在產(chǎn)品全生命周期各階段的高質(zhì)量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)《中國兩化融合發(fā)展數(shù)據(jù)地圖(2020)》1統(tǒng)計顯示,2020年機(jī)械行業(yè)兩化融合發(fā)展指數(shù)達(dá)51.9,關(guān)鍵工序數(shù)控化率為34.8%,數(shù)字化水平在所有行業(yè)中處于中游水平。(二)融合應(yīng)用需求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的產(chǎn)物,在工程機(jī)械行業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展中正逐漸發(fā)揮出重要支撐作用,助力工程機(jī)械企業(yè)實現(xiàn)全面降本增效、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、助力業(yè)務(wù)增長、打造綠色安全的生產(chǎn)體系。一是工程機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)工序復(fù)雜、制造模式離散,亟須通過數(shù)字化實現(xiàn)市場變化快速響應(yīng)、提升生產(chǎn)效率。工程機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次多樣、制造過程復(fù)雜。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式難以對宏觀經(jīng)濟(jì)、市場動態(tài)、訂單需求等進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)判,生產(chǎn)效率偏低。因而企業(yè)需要借助數(shù)字化手段加強(qiáng)生產(chǎn)全生命周期管控,實現(xiàn)高效協(xié)同生產(chǎn)。一方面通過自動定位裝夾設(shè)備、焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等自動化設(shè)備的使用,融合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新技術(shù),提升生產(chǎn)自動化水平。另一方面基于數(shù)據(jù)的集成打通和建模分析,在提高各工序、各業(yè)務(wù)、各基地協(xié)同程度的同時,進(jìn)一步提高制造過程的生產(chǎn)計劃優(yōu)化、資源動態(tài)組織、柔性生產(chǎn)作業(yè)和精準(zhǔn)運(yùn)營管控水平。二是工程機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品價值高、備品備件多樣,亟須通過數(shù)字化實現(xiàn)全周期質(zhì)量追溯、提升產(chǎn)品質(zhì)量。工程機(jī)械作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要生產(chǎn)工具,對質(zhì)量要求極為嚴(yán)格,且其生產(chǎn)涉及到多個渠道供應(yīng)的多種零部件的加工、組裝,對質(zhì)量的全流程追溯和全生命周期管控的需求較大。因而企業(yè)需要通過數(shù)字化手段提升質(zhì)量穩(wěn)定性,利用機(jī)器視覺等技術(shù),通過數(shù)字化檢驗設(shè)備的使用,針對部件表面劃痕、顏色缺陷、涂層厚度等進(jìn)行自動檢測,集成全價值流質(zhì)量數(shù)據(jù),結(jié)合質(zhì)量問題機(jī)理模型的構(gòu)建,建立事前預(yù)防、事中控制、事后優(yōu)化的產(chǎn)品質(zhì)量管理體系,實現(xiàn)從零部件到整機(jī)、從研發(fā)到運(yùn)維的質(zhì)量在線檢測、質(zhì)量精準(zhǔn)追溯、質(zhì)量動態(tài)優(yōu)化等全生命周期質(zhì)量管理。三是工程機(jī)械行業(yè)周期性較強(qiáng)、供應(yīng)鏈復(fù)雜,亟須通過數(shù)字化提高供應(yīng)鏈韌性、降低運(yùn)營成本。工程機(jī)械行業(yè)需求主要來自基建及房地產(chǎn)投資,存在周期波動性,產(chǎn)品小批量、多品種,供應(yīng)鏈復(fù)雜,依靠傳統(tǒng)人工的粗放式生產(chǎn)管理容易造成資源浪費。因而企業(yè)需要通過數(shù)字化手段優(yōu)化運(yùn)營管理體系,減少資源和資金低效占用。其一是結(jié)合智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)搭建柔性化產(chǎn)線,實現(xiàn)快速換型生產(chǎn),節(jié)省人力物力。二是基于模型對龍門吊、銑床、鏜床等設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,實現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警等功能,按需維護(hù)設(shè)備,降低資源浪費。三是搭建統(tǒng)一的供應(yīng)鏈管理平臺,推進(jìn)物流、信息流、資金流全方位融合,實現(xiàn)供應(yīng)鏈高效協(xié)同,降低供應(yīng)鏈運(yùn)營成本。四是工程機(jī)械行業(yè)步入存量市場、用戶個性化要求高,亟須通過數(shù)字化構(gòu)建競爭新優(yōu)勢、助力業(yè)務(wù)增長。隨著工程機(jī)械整機(jī)市場進(jìn)入存量時代,行業(yè)競爭日趨激烈,用戶對于工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備及配套服務(wù)的要求更高。因而企業(yè)需要借助數(shù)字化手段響應(yīng)不斷升級的用戶端需求,探索更廣闊的盈利空間。一方面是基于對以往海量的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,支撐業(yè)務(wù)決策,優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營方式,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和圍繞挖掘機(jī)、起重機(jī)、泵車、壓路機(jī)等工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備,從單純生產(chǎn)加工轉(zhuǎn)向提供遠(yuǎn)程運(yùn)維、個性化定制、供應(yīng)鏈金融、遠(yuǎn)程施工等創(chuàng)新服務(wù),拓展多渠道盈利模式。五是工程機(jī)械行業(yè)具有高能耗、高排放的“雙高”特點,亟須通過數(shù)字化降低能耗排放、實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。在碳達(dá)峰碳中和背景下,工程機(jī)械行業(yè)亟須在自身生產(chǎn)減排、產(chǎn)品節(jié)能降耗、供應(yīng)鏈高效低碳等方向上進(jìn)行發(fā)力。通過提升工程機(jī)械生產(chǎn)制造流程的自動化與智能化水平,減少工序協(xié)同不足導(dǎo)致的能耗物耗,提高焊接、加工等設(shè)備能源利用水平。加強(qiáng)能源智能化和集成化管控,實現(xiàn)多介質(zhì)的生產(chǎn)、存儲、轉(zhuǎn)換、輸送和消耗環(huán)節(jié)的在線監(jiān)測和預(yù)警,構(gòu)建模型實現(xiàn)能源動態(tài)平衡和優(yōu)化利用。同時,借助數(shù)字化的手段積極發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè),助力工程機(jī)械行業(yè)實現(xiàn)““雙碳”目標(biāo)”。需要注意的是,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是支撐工程機(jī)械行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和實踐方法,但行業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級還需在其自身產(chǎn)品、工藝、裝備等各領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)上,融合大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù),推動產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。(三)融合創(chuàng)新應(yīng)用場景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能工程機(jī)械行業(yè)形成平臺化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、個性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理及網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同六大模式,覆蓋32個應(yīng)用場景,初步形成93個具體應(yīng)用。891.平臺化設(shè)計將工程機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品、工藝、工廠的各類信息以數(shù)字化模型等形式表達(dá),依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺組織研發(fā)創(chuàng)新相關(guān)資源,結(jié)合人工智能、虛擬現(xiàn)實等新一代信息技術(shù),形成數(shù)據(jù)驅(qū)動、虛實映射、高效協(xié)同的新型研發(fā)模式。(1)工廠數(shù)字化設(shè)計與交付在機(jī)加線、組焊線、裝配線等產(chǎn)線的設(shè)計環(huán)節(jié),運(yùn)用數(shù)字化協(xié)同設(shè)計軟件,集成工廠信息模型、制造系統(tǒng)仿真、專家系統(tǒng)和數(shù)字孿生等技術(shù),進(jìn)行工廠規(guī)劃、設(shè)計和仿真優(yōu)化,搭建統(tǒng)一的數(shù)字化交付平臺進(jìn)行工廠模型數(shù)據(jù)交付,打通設(shè)計、建設(shè)與運(yùn)維體系,真正實現(xiàn)工廠全業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)字化管理。(2)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計包括駕駛室、液壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等部件設(shè)計,具備較高的復(fù)雜度,需要上下游和跨專業(yè)的高度協(xié)同,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計依賴人工,設(shè)計數(shù)據(jù)流容易出現(xiàn)斷點、產(chǎn)品系列化設(shè)計效率偏低。企業(yè)可依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),建立工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計全鏈條數(shù)據(jù)庫,結(jié)合工程機(jī)械的制造需求、仿真模型及工業(yè)大數(shù)據(jù)深度挖掘所獲得的知識,指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化的方向,構(gòu)建參數(shù)化、協(xié)同化、柔性化的工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計體系。(3)工藝數(shù)字化設(shè)計傳統(tǒng)工藝設(shè)計一般與產(chǎn)品設(shè)計串行,工藝設(shè)計周期較長且容易形成信息孤島,使得產(chǎn)品質(zhì)量控制精度不高。企業(yè)可依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),建立裝配、機(jī)加、鈑金、熱處理等工藝知識庫,實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)工藝的復(fù)用,通過三維設(shè)計和工藝模型開展工藝設(shè)計仿真,實時優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)計,基于工藝設(shè)計系統(tǒng)及生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成打通,實現(xiàn)面向制造的工藝優(yōu)化設(shè)計,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。案例1:離散型工藝數(shù)字化設(shè)計掘進(jìn)機(jī)等大型智能裝備產(chǎn)品規(guī)模大、BOM結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多為單臺定制產(chǎn)品,往往存在工藝研發(fā)難度大、周期長、技術(shù)文件分散等難題。為此,鐵建重工應(yīng)用CAPP,結(jié)合積累、提煉的工藝知識庫、資源庫,實現(xiàn)離散型工藝的數(shù)字化高效研發(fā)和研發(fā)過程的統(tǒng)一管理。同時,在關(guān)鍵工序上充分利用CAM、虛擬裝配等三維建模和仿真驗證技術(shù),基于模型進(jìn)行離散工藝設(shè)計。通過開發(fā)三維結(jié)構(gòu)化工藝研發(fā)系統(tǒng),實現(xiàn)PBOM的工藝路線、工藝規(guī)程等工藝技術(shù)文件的即時發(fā)布與集成管理。工藝技術(shù)文件的下發(fā)由以往1~2天縮短至幾十秒,BOM和工藝文件的完整性2.智能化生產(chǎn)通過深化5G、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)在生產(chǎn)全流程的應(yīng)用,全面提升工程機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)操作與生產(chǎn)管理的智能化水平,實現(xiàn)生產(chǎn)智能管控和運(yùn)營智慧決策,打造全流程動態(tài)優(yōu)化和精準(zhǔn)決策的生產(chǎn)模式。(1)典型生產(chǎn)工藝優(yōu)化工程機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜度高,傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的人力與經(jīng)驗依賴較為嚴(yán)重。以工程機(jī)械生產(chǎn)過程中幾個典型生產(chǎn)工藝為例,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化各工藝原有運(yùn)行模式:其一是在生產(chǎn)環(huán)境危險系數(shù)較高、人員勞動量較大的場景實現(xiàn)機(jī)器換人。其二是通過先進(jìn)傳感技術(shù)實現(xiàn)人員狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、物料狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)與其他工況的監(jiān)控分析。三是運(yùn)用算法模型實現(xiàn)全廠資源智能調(diào)度,優(yōu)化人、機(jī)、物等全要素資源組織。其四是將數(shù)據(jù)建模與機(jī)理建模相結(jié)合,全面實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程的動態(tài)優(yōu)化。細(xì)分場景1:下料全流程管控傳統(tǒng)下料作業(yè)由于人工排版、上下料等花費時間長,導(dǎo)致致效率低下。圍繞下料場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來四大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是物料出入庫的智能化管理,通過運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)將出入庫指令下達(dá)給堆取料機(jī),實現(xiàn)物料出入庫的遠(yuǎn)程操控。二是下料生產(chǎn)的智能調(diào)度,通過綜合下料產(chǎn)線設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)、原材料和成品庫存數(shù)據(jù),結(jié)合生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)下料生產(chǎn)的調(diào)度優(yōu)化。三是下料過程智能化監(jiān)控,應(yīng)用圖像識別技術(shù),實現(xiàn)下料過程的實時智能化監(jiān)控,對生產(chǎn)異常及時發(fā)出預(yù)警。四是物料三維圖像測控,綜合運(yùn)用三維全息攝像、微波激光等技術(shù),對料場的三維模型進(jìn)行掃描并建模,快速獲取堆料數(shù)據(jù),為自動堆取料提供數(shù)據(jù)支撐。案例2:智慧下料中心山河智能建設(shè)全自動激光下料和等離子下料兩條產(chǎn)線,通過MES與SCADA系統(tǒng)集成管理,大幅提升產(chǎn)品切割效率,相比傳統(tǒng)下料方式,人員配置節(jié)約53%以上。其中全自動激光下料線由國內(nèi)先進(jìn)的激光下料機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、桁架機(jī)械手上下料系統(tǒng)、板鏈等設(shè)備組成,輔以MES、SigmaNEST2和迅雷中控3等組成的生產(chǎn)管理系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互,可實現(xiàn)智能化套料、上板、打標(biāo)、切割、下料和輸送,能完成1~25mm中薄板零件的下料,下料速度快、精度高,鋼板利用率提升0.9%。等離子下料產(chǎn)線主要針對12~45mm的中厚板,可完成坡口的一次加工成型,相較過一款數(shù)控切割機(jī)軟件。一款中控平臺。去的機(jī)械坡口生產(chǎn)方式,大幅度提升了產(chǎn)品質(zhì)量,消除了清渣打磨工序,減少生產(chǎn)成本和多加工工序的生產(chǎn)斷點,并實現(xiàn)了材料切割的自動控制和切割信息的實時監(jiān)控。通過桁架機(jī)械手自動上料,自動輸送線+模塊化抓手自動分揀部件,實現(xiàn)全機(jī)型部件的智能下料加工分揀。細(xì)分場景2:焊接工藝優(yōu)化傳統(tǒng)焊接作業(yè)大多依靠人工定位、點焊,焊接效率低,焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。圍繞焊接場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來四大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是焊接計劃智能排產(chǎn),打通焊接計劃制定和生產(chǎn)操作環(huán)節(jié),運(yùn)用工藝?yán)碚撃P退惴?,綜合考慮生產(chǎn)計劃、原料需求、焊接狀態(tài),自動制定焊接生產(chǎn)計劃和執(zhí)行方案。二是焊接過程智能監(jiān)測與診斷,通過應(yīng)用機(jī)器視覺等先進(jìn)技術(shù),結(jié)合相關(guān)分析模型,實現(xiàn)焊接設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、焊接參數(shù)以及其他工況的在線檢測分析。三是焊接過程智能閉環(huán)控制,基于焊接過程追蹤模型、焊接質(zhì)量反饋模型等各類智能模型,結(jié)合現(xiàn)場焊接專家經(jīng)驗,借助大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),不斷優(yōu)化工藝參數(shù),實現(xiàn)焊接過程的智能化閉環(huán)控制。四是智能精準(zhǔn)焊接,通過應(yīng)用快速接觸尋位技術(shù)、焊接機(jī)器人離線編程技術(shù)等,控制系統(tǒng)可以對焊縫進(jìn)行智能識別,選擇合適的焊接參數(shù)相匹配,實現(xiàn)自適應(yīng)的焊接參數(shù)控制,實現(xiàn)精準(zhǔn)和高效焊接。案例3:基于數(shù)字孿生的焊接工藝仿真及優(yōu)化山河智能基于模型構(gòu)建技術(shù),依照焊接工藝流程、特征、功能和性能,定義和構(gòu)建挖掘機(jī)動臂構(gòu)件及零部件的本體、焊接設(shè)備、檢測設(shè)備、焊接工藝、焊接環(huán)境等數(shù)字化模型,通過傳感器、攝像頭、激光定位等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,采集構(gòu)件的位置、狀態(tài)、焊接工藝、焊接環(huán)境等參數(shù),綜合焊接產(chǎn)線現(xiàn)場焊接機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)、無損探傷儀檢測數(shù)據(jù)、焊接視覺定位信息、零部件位置等數(shù)據(jù),構(gòu)建挖機(jī)動臂焊接工藝數(shù)字孿生大數(shù)據(jù)平臺。基于數(shù)字孿生大數(shù)據(jù)平臺,構(gòu)建實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生體的映射,實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接工藝協(xié)同優(yōu)化仿真,通過分析模型中焊材、熱源、軌跡、力學(xué)變形等數(shù)據(jù)與產(chǎn)品合格率關(guān)系,實現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)件焊接工藝參數(shù)的動態(tài)優(yōu)化。細(xì)分場景3:智能化機(jī)加大型結(jié)構(gòu)件上有很多精度要求較高的裝配孔和結(jié)合面,傳統(tǒng)機(jī)加作業(yè)的自動化程度低、質(zhì)量管控難度大。圍繞機(jī)加場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是機(jī)加過程智能監(jiān)測分析,通過應(yīng)用智能檢測裝備以及機(jī)器視覺等先進(jìn)技術(shù),結(jié)合相關(guān)分析模型,實現(xiàn)對機(jī)加工序、物料屬性、設(shè)備運(yùn)行及工況的分析判斷。二是智能化控制,通過將機(jī)加設(shè)備集成到數(shù)控管理系統(tǒng),并在加工各個環(huán)節(jié)部署智能控制模型,實現(xiàn)機(jī)加過程的虛擬化驗證、加工動態(tài)實時優(yōu)化等功能能。三是無人化生產(chǎn),通過在物料轉(zhuǎn)運(yùn)等環(huán)節(jié)部署機(jī)器人等智能裝備,實現(xiàn)無人化操作,提升機(jī)加效率。細(xì)分場景4:涂裝過程優(yōu)化涂裝需嚴(yán)格控制漆膜厚度,避免起泡、麻坑、流掛等缺陷,傳統(tǒng)涂裝作業(yè)的控制精度偏低。圍繞涂裝場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是智能優(yōu)化調(diào)漆,在多廠家供應(yīng)、品種變化頻繁的原料條件下,結(jié)合機(jī)理模型和智能算法,實現(xiàn)既能滿足成品涂裝質(zhì)量要求又能滿足成本最低的調(diào)漆原料配比優(yōu)化。二是涂裝過程智能閉環(huán)控制,基于過程追蹤模型、質(zhì)量反饋模型等各類智能模型,結(jié)合現(xiàn)場涂裝專家經(jīng)驗,借助大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),不斷優(yōu)化工藝參數(shù),實現(xiàn)機(jī)器人涂裝可達(dá)率、涂裝均勻性等的智能化閉環(huán)控制。三是智能無人噴涂,在工程機(jī)械產(chǎn)品機(jī)型復(fù)雜多變的條件下,結(jié)合噴涂機(jī)器人及產(chǎn)品設(shè)計模型,實現(xiàn)機(jī)器人仿真噴涂。案例4:掘進(jìn)機(jī)等大型工程機(jī)械自動噴砂系統(tǒng)噴砂作為涂裝的前置工序,噴砂質(zhì)量和效率直接影響工程機(jī)械產(chǎn)品涂裝質(zhì)量和效率。隨著掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品工件尺寸的增大,人工噴砂難度提升,高空作業(yè)風(fēng)險高。作業(yè)人員要承受噪聲、灰塵的侵?jǐn)_,且需穿戴厚重的防護(hù)服作業(yè),身體容易過度勞累,安全事故風(fēng)險增加。隨著員工自身健康意識的發(fā)展,愿意從事噴砂崗位員工越來越少,企業(yè)生產(chǎn)自動化升級改造成為必然趨勢。鐵建重工聯(lián)合外部單位研制超大行程的八軸龍門式機(jī)器人自動噴砂系統(tǒng)。該自動噴砂系統(tǒng)具備多自由度噴砂機(jī)器人、超高強(qiáng)度大跨度高承載龍門桁架、軌道自清潔單元、超高流量機(jī)械、氣力復(fù)合磨料回收系統(tǒng)等模塊,可實現(xiàn)大型構(gòu)件高覆蓋率編程自動、遙控半自動噴砂清理。噴砂清理效率較人工提高1倍以上,工件自動噴砂覆蓋率≥90%,噴砂質(zhì)量穩(wěn)定達(dá)到Sa3級4。細(xì)分場景5:數(shù)字化裝配傳統(tǒng)工程機(jī)械行業(yè)裝配自動化水平低、柔性差。圍繞裝配場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是裝配計劃智能排產(chǎn),通過建立數(shù)學(xué)模型,采用先進(jìn)排產(chǎn)調(diào)度的算法,自動給出滿足多種約束條件的排產(chǎn)方案,優(yōu)化裝配計劃排產(chǎn)。二是裝配過程智能檢測與分析,利用自動擰緊機(jī)、翻轉(zhuǎn)機(jī)、高清工業(yè)相機(jī)等設(shè)備及SCADA等系統(tǒng),實現(xiàn)對擰緊力矩、裝配匹配度等數(shù)據(jù)的在線檢測與分析。三是智能無人裝配,結(jié)合自動化裝配機(jī)器人、AGV等搭建柔性裝配產(chǎn)線,實現(xiàn)無人化智能裝配,提升裝配效率和精準(zhǔn)度。(2)生產(chǎn)管理結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在典型生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用實踐,針對全流程生產(chǎn)過程,總結(jié)出工序協(xié)同優(yōu)化、計劃調(diào)度優(yōu)化、生產(chǎn)作業(yè)優(yōu)化等三大類融合創(chuàng)新應(yīng)用細(xì)分場景。噴砂除銹等級劃分標(biāo)準(zhǔn):Sa3級指表面被嚴(yán)重銹蝕,噴砂處理后,表面呈現(xiàn)出光潔的金屬質(zhì)感,沒有可見的銹跡和舊涂層。細(xì)分場景1:工序協(xié)同優(yōu)化工程機(jī)械生產(chǎn)工序流程長,各工序生產(chǎn)過程差異較大。圍繞工序協(xié)同場景,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立各類型集控中心,可帶來兩大方面應(yīng)用創(chuàng)新:一是各工序內(nèi)部協(xié)同,基于集成化平臺實現(xiàn)下料、機(jī)加、涂裝、裝配等主要工序內(nèi)部多環(huán)節(jié)、多業(yè)務(wù)的協(xié)同優(yōu)化。二是跨工序協(xié)同,利用軟件系統(tǒng)集成技術(shù),打通MES、ERP、DNC等系統(tǒng),實現(xiàn)跨工序的一體化作業(yè)計劃與生產(chǎn)管控。細(xì)分場景2:計劃調(diào)度優(yōu)化工程機(jī)械各零部件的加工生產(chǎn)過程相互獨立,傳統(tǒng)的排產(chǎn)方式針對市場需求等動態(tài)變化的調(diào)整靈活性不足,容易造成庫存積壓和資源浪費。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以帶來三方面的創(chuàng)新:一是生產(chǎn)計劃優(yōu)化,搭建ERP系統(tǒng),采用約束理論、尋優(yōu)算法和專家系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)基于采購提前期和市場需求的生產(chǎn)計劃優(yōu)化,精準(zhǔn)指導(dǎo)每一批次、每一臺主機(jī)的下線時間。二是車間智能排產(chǎn),應(yīng)用APS系統(tǒng),集成調(diào)度機(jī)理建模、尋優(yōu)算法等技術(shù),進(jìn)行基于多約束和動態(tài)擾動條件下的車間排產(chǎn)優(yōu)化,自動優(yōu)化各部件的生產(chǎn)順序。三是精準(zhǔn)作業(yè)派工,依托MES系統(tǒng),結(jié)合人員技能庫、崗位資質(zhì)庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),開展基于人崗匹配、人員績效的精準(zhǔn)人員派工。細(xì)分場景3:生產(chǎn)作業(yè)優(yōu)化傳統(tǒng)作業(yè)手段生產(chǎn)效率低下,資源調(diào)度粗放,熱處理、焊接等工藝過程質(zhì)量管控難。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以帶來以下六個方面的創(chuàng)新:一是產(chǎn)線柔性配置,應(yīng)用轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)柔性化組對、模塊化隨行裝夾、焊接離線編程和智能物流等技術(shù),搭建多品種、小批量、離散型柔性智能產(chǎn)線,實現(xiàn)多產(chǎn)品混線生產(chǎn)、無縫換產(chǎn)。二是資源動態(tài)組織,構(gòu)建MES系統(tǒng),集成大數(shù)據(jù)、運(yùn)籌優(yōu)化、專家系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)人力、設(shè)備、物料等制造資源的動態(tài)配置。三是先進(jìn)過程控制,在混凝土泵送等環(huán)節(jié),依托APC系統(tǒng),融合工藝機(jī)理分析、實時優(yōu)化和預(yù)測控制等技術(shù),實現(xiàn)泵送過程的精準(zhǔn)控制。四是工藝參數(shù)動態(tài)優(yōu)化,搭建生產(chǎn)全流程一體化管控平臺,應(yīng)用工藝機(jī)理分析、過程檢測反饋和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),開展下料件、裝配件等的工藝參數(shù)動態(tài)優(yōu)化調(diào)整。五是人機(jī)協(xié)同作業(yè),集成機(jī)器人、高端機(jī)床、人機(jī)交互設(shè)備等智能裝備,應(yīng)用AR/VR、機(jī)器視覺等技術(shù),實現(xiàn)自動上下料、自動轉(zhuǎn)運(yùn)等作業(yè)高效組織和協(xié)同。六是精益生產(chǎn)管理,依托MES系統(tǒng),應(yīng)用六西格瑪、6S管理和定置管理等精益工具和方法,開展基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的人、機(jī)、料等精確管控,消除生產(chǎn)浪費。(3)運(yùn)營管理細(xì)分場景1:設(shè)備管理切割機(jī)、折彎機(jī)、銑床、機(jī)器人等設(shè)備的健康運(yùn)行是高效生產(chǎn)的前提,傳統(tǒng)的人工巡檢效率低、故障判定和預(yù)測困難。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來五大方面應(yīng)用創(chuàng)新:一是自動化巡檢,應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人、熱成像儀等智能巡檢裝備和設(shè)備管理系統(tǒng),集成故障檢測、機(jī)器視覺、AR/VR和5G等技術(shù),實現(xiàn)對設(shè)備的高效巡檢和異常報警等。二是在線健康監(jiān)測,建設(shè)設(shè)備管理系統(tǒng),結(jié)合人工診斷專家規(guī)則庫,融合智能傳感、故障機(jī)理分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),實現(xiàn)機(jī)器人健康參數(shù)等設(shè)備狀態(tài)分析和故障預(yù)警。三是預(yù)測性維護(hù),通過對電氣、液壓、主軸傳動等系統(tǒng)關(guān)鍵部件運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集,集成故障機(jī)理分析、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),構(gòu)建故障預(yù)測與健康管理模型,進(jìn)行設(shè)備失效模式判斷和預(yù)測性維護(hù)。四是智能維護(hù)管理,建設(shè)設(shè)備管理系統(tǒng),應(yīng)用大數(shù)據(jù)和AR/VR等技術(shù),從而針對故障率高發(fā)或巡檢發(fā)現(xiàn)裂化的部位進(jìn)行重點檢維修、優(yōu)化維修資源投入。五是設(shè)備全生命周期管理,建立企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng),應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),實現(xiàn)資產(chǎn)運(yùn)行、檢維修、改造、報廢的全生命周期管理。細(xì)分場景2:質(zhì)量管理工程機(jī)械的大型復(fù)雜零件質(zhì)量檢測難度大,依靠人工手段容易造成誤檢漏檢,全流程質(zhì)量追溯困難。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來以下三個方面應(yīng)用創(chuàng)新:一是智能在線檢測,針對折彎、伸臂、底盤等部署在線檢測系統(tǒng),應(yīng)用三維掃描儀等智能檢測裝備,融合缺陷機(jī)理分析、機(jī)器視覺和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),實現(xiàn)尺寸、表面缺陷、應(yīng)力等在線檢測和分析。二是質(zhì)量精準(zhǔn)追溯,建設(shè)質(zhì)量管理系統(tǒng),集成條碼、標(biāo)識和區(qū)塊鏈等技術(shù)術(shù),采集產(chǎn)品原料、生產(chǎn)過程、客戶使用的質(zhì)量信息,實現(xiàn)全過程質(zhì)量精準(zhǔn)追溯。三是產(chǎn)品質(zhì)量動態(tài)優(yōu)化,通過建設(shè)質(zhì)量工藝動態(tài)設(shè)計優(yōu)化模型、自動處置模型,依托質(zhì)量管理系統(tǒng)和知識庫,進(jìn)行零部件性能、操作規(guī)范性等質(zhì)量影響因素識別、缺陷分析預(yù)測和質(zhì)量優(yōu)化提升。細(xì)分場景3:能源管理工程機(jī)械的生產(chǎn)在鑄造、機(jī)加工、焊接、熱處理等各工藝環(huán)節(jié)存在較高的能源耗用,傳統(tǒng)的設(shè)備缺乏自身能耗監(jiān)控和能源再利用能力,能源管理手段粗放、滯后。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面應(yīng)用創(chuàng)新:一是能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測,建立EMS系統(tǒng),集成智能傳感、大數(shù)據(jù)等技術(shù),開展全環(huán)節(jié)、全要素能耗數(shù)據(jù)采集、計量和可視化監(jiān)測。二是能效優(yōu)化提升,基基于設(shè)備運(yùn)行參數(shù)或工藝參數(shù)優(yōu)化,實現(xiàn)能源利用率提升。三是能源平衡調(diào)度,依托EMS,融合機(jī)理分析、大數(shù)據(jù)等技術(shù),進(jìn)行能源消耗量預(yù)測,開展多能量流協(xié)同管控,實現(xiàn)全能源動態(tài)平衡與優(yōu)化調(diào)度,保障供能平穩(wěn)高效。案例5:徐州重機(jī)能效優(yōu)化系統(tǒng)徐州重機(jī)通過能效優(yōu)化系統(tǒng),對公司消耗占比最大的電和蒸汽兩大能源實施能效優(yōu)化改造。在結(jié)構(gòu)焊接單元,通過將大功率焊煙除塵設(shè)備用電與周圍焊接設(shè)備用電負(fù)荷進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配,預(yù)警除塵設(shè)備是否應(yīng)當(dāng)開啟,并進(jìn)行焊煙除塵自動啟停改造。在涂裝單元通過將涂裝線體控制系統(tǒng)、VOC5尾氣處理設(shè)備控制系統(tǒng)集成至能源管理系統(tǒng),并對排放尾氣的空氣質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)控,分析運(yùn)行數(shù)據(jù),自動調(diào)節(jié)VOC設(shè)備開啟頻率,降低大功率生產(chǎn)輔助設(shè)備能耗。針對不同生產(chǎn)區(qū)域不同的供暖需求,制定分時段、差異化的蒸汽供應(yīng)方案,并通過對天氣溫度、當(dāng)班人數(shù)、車間用電負(fù)荷等相關(guān)參數(shù)的采集、分析,自動調(diào)整供暖方案,實現(xiàn)蒸汽供應(yīng)智能化調(diào)節(jié)。細(xì)分場景4:安全管理工程機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)成品有眾多大型設(shè)備,生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場存在較多安全隱患,傳統(tǒng)隱患排查治理過程繁瑣、效率低下。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來五個方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是危險作業(yè)遙控化,采用遠(yuǎn)程遙控設(shè)備的方式進(jìn)行作業(yè),將操作人員從危險位置轉(zhuǎn)移到安全位置,減少危重崗位現(xiàn)場的人力投入。二是危險作業(yè)自動化,針對焊接等工作環(huán)境差、人員勞動強(qiáng)度高的危險作業(yè),采用焊接機(jī)器人代替手工焊接作業(yè),通過本質(zhì)化安全從源頭降低安全隱患。三是安全培訓(xùn)擬實化,結(jié)合VR、AR等技術(shù),真實互動體驗不同場景下的安全須知及緊急事故應(yīng)對手段。四是安全風(fēng)險實時監(jiān)測與識別,依托安全感知裝置和安全生產(chǎn)管理系統(tǒng),集成危險和可操作性分析、機(jī)器視覺、大數(shù)據(jù)等技術(shù),進(jìn)行安全風(fēng)險動態(tài)感知和精準(zhǔn)識揮發(fā)性有機(jī)化合物的英文縮寫。別。五是安全事件智能決策與應(yīng)急聯(lián)動,基于安全事件聯(lián)動響應(yīng)處置機(jī)制和應(yīng)急處置預(yù)案數(shù)據(jù)庫,融合大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)安全事件處置的智能決策、應(yīng)急預(yù)案推薦和快速響應(yīng)。細(xì)分場景5:環(huán)保管理工程機(jī)械的生產(chǎn)往往伴隨著機(jī)床加工粉塵、焊接煙塵、噴漆廢氣、加工廢水、廢邊角料等污染物,傳統(tǒng)的環(huán)保管理不夠及時、不夠精細(xì)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面應(yīng)用創(chuàng)新:一是污染源管理與環(huán)境監(jiān)測,構(gòu)建環(huán)保管理平臺,應(yīng)用環(huán)保測試儀器、智能傳感和大數(shù)據(jù)等技術(shù),開展污染源管理,實現(xiàn)全過程環(huán)保數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控與報警。二是環(huán)保質(zhì)量評價,通過建立不同維度的環(huán)保質(zhì)量評價模型,實現(xiàn)對企業(yè)環(huán)保狀況的智能化診斷分析,針對性提出改進(jìn)措施建議。三是固廢循環(huán)利用管理優(yōu)化,通過在線監(jiān)測技術(shù)、智能分析技術(shù)、協(xié)同平衡與優(yōu)化調(diào)度技術(shù),實現(xiàn)企業(yè)固廢循環(huán)利用全方位監(jiān)控和優(yōu)化管控。3.個性化定制工程機(jī)械企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺深化與用戶交流溝通,打造柔性生產(chǎn)系統(tǒng),通過對用戶需求與生產(chǎn)計劃的深度協(xié)同分析,實現(xiàn)小批量訂單的定制化生產(chǎn),滿足多樣性和個性化的工程機(jī)械產(chǎn)品市場需求。(1)基于用戶選配的定制為更好地滿足用戶差異化需求,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,集成營銷、研發(fā)、設(shè)計系統(tǒng),打通生產(chǎn)側(cè)與營銷側(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合可配置BOM系統(tǒng),進(jìn)行包括配件型號、顏色等模塊化組合,根據(jù)用戶訂單選配解析生成專屬BOM,來指導(dǎo)后續(xù)生產(chǎn),實現(xiàn)基于用戶需求的模塊化、快速化定制。(2)耦合服役環(huán)境的定制大型工程機(jī)械往往需要在各種復(fù)雜環(huán)境和工況下高效、安全地完成預(yù)定任務(wù),比如在高地應(yīng)力、高水壓等條件下的隧道掘進(jìn)等。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備服役期間所產(chǎn)生的運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、利用、分析,建立服役環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫,結(jié)合大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),構(gòu)建產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)行與服役環(huán)境相互作用的模型,形成耦合服役環(huán)境的工程機(jī)械產(chǎn)品譜系和模塊,集成設(shè)計、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),實現(xiàn)面向不同服役環(huán)境的精確化定制。案例6:鐵建重工耦合服役環(huán)境的掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計掘進(jìn)機(jī)的服役環(huán)境具有高不確定性、高地應(yīng)力、高水壓等特性,需要根據(jù)施工工程的地質(zhì)勘察結(jié)果、施工工法知識庫等進(jìn)行針對性設(shè)計。鐵建重工通過地質(zhì)勘察、大數(shù)據(jù)分析等手段,結(jié)合積累的施工經(jīng)驗,建立了掘進(jìn)機(jī)服役環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建了裝備與地質(zhì)環(huán)境的相互作用模型,進(jìn)而建立耦合服役環(huán)境的掘進(jìn)機(jī)數(shù)字樣機(jī),在產(chǎn)品設(shè)計、樣機(jī)仿真等環(huán)節(jié)充分考慮服役環(huán)境的特點,進(jìn)行產(chǎn)品定向優(yōu)化,形成了耦合服役環(huán)境的掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品譜系和模塊化配置,可根據(jù)新的服役環(huán)境進(jìn)行快速配置或耦合設(shè)計,大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,有效增強(qiáng)產(chǎn)品對服役環(huán)境的適應(yīng)性。4.服務(wù)化延伸基于工程機(jī)械全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)打通,推動企業(yè)從單純的生產(chǎn)制造向服務(wù)端延伸,形成創(chuàng)新后市場服務(wù)、售出產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)維服務(wù)、智能施工服務(wù)、二手市場交易服務(wù)、再制造服務(wù)等業(yè)務(wù)模式。(1)創(chuàng)新后市場服務(wù)細(xì)分場景1:供應(yīng)鏈金融目前工程機(jī)械企業(yè)仍面臨產(chǎn)能過剩、融資難等問題,供應(yīng)鏈金融可以助力企業(yè)盤活資產(chǎn)、加快資金流轉(zhuǎn)、豐富融資渠道?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺對工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)測和風(fēng)險評估,打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),使得供應(yīng)鏈金融具有更好的數(shù)據(jù)風(fēng)控基礎(chǔ),可帶來三大應(yīng)用創(chuàng)新:一是在線貸款,銀行通過線上平臺監(jiān)測施工隊作業(yè)情況、承包商財務(wù)狀況和經(jīng)營情況,針對性給予貸款服務(wù)。二是融資租賃,工程機(jī)械企業(yè)與銀行、融資公司合作等方式,開展租賃業(yè)務(wù),加快資金流通,降低融資成本,緩解資金壓力。三是精準(zhǔn)投保,保險公司依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺綜合評估工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備風(fēng)險因素,從而實現(xiàn)針對性投保、按需投保。細(xì)分場景2:數(shù)據(jù)增值服務(wù)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備的使用過程中積累了海量的運(yùn)行工況、維修保養(yǎng)、故障缺陷等狀態(tài)數(shù)據(jù),基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺匯聚海量數(shù)據(jù),應(yīng)用大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術(shù),生成不同時間周期的工時、油耗、在線率、故障率、產(chǎn)品設(shè)備估值等分析結(jié)果,以指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)備使用、能耗管理、運(yùn)營維護(hù)、融資服務(wù)等過程的決策優(yōu)化。案例7:基于“機(jī)號管理”的數(shù)據(jù)增值服務(wù)天遠(yuǎn)科技基于以人號、件號、工程號、故障號、債權(quán)號組成的“機(jī)號管理”理論,構(gòu)建以機(jī)號為核心的全生命周期數(shù)據(jù)管理模型,為工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備使用商、維修商、銷售商、制造商和融資商提供增值信息服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)管理全流程的人、機(jī)、物等數(shù)據(jù),比如挖掘機(jī)工作地點、工作時長和工作負(fù)荷,發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩,挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、實時工作油耗、水箱溫度、報警等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將產(chǎn)品設(shè)備使用方、服役工程項目、銷售、維修等各類信息記錄在案,從而為每一臺挖掘機(jī)建立一份詳細(xì)的健康檔案,通過全生命周期數(shù)據(jù)管理去賦能安全生產(chǎn)、環(huán)節(jié)能減排、降本增效和產(chǎn)品設(shè)備創(chuàng)新。細(xì)分場景3:產(chǎn)品設(shè)備共享租賃針對小批量租賃的用戶,工程機(jī)械企業(yè)將挖掘機(jī)、推土機(jī)、攪拌機(jī)、壓路機(jī)等產(chǎn)品設(shè)備上云,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),實時采集各工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備的基礎(chǔ)信息、工作狀態(tài)、工況數(shù)據(jù)、健康狀況等數(shù)據(jù)并統(tǒng)計分析,搭建開放共享的產(chǎn)品設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)平臺。用戶通過平臺下單,平臺根據(jù)客戶需求推送合適的工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備,提高工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備利用率,助力用戶優(yōu)化資源配置、加快資金周轉(zhuǎn)。(2)售出產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)維服務(wù)細(xì)分場景1:售出產(chǎn)品設(shè)備預(yù)測性維護(hù)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備在使用過程中發(fā)生故障的時間不可預(yù)測,對解決故障的時效性要求較高,傳統(tǒng)運(yùn)維依賴人力巡檢,容易造成滯后或者過度維修,給下游用戶造成停機(jī)損失、增加運(yùn)維成本。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺采集工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、健康狀態(tài)等數(shù)據(jù),集成故障機(jī)理分析、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),實現(xiàn)面向產(chǎn)品設(shè)備的健康診斷、故障預(yù)警、預(yù)測性維護(hù)等能力。利用數(shù)字化方式驅(qū)動服務(wù)模式由被動變主動,降低突發(fā)性故障的概率,提升產(chǎn)品設(shè)備健康度。案例8:基于徐工漢云平臺的產(chǎn)品設(shè)備預(yù)測性服務(wù)徐工漢云給中交集團(tuán)構(gòu)建了車輛設(shè)備管控平臺,通過數(shù)據(jù)采集終端以及風(fēng)速、傾角、重力等傳感器,實時采集產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),為各種產(chǎn)品設(shè)備設(shè)定作業(yè)安全閾值,當(dāng)超過預(yù)設(shè)閾值時實時提醒用戶;根據(jù)產(chǎn)品設(shè)備的工作時長以及保養(yǎng)策略,提前提醒用戶進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)備保養(yǎng);記錄產(chǎn)品設(shè)備的維保內(nèi)容及相關(guān)備件,輔助單機(jī)核算。此外,平臺還統(tǒng)計了產(chǎn)品設(shè)備每天的工作狀態(tài)數(shù)據(jù),幫助中交掌握產(chǎn)品設(shè)備工作情況,科學(xué)安排閑置產(chǎn)品設(shè)備。通過產(chǎn)品設(shè)備預(yù)測性維護(hù)解決方案,有效地降低產(chǎn)品設(shè)備作業(yè)事故發(fā)生率3%,降低產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)行成本7%,提高產(chǎn)品設(shè)備利用率5%,有效解決內(nèi)部各子公司產(chǎn)品設(shè)備協(xié)同問題。細(xì)分場景2:遠(yuǎn)程專家診斷服務(wù)過去,工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備發(fā)生故障后需要維修人員現(xiàn)場檢查才能診斷、解決,造成人力的浪費?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,工程機(jī)械企業(yè)可以融合智能感知、高清音視頻通訊、AR/VR等技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備的遠(yuǎn)程可視,通過專家知識沉淀及大數(shù)據(jù)算法相結(jié)合,對產(chǎn)品設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行判斷,并將關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)分析推送給決策層,以提升產(chǎn)品設(shè)備穩(wěn)定性,降低運(yùn)行能耗及維護(hù)成本,實現(xiàn)遠(yuǎn)程的診斷服務(wù)。細(xì)分場景3:產(chǎn)品設(shè)備全生命周期管理工程機(jī)械作為大型生產(chǎn)工具,基于對產(chǎn)品設(shè)備運(yùn)行、檢維修、改造、報廢等全生命周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,可以支撐安全生產(chǎn)、產(chǎn)能提升、節(jié)能減排、資產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的優(yōu)化和創(chuàng)新?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備的運(yùn)行、檢維修、改造、報廢的全生命周期管理。案例9:基于“根云”平臺的產(chǎn)品設(shè)備全生命周期服務(wù)方案樹根互聯(lián)為某海外混凝土輸送機(jī)械制造商提供基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)品設(shè)備智能服務(wù)解決方案,針對其存在的無法實時掌握產(chǎn)品設(shè)備狀況、資源調(diào)配滯后、產(chǎn)品設(shè)備故障及停機(jī)較嚴(yán)重等問題,借助電信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星定位等技術(shù)應(yīng)用,結(jié)合嵌入式智能終端等硬件設(shè)施,構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)采集與分析閉環(huán),實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備工況數(shù)據(jù)的存儲、分析和應(yīng)用,有效監(jiān)控和優(yōu)化工程機(jī)械運(yùn)行工況、運(yùn)行路徑等參數(shù)與指標(biāo),提前預(yù)測預(yù)防故障與問題,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維、服務(wù)訂單管理、關(guān)鍵件追溯等功能落地,提升制造、銷售、售后等環(huán)節(jié)效率?;谶@一解決方案,產(chǎn)品設(shè)備故障診斷效率提高15%,人員差旅成本減少25%,停機(jī)時間縮短60%。細(xì)分場景4:備件管理優(yōu)化服務(wù)傳統(tǒng)的工程機(jī)械備件計劃和維修管理多根據(jù)人的經(jīng)驗進(jìn)行規(guī)劃,常常會發(fā)生計劃偏差,備多造成庫存積壓、資源浪費,備少則難以滿足產(chǎn)品設(shè)備故障及時修復(fù)的需求?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,可以通過直接互聯(lián)產(chǎn)品設(shè)備及關(guān)鍵部件的數(shù)據(jù)采集和分析,從而更精準(zhǔn)預(yù)測關(guān)鍵部件利用率、優(yōu)化備件管理體系,實現(xiàn)備件的即時、按需和智能調(diào)配,提高維修效率,節(jié)省現(xiàn)金流。(3)智能施工服務(wù)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備廣泛應(yīng)用于高速公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),地處偏遠(yuǎn),環(huán)境復(fù)雜,如果管理或操作不當(dāng),容易造成安全事故。針對產(chǎn)品設(shè)備難以管控、工程質(zhì)量監(jiān)管困難、安全管理有漏洞等施工過程中存在的問題,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以帶來三大應(yīng)用創(chuàng)新:一是基于數(shù)據(jù)輔助施工決策,通過在產(chǎn)品設(shè)備、工地上部署智能感知裝置,實時采集產(chǎn)品設(shè)備作業(yè)數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)進(jìn)行深度挖掘分析,實現(xiàn)施工進(jìn)度監(jiān)測、施工工序優(yōu)化、施工路徑優(yōu)化等,為現(xiàn)場施工決策提供量化支撐。二是基于數(shù)字孿生的施工模擬仿真,建立虛實映射的數(shù)字孿生體,輸入不同的施工條件,進(jìn)行工況模擬迭代,不斷優(yōu)化施工方案,建立反饋響應(yīng)系統(tǒng),根據(jù)產(chǎn)品設(shè)備動態(tài)變化來實時修正、調(diào)整施工方案并指揮現(xiàn)場施工。三是遠(yuǎn)程施工控制,通過多傳感器融合及信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,結(jié)合復(fù)雜作業(yè)場景三維重建、環(huán)境態(tài)勢感知、作業(yè)軌跡自動規(guī)劃、AR/VR等技術(shù),構(gòu)建遠(yuǎn)程施工控制系統(tǒng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程無人化施工。案例10:鐵建重工地下工程智慧施工鐵建重工依托自主研發(fā)的隧道裝備協(xié)同管理平臺,基于不同類型工程項目特點,面向關(guān)鍵工序、線路,融入全面感知、科學(xué)決策、高效執(zhí)行的智能建造特征,在信息化數(shù)字化工地的基礎(chǔ)上,圍繞智能建造核心數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次挖掘,打造了風(fēng)險智能預(yù)警、智能開挖掘進(jìn)、智能施工管理、健康監(jiān)測維護(hù)等工程建設(shè)核心模塊,構(gòu)建“智慧大腦”輔助各級核心管理人員進(jìn)行科學(xué)決策。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合客戶現(xiàn)場施工管理過程實際需求,針對施工過程人、機(jī)、料、法、環(huán)全要素構(gòu)建了相關(guān)管理功能模塊,搭建智慧施工+智慧管理的地下工程智慧工地協(xié)同管理平臺,提升施工管理水平。(4)二手市場交易服務(wù)由于工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備缺乏身份識別制度,二手產(chǎn)品設(shè)備檢測、評估難度大,交易缺乏相應(yīng)監(jiān)管,存在著改車、拆車、以次充好等現(xiàn)象。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以帶來以下兩大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是產(chǎn)品設(shè)備及部件身份管理,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識為抓手,對產(chǎn)品設(shè)備及部件的全生命周期的行為、履歷、工況及安全性能等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,為每臺產(chǎn)品設(shè)備建立“身份檔案”,進(jìn)而實現(xiàn)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備防偽與可追溯、全生命周期質(zhì)量管理、安全管理等應(yīng)用服務(wù)。二是基于數(shù)據(jù)互通的交易管理,利用區(qū)塊鏈等技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各方數(shù)據(jù)的拉通,從而提供精準(zhǔn)化需求對接,打造透明、安全、高效的二手市場交易平臺。案例11:“重機(jī)E鏈”產(chǎn)品設(shè)備部件數(shù)字化身份證管理廣東傳感時代科技有限公司打造的“重機(jī)E鏈”基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析應(yīng)用構(gòu)建了“一物一碼、物碼不可分離”的產(chǎn)品設(shè)備部件數(shù)字化身份證管理模型。產(chǎn)品設(shè)備與部件具有唯一的數(shù)字化身份證,為產(chǎn)品設(shè)備部件標(biāo)識解析應(yīng)用提供了基座,為政府安全監(jiān)管提供了抓手,助力解決工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備各部件的仿制、假冒及標(biāo)識碼作假等問題,以及工程項目中拼裝、混裝等問題。傳感時代專為工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備及部件開發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識載體(電子標(biāo)簽)示意如下:(5)再制造服務(wù)傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備全生命周期以產(chǎn)品設(shè)備的報廢為終點,再制造是以產(chǎn)品設(shè)備的報廢為起點,使得產(chǎn)業(yè)鏈價值得到延伸。目前的再制造市場存在流程體系不健全、工程機(jī)械企業(yè)與再制造企業(yè)間信息不對稱等問題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以帶來兩大應(yīng)用創(chuàng)新:一是網(wǎng)絡(luò)化再制造生產(chǎn),利用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù),使零星的再制造單元聯(lián)合起來,形成網(wǎng)絡(luò)化的工程機(jī)械再制造系統(tǒng),以快速響應(yīng)再制造產(chǎn)品市場需求,加快對再制造工程機(jī)械的開發(fā)步伐。二是再制造零部件信息共享,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺拉通工程機(jī)械企業(yè)、再制造企業(yè)、零部件供應(yīng)商德國主體,實現(xiàn)供需精準(zhǔn)對接,提升再制造效率,減少資源浪費。5.數(shù)字化管理通過打通工程機(jī)械企業(yè)內(nèi)部各個管理環(huán)節(jié),打造數(shù)據(jù)驅(qū)動、敏捷高效的扁平式經(jīng)營管理體系,實現(xiàn)管控可視化、市場變化及時響應(yīng)、資源動態(tài)配置優(yōu)化、戰(zhàn)略決策智能分析等全新管理模式。(1)倉儲物流管理倉儲物流管理是工程機(jī)械企業(yè)重要的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)依靠人工分揀易出錯、調(diào)度效率低下。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是智能倉儲管理,通過使用以立體庫、AGV、智能分揀、WMS等技術(shù)為代表的智能化倉儲設(shè)備和系統(tǒng),同時使用RFID、條碼標(biāo)簽等精準(zhǔn)標(biāo)記識別各類物料,集成MES、WMS等系統(tǒng)數(shù)據(jù),依據(jù)實際生產(chǎn)計劃,實現(xiàn)物料自動入庫、盤庫和出庫。二是物流精準(zhǔn)配送,應(yīng)用WMS系統(tǒng)和智能物流裝備,集成視覺/激光導(dǎo)航、機(jī)器學(xué)習(xí)和無線定位等技術(shù),實現(xiàn)物料、物流設(shè)備與工位的有機(jī)銜接、動態(tài)調(diào)度,保障上下料件順暢流轉(zhuǎn)。三是物料實時跟蹤,集成打通ERP、MES和WMS系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)、無線定位、識別傳感等技術(shù),實時跟蹤零部件、半成品和產(chǎn)成品廠內(nèi)全程流轉(zhuǎn)的位置和狀態(tài)。(2)碳資產(chǎn)管理工程機(jī)械領(lǐng)域已成為我國減少碳排放的主戰(zhàn)場之一,是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。圍繞碳資產(chǎn)管理場景,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來兩大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是碳資產(chǎn)智能分析,在企業(yè)內(nèi)部,可基于LCA6工具建立碳資產(chǎn)管控平臺,通過采集包括變配電、照明、給排水、燃?xì)?、冷熱水機(jī)組、熱處理工藝設(shè)施等各類能耗監(jiān)測點的用能數(shù)據(jù),根據(jù)不同工藝特點、產(chǎn)品特點,建立產(chǎn)品LCA基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型、LCA環(huán)境復(fù)合模型,基于各類模型開展對各生產(chǎn)工序、各類型產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷分布與構(gòu)成的分析,對不同工藝路徑碳排放的比較以及產(chǎn)品碳足跡追蹤。二是碳資產(chǎn)交易與碳金融,隨著交易機(jī)制的完善,通過行業(yè)級平臺可實現(xiàn)碳資產(chǎn)在線交易,從側(cè)面敦促企業(yè)加強(qiáng)自身碳排放管理。(3)供應(yīng)鏈管理工程機(jī)械行業(yè)供應(yīng)鏈復(fù)雜,傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈資源調(diào)配效率生命周期評估(LifeCycleAssessment)的英文縮寫。低下。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是采購策略精細(xì)化,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,采集訂單合同與生產(chǎn)消耗相關(guān)數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)確定零部件采購需求,同時通過平臺敏捷感知上游零部件市場價格變化,結(jié)合自身需求,實現(xiàn)原材料采購和外協(xié)加工的精益管理,進(jìn)行有針對性地采購。二是供應(yīng)鏈可視化,基于與供應(yīng)商的設(shè)備互聯(lián),建立供應(yīng)商產(chǎn)能模型,搭建供應(yīng)商管理平臺,實現(xiàn)訂單、物流、庫存、排產(chǎn)的可視化展示,實時掌握產(chǎn)品的關(guān)鍵制造流程,及時預(yù)警缺料信息、異常訂單,通過與供應(yīng)商的庫存信息快速交互,為有序生產(chǎn)運(yùn)營提供支撐。三是供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警與彈性管控,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,利用大數(shù)據(jù)分析手段,將供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)過程中的成本、計劃、配送、庫存、質(zhì)量等環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險隱患進(jìn)行識別、定位,并進(jìn)行有效處置,保證業(yè)務(wù)流程的科學(xué)柔性管理。案例12:中聯(lián)重科基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈可視化應(yīng)用OA、QMS系統(tǒng)進(jìn)行集成,打通上下游企業(yè)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)供應(yīng)鏈端到端的全過程管理。通過區(qū)塊鏈技術(shù),將供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)活動中的需求、產(chǎn)能、訂單、物流、庫存等相關(guān)指標(biāo)信息進(jìn)行采集、傳遞、存儲,并在平臺中共享,提高供應(yīng)鏈的透明度和可控性。通過對不同供應(yīng)商的庫存、產(chǎn)能等信息進(jìn)行收集,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù),運(yùn)用數(shù)據(jù)建模,提高訂單分配的準(zhǔn)確性,降低供應(yīng)商臨時供應(yīng)短缺風(fēng)險,提升訂單準(zhǔn)時交付率。同時,根據(jù)不同業(yè)務(wù)管理需求制定多個管控模型,以圖形化的方式進(jìn)行展現(xiàn),實現(xiàn)供應(yīng)鏈可視化監(jiān)控和分析。(4)營銷管理傳統(tǒng)的營銷管理難以對市場需求進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測,營銷策略容易出現(xiàn)偏差、難以快速響應(yīng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是市場快速分析預(yù)測,基于平臺匯集宏觀經(jīng)濟(jì)、關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的走勢,尤其是需求側(cè)設(shè)備開工率等關(guān)鍵影響因子,通過決策樹等機(jī)器學(xué)習(xí)算法,搭建起敏捷的市場分析預(yù)測模型。二是銷售計劃動態(tài)優(yōu)化,依托CRM系統(tǒng),應(yīng)用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),挖掘分析客戶信息,構(gòu)建區(qū)域用戶畫像和需求預(yù)測模型,結(jié)合房地產(chǎn)、基建等下游市場趨勢分析,制定精準(zhǔn)銷售計劃。三是銷售驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化,把生產(chǎn)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、零售系統(tǒng)連接起來,形成全鏈條數(shù)據(jù)的閉環(huán),實現(xiàn)“以銷定產(chǎn)”的運(yùn)營管理模式,優(yōu)化企業(yè)業(yè)務(wù)流程,提高個性化定制、柔性化生產(chǎn)能力。(5)財務(wù)管理隨著工程機(jī)械企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,財務(wù)管理工作逐漸復(fù)雜,尤其是產(chǎn)業(yè)鏈上下游賬務(wù)的高效協(xié)同已成為趨勢。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來四大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是資金業(yè)務(wù)智能管控,基于平臺打通工程機(jī)械企業(yè)原有各類相關(guān)財務(wù)系統(tǒng),建立財務(wù)分析模型和集中化管理系統(tǒng),可實現(xiàn)財務(wù)管理業(yè)務(wù)的全方位集中管控。二是市場利潤“預(yù)判”核算,通過集成采購系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)對企業(yè)市場利潤預(yù)判。三是業(yè)財融合,通過平臺打通財務(wù)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)制造等相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)動分析的企業(yè)成本、預(yù)算、收入精細(xì)化管控和實時分析,實現(xiàn)精細(xì)化財務(wù)管理。四是產(chǎn)業(yè)鏈賬務(wù)協(xié)同,打通與供應(yīng)商之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),構(gòu)建業(yè)務(wù)協(xié)同模型,實現(xiàn)與供應(yīng)商之間計劃、訂單、結(jié)算等業(yè)務(wù)高效協(xié)同。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用,將應(yīng)付賬款余額等關(guān)鍵數(shù)據(jù)上鏈存證,解決送貨準(zhǔn)確性差、對賬難、結(jié)算效率不高、存貨資金占用大等問題。案例13:樹根格致基于區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)鏈賬務(wù)高效協(xié)同樹根格致基于ROOTCHAIN7建設(shè)以三一集團(tuán)為核心的工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟鏈,與三一集團(tuán)、供應(yīng)商ERP、WMS等信息系統(tǒng)集成,將采購訂單和銷售訂單時間、數(shù)量、金額、交貨狀態(tài)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上鏈存證,基于ROOTCHAIN搭建共享賬務(wù)應(yīng)用微服務(wù),實現(xiàn)聯(lián)盟企業(yè)賬務(wù)自動化結(jié)算、業(yè)務(wù)高效協(xié)同。同時,引進(jìn)長沙銀行等金融機(jī)構(gòu)參與聯(lián)盟鏈,建立供應(yīng)鏈融資風(fēng)險評估模型,根據(jù)供應(yīng)商融資申請授權(quán)長沙銀行使用供應(yīng)商與三一集團(tuán)的交易數(shù)據(jù),基于風(fēng)險評估模型生成長沙銀行融資風(fēng)險評估需要的“零知識”證7樹根格致打造的工業(yè)區(qū)塊鏈平臺。明結(jié)果,縮短聯(lián)盟內(nèi)企業(yè)融資申請審核周期。通過聯(lián)盟鏈的建立促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈間數(shù)據(jù)共享,運(yùn)用區(qū)塊鏈分布式賬本,實現(xiàn)信任傳遞和價值轉(zhuǎn)移,將核心企業(yè)信用在鏈上向多級供應(yīng)商傳遞,推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。(6)企業(yè)經(jīng)營決策工程機(jī)械龍頭企業(yè)分子公司多、資產(chǎn)龐大、組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來三大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是面向制造專業(yè)板塊的智能決策支撐,基于平臺廣泛收集企業(yè)運(yùn)營相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù),基于“機(jī)理模型+能源等業(yè)務(wù)的可視化展示與智能化分析。二是面向經(jīng)營專業(yè)板塊的智能決策支撐,基于集成化平臺實現(xiàn)公司統(tǒng)計、財務(wù)、存貨管控、采購、銷售、物流等業(yè)務(wù)的可視化展示與智能化分析。三是跨專業(yè)板塊的綜合智能決策支撐,通過集成各業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù),借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實現(xiàn)多要素管控協(xié)同集成?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣泛連接,匯聚工程機(jī)械行業(yè)設(shè)備、技術(shù)、數(shù)據(jù)、模型、知識等跨區(qū)域跨產(chǎn)業(yè)資源,打造貫通供應(yīng)鏈、覆蓋多領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化配置體系,實現(xiàn)產(chǎn)供銷協(xié)同、多基地協(xié)同、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等模式。(1)產(chǎn)供銷協(xié)同傳統(tǒng)的工程機(jī)械企業(yè)產(chǎn)、供、銷環(huán)節(jié)相對獨立,管理顆粒度相對粗放,難以在實現(xiàn)整體資源平衡的前提下指導(dǎo)精益化生產(chǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來兩大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是用戶需求精準(zhǔn)預(yù)測,應(yīng)用大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),實現(xiàn)對市場需求影響因素及未來需求趨勢的精準(zhǔn)分析、判斷和預(yù)測,助力工程機(jī)械企業(yè)結(jié)合用戶需求預(yù)測來指導(dǎo)生產(chǎn)。二是物流供應(yīng)優(yōu)化,基于平臺連接供應(yīng)鏈上下游業(yè)務(wù)系統(tǒng),收集用戶對交貨周期、物流質(zhì)量和成本等需求,實現(xiàn)工程機(jī)械企業(yè)與外部物流服務(wù)商等資源的協(xié)同集控,確定物流運(yùn)輸?shù)淖顑?yōu)計劃與最佳路線,有效降低供應(yīng)鏈成本,優(yōu)化物流供應(yīng)質(zhì)量。(2)多基地協(xié)同工程機(jī)械龍頭企業(yè)分子公司眾多,存在著多基地協(xié)同生產(chǎn)的需求,比如主機(jī)公司與部件公司協(xié)同完成生產(chǎn),或者不同基地間在產(chǎn)能不足時互為生產(chǎn)補(bǔ)充。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可帶來五大方面的應(yīng)用創(chuàng)新:一是多基地訂單協(xié)同,基于平臺進(jìn)行多基地數(shù)據(jù)互通,廣泛匯聚各基地合同、物流、成本等信息,在集團(tuán)公司進(jìn)行統(tǒng)一接單后,結(jié)合各基地當(dāng)前經(jīng)營狀況與產(chǎn)能狀態(tài),實現(xiàn)訂單分配優(yōu)化,保障訂單交付速度與質(zhì)量。二是多基地資源協(xié)同,基于多基地系統(tǒng)互聯(lián)互通,可實現(xiàn)原料余缺互補(bǔ)等資源調(diào)劑。三是多基地產(chǎn)品質(zhì)量協(xié)同,以基于云計算、SDN、CDN,以及多種不同級別的數(shù)據(jù)一致性技術(shù),構(gòu)建統(tǒng)一高效、快速響應(yīng)的協(xié)同制造系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量“一貫制”管理,提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。四是多基地采購協(xié)同,通過平臺獲取各生產(chǎn)基地備品備件等物資消耗數(shù)據(jù),實現(xiàn)各類原材料集中采購調(diào)度,提升議價能力,降低采購成本。五是多基地設(shè)備管理協(xié)同,基于平臺采集各生產(chǎn)基地主要設(shè)備信息,建設(shè)統(tǒng)一的設(shè)備管理體系,實現(xiàn)設(shè)備管理效能提升。(3)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同工程機(jī)械是一個技術(shù)、資金和物流相對密集的長產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建以工程機(jī)械生產(chǎn)制造為中心,上游聚焦發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)等核心零部件和服務(wù)供應(yīng)商,下游涉及房地產(chǎn)、基建、礦山等配套產(chǎn)業(yè)的工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)鏈智能生態(tài)圈,建立工程機(jī)械企業(yè)的敏捷制造體系,打造快速響應(yīng)的市場服務(wù)能力,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的高效協(xié)同。(四)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是指利用5G技術(shù)改造升級工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),形成IT、CT和OT融合的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署方案,綜合運(yùn)用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算等新興技術(shù)構(gòu)建新型基礎(chǔ)設(shè)施,在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用主要分為數(shù)據(jù)采集類、控制類、圖像信息傳輸類三大類,聚焦智能化生產(chǎn)、精益化管理、服務(wù)化延伸三大應(yīng)用模式。1.數(shù)據(jù)采集類應(yīng)用(1)設(shè)備數(shù)據(jù)采集工程機(jī)械行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域眾多,設(shè)備生產(chǎn)工藝場景復(fù)雜多變。傳統(tǒng)的機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等固定設(shè)備數(shù)據(jù)采集可以用有有線布線繁瑣,且對即時通信連接的要求較高,3G、4G和WIFI等傳統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸方式存在接入數(shù)量受限、信號干擾切換難等短板,難以滿足特定工業(yè)場景下低時延、高可靠等需求。面向復(fù)雜多樣的生產(chǎn)設(shè)備,5G網(wǎng)絡(luò)憑借高速高可靠的數(shù)據(jù)傳輸與通信方式為設(shè)備數(shù)據(jù)采集提供了新方式,助力實現(xiàn)更高效的設(shè)備預(yù)測性維護(hù)及故障診斷?;?G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備的連接,可減少項目建設(shè)過程中線纜的設(shè)計和施工,“以移代固”實現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,同時5G大帶寬特性也能突破傳統(tǒng)無線技術(shù)的瓶頸。案例14:基于5G的設(shè)備數(shù)采三一北京樁機(jī)工廠生產(chǎn)模式屬于典型的離散制造,各零部件加工過程相互獨立、互不配合、生產(chǎn)線之間無法銜接。2019年啟動智能化改造,全面引入5G技術(shù),通過部署上行容量在1Gpbs/萬平方米以上、單終端達(dá)到300Mbps以上、時延在20ms左右的5G虛擬專網(wǎng),將8個柔性工作中心、16條智能化產(chǎn)線、375臺全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備、上千臺水電油氣儀表實現(xiàn)全連接。通過36000多個數(shù)據(jù)點的實時接入,結(jié)合大數(shù)據(jù)算力實時計算,為每一道工序、每一種機(jī)型匹配最優(yōu)參數(shù),優(yōu)化生產(chǎn)能力。(2)能耗及環(huán)境數(shù)據(jù)采集工程機(jī)械企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在重復(fù)建設(shè)、布線繁瑣等問題,采集點位廣泛分布于壓縮空氣站、蒸汽站、配電室、開閉所等場所,難免存在部分采集盲區(qū)。通過部署5G設(shè)備采集終端,對分散的能源儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,代替?zhèn)鹘y(tǒng)布線式數(shù)據(jù)采集,減少電纜、光纜鋪設(shè),減少采集站設(shè)置,可覆蓋到有線網(wǎng)絡(luò)難以布置的盲區(qū),實現(xiàn)對能源消耗和污染物排放等數(shù)據(jù)的廣泛采集,基于能耗數(shù)據(jù)分析助力工藝優(yōu)化和設(shè)備升級等決策,實現(xiàn)綠色低碳生產(chǎn)。2.控制類應(yīng)用(1)生產(chǎn)設(shè)備協(xié)同作業(yè)工程機(jī)械沖壓、涂裝、機(jī)加等生產(chǎn)環(huán)節(jié),現(xiàn)場部署了大量工控設(shè)備,但由于產(chǎn)線間的分段控制,難以滿足一體化管控與運(yùn)維。傳統(tǒng)的3G、4G網(wǎng)絡(luò)難以延伸應(yīng)用到工廠內(nèi)網(wǎng),WIFI網(wǎng)絡(luò)在安全性、連續(xù)覆蓋和接入能力憑借其大帶寬、低時延、高靈活特性,構(gòu)建一張可靠的基礎(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò),可以滿足多設(shè)備協(xié)同作業(yè)的要求。綜合利用5G授時定位、人工智能、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù),建設(shè)設(shè)備協(xié)同作業(yè)系統(tǒng),在生產(chǎn)設(shè)備以及攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān),通過5G網(wǎng)絡(luò)實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行軌跡、工序完成情況等相關(guān)數(shù)據(jù)。依靠5G網(wǎng)絡(luò)+MEC邊緣計算,部署至設(shè)備終端,建立設(shè)備、系統(tǒng)、平臺之間的聯(lián)系,支撐數(shù)據(jù)流的接收和上傳,并綜合運(yùn)用統(tǒng)計、規(guī)劃、模擬仿真等方法,將生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備按需組成一個協(xié)同工作體系,實現(xiàn)多設(shè)備的協(xié)同作業(yè)。案例15:三一集團(tuán)空壓機(jī)設(shè)備協(xié)同作業(yè)三一集團(tuán)與湖南聯(lián)通合作,以5G數(shù)據(jù)分流技術(shù)為基礎(chǔ),通過無線和控制網(wǎng)元的靈活定制,構(gòu)建一張大帶寬、低時延、數(shù)據(jù)不出園區(qū)的基礎(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)不同高靈活的特點連接集團(tuán)不同種類的空壓機(jī)、冷干機(jī)、流量計和傳感器,基于5G云化PLC技術(shù)時延低、集成度高的特點,可支持最多20個實時控制系統(tǒng)管理,同步完成分系統(tǒng)的控制和整體的調(diào)度管理,實現(xiàn)產(chǎn)線智能控制,實現(xiàn)年節(jié)電1000萬度,節(jié)約運(yùn)維管理費用300萬元,設(shè)備效率提升15%以上,設(shè)備運(yùn)維管理費用下降30%。(2)施工作業(yè)遠(yuǎn)程控制工程機(jī)械施工環(huán)境復(fù)雜,遠(yuǎn)程施工作業(yè)對操作實時性和環(huán)境可視性要求極高,需要極低的通信時延、可靠的傳輸能力和超大的帶寬,5G網(wǎng)絡(luò)可以很好地滿足這一需求。工程機(jī)械企業(yè)通過搭建遠(yuǎn)程施工智能控制系統(tǒng),結(jié)合無人駕駛等控制技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程精準(zhǔn)操控以及現(xiàn)場無人化作業(yè)施工。5G憑借大寬帶、低時延特性,為遠(yuǎn)程控制終端對現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)、施工作業(yè)參數(shù)等海量工作數(shù)據(jù)的實時采集傳輸提供穩(wěn)定可靠的通信鏈路,并通過設(shè)備操控系統(tǒng)實現(xiàn)對施工設(shè)備的實時精準(zhǔn)操控,保證控制指令快速、準(zhǔn)確、可靠執(zhí)行,大幅降低工作人員勞動強(qiáng)度,保證人員安全。案例16:基于5G的隧道裝備遠(yuǎn)程操控為減少隧道工程建設(shè)中存在的巖爆、巖溶、高地?zé)帷⒂卸居泻怏w等風(fēng)險因素對施工人員的損害,鐵建重工研制了全國首臺套鐵路隧道施工遠(yuǎn)程操控系統(tǒng),并聯(lián)合中國電信對系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了5G升級。隧道裝備遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)利用5G大寬帶、低時延特性,有效保障遠(yuǎn)程操控過程中數(shù)據(jù)的實時采集傳輸,為遠(yuǎn)端對現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)和施工狀態(tài)實時監(jiān)控提供穩(wěn)定可靠的通信鏈路,使得遠(yuǎn)程視頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸平均延時≤35ms,遠(yuǎn)程操控裝備動作平均響應(yīng)時間≤1s,大幅提高遠(yuǎn)程操控的可靠性和穩(wěn)定性,實現(xiàn)在高風(fēng)險環(huán)境下的安全作業(yè),協(xié)同控制機(jī)群高效施工,推動隧道少人化作業(yè)。(3)廠區(qū)智能物流無人化倉儲物流是工程機(jī)械行業(yè)未來趨勢之一,在無人機(jī)車自動駕駛或遠(yuǎn)程操控中,往往需要以超低時延的動作反饋機(jī)車自動駕駛或遠(yuǎn)程操控的信息。3G、4G和WIFI網(wǎng)絡(luò)難以滿足低時延、大帶寬、抗干擾性需求,而5G網(wǎng)絡(luò)憑借大帶寬、低時延的技術(shù)優(yōu)勢,可以很好地滿足廠區(qū)內(nèi)柔性物流的需求。工程機(jī)械企業(yè)通過內(nèi)置5G模塊的AGV小車、RGV小車、懸掛輸送鏈、搬運(yùn)機(jī)器人等物流設(shè)備,將物料的位置、數(shù)量及物流路線信息實時發(fā)送至調(diào)度系統(tǒng),構(gòu)建系統(tǒng)揀貨策略、預(yù)警策略、揀貨任務(wù)分解規(guī)則、運(yùn)輸路線分配等智能化分析模型,實現(xiàn)生產(chǎn)物料的實時調(diào)度,保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。3.圖像信息傳輸類應(yīng)用(1)生產(chǎn)作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控傳統(tǒng)工程機(jī)械生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控采用固定方式,5G無線技術(shù)增強(qiáng)了監(jiān)控點的可移動性和監(jiān)控人員的可移動性。通過在工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車間等現(xiàn)場內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,傳輸生產(chǎn)現(xiàn)場全景高清圖像視頻及作業(yè)工況數(shù)據(jù),直觀展示人員、設(shè)備作業(yè)情況,比如基于5G高清視頻監(jiān)控實現(xiàn)工步節(jié)拍分析、工步防錯防漏等功能,提升生產(chǎn)現(xiàn)場全局化和精細(xì)化管控水平。(2)質(zhì)量在線檢測工程機(jī)械生產(chǎn)規(guī)模大、型號多、檢測項密集,傳統(tǒng)人工檢測效率低、誤檢漏檢率高。而超高分辨率工業(yè)相機(jī)由于數(shù)據(jù)量過大,離線存儲或依靠有線傳輸檢測數(shù)據(jù)往往效率偏低,不便于數(shù)據(jù)及時上平臺進(jìn)行分析?;?G增強(qiáng)移動大帶寬和5GMEC低時延數(shù)據(jù)傳輸能力,企業(yè)可以在生產(chǎn)現(xiàn)場部署工業(yè)相機(jī)或三維掃描儀等質(zhì)檢終端,實時拍攝物料或產(chǎn)品質(zhì)量的高清圖像,通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至部署在MEC上的專家系統(tǒng),對圖像進(jìn)行實時分析來識別質(zhì)量缺陷。比如在焊縫檢測工位配置高清工業(yè)相機(jī),通過5G網(wǎng)絡(luò)將焊縫表面圖像數(shù)據(jù)實時上傳至數(shù)據(jù)中心,基于AI算法進(jìn)行分析,實現(xiàn)自動高速識別焊縫表面缺陷,減少人工檢測成本、提高檢測效率。案例17:基于5G+機(jī)器視覺的質(zhì)檢針對工程機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)檢需求,中興通訊研發(fā)了基于5G和機(jī)器視覺的智能質(zhì)檢系統(tǒng),在產(chǎn)線固定工位部署超高清工業(yè)相機(jī)和光源,基于高清視頻監(jiān)控技術(shù),實現(xiàn)視頻圖像信息的高清采集、高清編碼、高清傳輸、高清存儲、高清顯示,利用5G網(wǎng)絡(luò)將檢測圖像上傳至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,對圖像進(jìn)行算法處理,自動識別出當(dāng)前圖像中瑕疵的位置、大小及類型等信息,將缺陷數(shù)據(jù)實時保存至本地數(shù)據(jù)中,并通過控制系統(tǒng)控制聲光報警,實現(xiàn)快速質(zhì)檢。(3)AR輔助裝配、巡檢針對工程機(jī)械設(shè)備大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、部件多樣化的特點,采用基于AR技術(shù)的輔助裝配及維修系統(tǒng),通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸工單信息、設(shè)備數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)場音視頻信息,實現(xiàn)裝配、巡檢現(xiàn)場與后臺系統(tǒng)的高效協(xié)同指揮。利用5G+VR技術(shù),前端服務(wù)人員與后臺專家可以進(jìn)行實時雙向語音溝通、視頻連線、文檔共享、實時標(biāo)注等交互動作,輔助裝配與巡檢。案例18:山河智能AR輔助裝配針對裝配經(jīng)驗傳承難、裝配工序細(xì)化難、現(xiàn)場檢查及時性低等問題,山河智能建立了5G+AR/VR輔助裝配系統(tǒng)?;诋a(chǎn)品的三維模型,山河智能首先將產(chǎn)品的裝配過程在虛擬可視化的環(huán)境中模擬出來,然后在實際現(xiàn)場裝配過程中,通過AR眼鏡測量實現(xiàn)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備各部位特異性識別,實現(xiàn)裝配過程操作手冊化,將虛擬模型與現(xiàn)實零件無縫結(jié)合,指導(dǎo)工人實現(xiàn)裝配。(4)安全生產(chǎn)管理工程機(jī)械生產(chǎn)車間中桁車、叉車等的不規(guī)范操作,往往容易造成安全事故。由于車間空間大、桁車位置高,現(xiàn)場工人在操作桁車、叉車的不規(guī)范行為往往需要固定高清攝像頭才能拍攝清楚。通過構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)將高清攝像頭拍攝的生產(chǎn)現(xiàn)場圖像上傳至云端進(jìn)行識別分析,實現(xiàn)對人員行為和環(huán)境異常狀態(tài)的實時監(jiān)控及預(yù)警。同時,基于5G大帶寬、廣連接的特性,實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)全場景覆蓋,可以為安全生產(chǎn)決策提供更多維的數(shù)據(jù),提高生產(chǎn)安全水平。(一)工程機(jī)械行業(yè)融合創(chuàng)新應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計思路當(dāng)前,工程機(jī)械企業(yè)普遍建有各類信息化系統(tǒng)和自動化系統(tǒng),這些系統(tǒng)在生產(chǎn)和經(jīng)營中仍發(fā)揮著核心的作用,初步實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程模型抽象和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累。面對日益增長的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,以及新一代信息技術(shù)的持續(xù)探索突破,工程機(jī)械行業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新發(fā)展將總體上采取疊加的架構(gòu)設(shè)計思路。即在現(xiàn)有五層制造體系的基礎(chǔ)上,通過運(yùn)用5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù),構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全系統(tǒng),開展與現(xiàn)有各類制造系統(tǒng)的集成互通,形成更強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集、集成管理、建模分析和智能決策能力,以滿足工程機(jī)械行業(yè)平臺化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、個性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同六大類數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用場景。即工程機(jī)械企業(yè)的日常生產(chǎn)、經(jīng)營等各類活動仍主要運(yùn)行于現(xiàn)有信息化和自動化系統(tǒng),而通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新應(yīng)用,可以實現(xiàn)對現(xiàn)有業(yè)務(wù)的更加精準(zhǔn)高效決策、動態(tài)優(yōu)化,并不斷發(fā)掘新的應(yīng)用模式和業(yè)務(wù)形態(tài),創(chuàng)造新的價值增長點。為了支撐六大類數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用場景需求,需要基于疊加的架構(gòu)設(shè)計思路,將新一代信息技術(shù)與企業(yè)原有信息化自動化系統(tǒng)進(jìn)行深度融合,重點構(gòu)建以下五方面的關(guān)鍵數(shù)字化能力:一是泛在感知,面向行業(yè)數(shù)據(jù)建模分析、生產(chǎn)環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維等需求,通過廣泛部署感知終端,提升對全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的狀態(tài)感知能力。二是敏捷響應(yīng),面向用戶日趨小批量、多品種的個性化需求,通過平臺連通工程機(jī)械主機(jī)廠、供應(yīng)商與用戶市場,提升敏捷響應(yīng)能力。三是智能決策,面向更精細(xì)、更高效、更全局視角的決策需求,在企業(yè)內(nèi)部打通各工序、各業(yè)務(wù)系統(tǒng),通過工業(yè)模型與數(shù)據(jù)科學(xué)的融合,開展分析優(yōu)化,提升智能決策能力。四是動態(tài)優(yōu)化,面向越來越復(fù)雜的生產(chǎn)過程優(yōu)化需求以及更精準(zhǔn)的供應(yīng)鏈管控需要,基于人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)術(shù),對數(shù)據(jù)價值進(jìn)行深入挖掘,提升動態(tài)優(yōu)化能力。五是全局協(xié)同,面向全流程運(yùn)營效率提升、全產(chǎn)業(yè)資源調(diào)度與全區(qū)域配置優(yōu)化等需求,通過部署5G、TSN等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),大幅提升工程機(jī)械生產(chǎn)與經(jīng)營數(shù)據(jù)接入量與傳輸效率,同時基于平臺連接供應(yīng)商、物流商、金融機(jī)構(gòu)等主體,提升全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈協(xié)同能力。為了實現(xiàn)上述數(shù)字化能力,亟待構(gòu)建面向融合創(chuàng)新應(yīng)用的新型實施架構(gòu),支撐工程機(jī)械企業(yè)全面降本增效、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、助力業(yè)務(wù)增長、打造綠色安全的生產(chǎn)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用為工程機(jī)械行業(yè)能力拓展和增量創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。一是基于大數(shù)據(jù)建模分析的業(yè)務(wù)優(yōu)量工業(yè)數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)科學(xué)模型”,來提升生產(chǎn)運(yùn)營單點決策的準(zhǔn)確性。二是基于多環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)打通的協(xié)同優(yōu)化,提高不同工藝環(huán)節(jié)、不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域、不同生產(chǎn)基地、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同響應(yīng)程度與綜合決策效率,實現(xiàn)傳統(tǒng)“煙囪式”系統(tǒng)所無法實現(xiàn)的全局優(yōu)化管控能力。三是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的服務(wù)模式與商業(yè)模式創(chuàng)新,打通工程機(jī)械企業(yè)與下游客戶、供應(yīng)商、金融機(jī)構(gòu)等主體,驅(qū)動形成產(chǎn)供銷協(xié)同、產(chǎn)品設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維、智能施工管理、供應(yīng)鏈金融等創(chuàng)新應(yīng)用。(二)融合創(chuàng)新實施架構(gòu)參考:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0》,2019工程機(jī)械行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新應(yīng)用的實施架構(gòu)總平臺是中樞、安全是保障、數(shù)據(jù)是核心、標(biāo)識是紐帶”,推動企業(yè)能力提升。車間層由工程機(jī)械生產(chǎn)所需的數(shù)控機(jī)床、自動噴涂設(shè)備、搬運(yùn)機(jī)器人等智能裝備,焊接島、裝配島等成套設(shè)備,整機(jī)下線檢測等測試設(shè)備,以及自動化控制系統(tǒng)組成。在車間層部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),重點是通過先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的綜合應(yīng)用,大幅提升生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集與傳輸能力,同時在邊緣側(cè)開展針對工程機(jī)械企業(yè)特殊工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)集成與數(shù)據(jù)預(yù)處理,提升工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量,為數(shù)據(jù)分析與智能化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。車間層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還需要承載設(shè)備故障診斷、物料調(diào)用等與生產(chǎn)管控密切相關(guān),具有低時延、高可靠性要求的智能化應(yīng)用。此外,車間層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)重點關(guān)注相關(guān)設(shè)備安全與控制安全風(fēng)險。企業(yè)層由企業(yè)生產(chǎn)制造、經(jīng)營決策、產(chǎn)品全生命周期管理等各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成。在企業(yè)層部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),重點是通過集成化平臺、廣覆蓋網(wǎng)絡(luò)等的部署實施,一方面提高各工序、各業(yè)務(wù)的運(yùn)營效率,并結(jié)合數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)提高研發(fā)設(shè)計、計劃排程、能耗優(yōu)化等業(yè)務(wù)決策的智能化水平;另一方面,企業(yè)層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還需結(jié)合大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識等技術(shù),開展產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量追溯與管理。此外,企業(yè)層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)重點關(guān)注各工序業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全及企業(yè)應(yīng)用安全。產(chǎn)業(yè)層由連接產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈上下游各方的信息系統(tǒng)或平臺組成。在產(chǎn)業(yè)層部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),重點是通過跨企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)連接與產(chǎn)業(yè)協(xié)同平臺應(yīng)用,提高跨企業(yè)跨區(qū)域的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通效率,并基于大范圍、全局性的數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈資源的優(yōu)化配置,形成產(chǎn)品設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維、智能施工管理、供應(yīng)鏈金融等創(chuàng)新應(yīng)用。此外,產(chǎn)業(yè)層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)重點關(guān)注跨企業(yè)系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全及行業(yè)應(yīng)用安全。典型技術(shù)包括現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等傳統(tǒng)技術(shù)以及TSN、確定性網(wǎng)絡(luò)、5G等新技術(shù)。企業(yè)內(nèi)網(wǎng)用于連接工廠內(nèi)人員、機(jī)器、材料、環(huán)境、應(yīng)用系統(tǒng)等核心要素,要求在固定和移動場景具有靈活的接入方式,保障惡劣工廠環(huán)境下可靠低時延傳輸,同時兼顧不同數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦院托枨?。企業(yè)外網(wǎng)用于連接企業(yè)各機(jī)構(gòu)、上下游企業(yè)、用戶和產(chǎn)品設(shè)備,要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,具備靈活的網(wǎng)絡(luò)接入方式,保證傳輸時延控制和網(wǎng)絡(luò)安全。(一)建設(shè)現(xiàn)狀一是現(xiàn)場設(shè)備的通信協(xié)議復(fù)雜多樣,設(shè)備未充分聯(lián)網(wǎng)。部分工程機(jī)械企業(yè)在購買設(shè)備時沒有要求設(shè)備廠商開放數(shù)據(jù)接口,部分設(shè)備還不能自動采集數(shù)據(jù),未能實現(xiàn)車間全面CANopen、Modbus、GB/T32960等,標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一,自成體系,互聯(lián)互通難度大。二是多種網(wǎng)絡(luò)部署方式共存,存在“數(shù)據(jù)孤島”。工程機(jī)械企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)及辦公網(wǎng)絡(luò)主要采用以太網(wǎng)接入,無線通信方式偏少,整體網(wǎng)絡(luò)雜亂、承載能力弱。部分企業(yè)未針對辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、數(shù)據(jù)中心區(qū)等各區(qū)域制定區(qū)域隔離策略。大部分設(shè)備屬于獨立局域網(wǎng)組網(wǎng),難以滿足設(shè)備、系統(tǒng)交互需求,形成“數(shù)據(jù)孤島”。三是生產(chǎn)基地、施工工地眾多,不同環(huán)境網(wǎng)絡(luò)間未充分互聯(lián)互通。工程機(jī)械企業(yè)往往采用“一總部多基地”的生產(chǎn)管理方式,且產(chǎn)品設(shè)備會發(fā)到全國各地施工現(xiàn)場進(jìn)行服務(wù),部分企業(yè)生產(chǎn)基地間、生產(chǎn)基地與施工現(xiàn)場間未實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)互通,信息難以實時交互,影響多基地協(xié)同生產(chǎn)、產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維、遠(yuǎn)程施工控制等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的決策效率。四是5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用偏少,應(yīng)用場景有待普及。目前工程機(jī)械行業(yè)的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用主要集中在大型企業(yè)的生產(chǎn)車間、施工現(xiàn)場,仍以點狀探索為主。中小企業(yè)5G應(yīng)用較少,影響設(shè)計、集成和運(yùn)維等各環(huán)節(jié)效率,導(dǎo)致精細(xì)化控制和高等級工藝流程管理等應(yīng)用場景難以落地。(二)建設(shè)需求基于工程機(jī)械企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀,建議重點改進(jìn)方向一是增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的高融合、可拓展
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