基于數(shù)字孿生的數(shù)字化工廠智能管控系統(tǒng)

順應(yīng)企業(yè)未來智能、互聯(lián)、協(xié)同、集成、高效、安全的數(shù)字化發(fā)展訴求,本項目重點參考業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)思路,著力從底層設(shè)備互聯(lián)、IT&OT融合、邊緣計算、云計算、移動APP應(yīng)用等全新應(yīng)用突破在發(fā)動機研制生產(chǎn)過程中的技術(shù)陸落地,從邊緣層(中控系統(tǒng))、IaaS層(服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò))、工業(yè)PaaS層(各類工業(yè)應(yīng)用管理系統(tǒng))及工業(yè)SaaS層(工業(yè)APP應(yīng)用)等四個維度分別構(gòu)建符合企業(yè)數(shù)字化制造的全新信息化平臺,打造行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)架構(gòu)體系。

1、項目背景

在“十四五”發(fā)展期,我國經(jīng)濟進入新常態(tài),制造業(yè)發(fā)展面臨新挑戰(zhàn)。資源和環(huán)境節(jié)約束不斷強化,規(guī)模擴張的粗放發(fā)展模式難以為繼,工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效刻不容緩,如何提高產(chǎn)品技術(shù)與制造水平、提升市場占有率,降低成本,實現(xiàn)精細化管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造,滿足市場個性化的需求已成為裝備制造行業(yè)迫切需要解決的問題。

在這樣的背景下,采用數(shù)字化、智能化制造模式,是裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的工業(yè)化和信息化相互融合是裝備制造企業(yè)自身發(fā)展的內(nèi)在需求。通過推動以兩化融合為主的智能制造新模式,實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的信息化管理,對制造過程進行有效監(jiān)控和管理,是提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的重要途徑。

在信息技術(shù)賦能下,加快“新基建”融合基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展是推動傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級、實現(xiàn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的必然路徑,推動新一代信息技術(shù)在制造業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的融合應(yīng)用,全面提升制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化能力、網(wǎng)絡(luò)化能力和智能化能力,實現(xiàn)生產(chǎn)運營全過程數(shù)據(jù)貫通、生產(chǎn)資源全要素網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和生產(chǎn)活動全場景智能應(yīng)用,對我國全面深化各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型、發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟在經(jīng)濟社會中的新引擎作用具有重大意義。

2、應(yīng)用范圍

該項目以兩化融合為指導(dǎo)方針,面向各類裝備制造企業(yè),緊密圍繞“物聯(lián)、移動、集成、協(xié)同、云、大數(shù)據(jù)、智能”等要素,以“模型、流程、標準、數(shù)據(jù)、知識和資源”等為核心展開設(shè)計,一方面適應(yīng)未來企業(yè)向著數(shù)字化和智能化的方向邁進,另一方面結(jié)合信息技術(shù)的發(fā)展趨勢,逐步從單點應(yīng)用向著集成、整合和數(shù)據(jù)發(fā)揮價值等方向考慮,構(gòu)建未來企業(yè)的發(fā)展方向,通過信息技術(shù)和智能制造相融合,實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

基于以上對企業(yè)未來全產(chǎn)業(yè)鏈的業(yè)務(wù)及價值流分析,構(gòu)建未來智能制造模式下的數(shù)字化工廠體系架構(gòu)。利用基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特征的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)設(shè)備層和邊緣層計算能力的提升,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建面向管理層和決策層的各類工業(yè)應(yīng)用或APP開發(fā),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)各部門、各環(huán)節(jié)的資源信息的共享、統(tǒng)籌生產(chǎn)資源,滿足企業(yè)未來向著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需求。

通過建立基于數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要素的數(shù)字化工廠信息平臺,對企業(yè)多業(yè)務(wù)多層級信息數(shù)據(jù)進行集中化存儲和管理,并通過工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺對企業(yè)各部門的信息數(shù)據(jù)進行分析決策;通過數(shù)字孿生系統(tǒng)實時掌握生產(chǎn)制造運營狀況;通過云平臺統(tǒng)籌上下游產(chǎn)業(yè)鏈資源,實現(xiàn)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式及智能制造模式的應(yīng)用。

3、核心優(yōu)勢

未來的智能化化車間將是一個連接所有數(shù)控設(shè)備、所有業(yè)務(wù)部門的網(wǎng)絡(luò)集成環(huán)境,各種生產(chǎn)計劃信息、作業(yè)調(diào)度信息、資源需求信息、工藝規(guī)程和NC程序等技術(shù)信息能快速地從上到下分解和傳遞至生產(chǎn)現(xiàn)場。同時,生產(chǎn)現(xiàn)場信息也能快速地從下到上進行反饋、統(tǒng)計和分析,為管理者提供快速響應(yīng)和應(yīng)變的支撐能力。

(1)以協(xié)同思想為主導(dǎo)管理理念

(2)生產(chǎn)訂單驅(qū)動作為主導(dǎo)的生產(chǎn)模式

(3)全面質(zhì)量管理思想為基礎(chǔ)

(4)對離散機加和裝配行業(yè)的適應(yīng)性

(5)接軌數(shù)字制造的可視化能力

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