【方案】2026 5G智能工厂整体解决方案

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5G 智能工厂整体解决方案 · 最 新 背 决 计 障 01 02 03 04 景 案 案 案 建 整 详 运 目录 MU LU 体 细 维 解 设 保 方 方 方 设 建 设 背景 国家政策驱动 - 国家智能制造总体规划 制造业大国 制造业强国 世界强国 中国制造 2025 中国制造 2035 中国制造 2045 强国之列 强国之中 强国领先地位 《中国制造 2025 》 +“1+X” 实施方案和规划体系 + 高端领域技术线路图绿皮书 智能制造 数字化、网络化、智能化 工业强基工程 绿色发展工程 高端装备创新工程 30 年，三步 走 目标 第一步 突出特点 核心矣键 五大工程 十大重点领域 效益 互联网 + 信息化与工业化深度融合 创新驱动、智能转型 国家效益： 20 年 3 万亿美金 GDP 。企业效益：效率 20%, 成本↓ 20%, 节能减 排↓ 10% 为什么建 设 智能工厂一政策的推动 海洋工程装备及高技术船舶 生物医药及高性能医疗器 械 电力装备 高档数控机床和机器 人 先进轨道交通装 备 农业机械装备 新一代信息技术 节能与新能源汽 车 国家制造业创新中 心建 设 工程 航空航天装 备 新材料 大力推进智能制造 5G 现代设 备管理、 故障诊断及维 修技术 能 源 管 理 安 全 环 保 为什么建 设 智能工厂一新 兴技术的推动 生产 过程 生产 方式 新业态 新模式 智能化 装备 产品 管理 服务 为什么建 设 智能工厂一企业发展的内在需求 企业的经营发展过程面临着众多困难，智能工厂的建 设 迫在眉睫 原料价格波动剧烈 市场需求与产品价格变化频繁 无法有效地评估和衡量供应链 绩效 际状况未能及时反馈和传递 市场多变，需要灵活、高效、 智能的生产管理方式 生产要求及生产实 人员安全重视程度不 断提高 需要满足绿色低碳的 要求 能源监管粗放、无法精准识 别节能因素 缺少降本增效的数据支撑 安全与环保 供应链 传统设 备管理模式效率低 下 设 备管理成本 居高不下 生产 能源 设 备 智能制造的定义 智能制造是指将物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设 计、生产、 管理、服务等制造活动的各个环节融合，具有信息深度自感知、智慧优化 自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称，具 备以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为 基础、以网络互连为支撑的四大特征，可有效缩短产品研制周期、提高生 产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗，对推动制造业转型升级具有重 要意义。 《国家智能制造标准体系建 设 指南 (2018 年版 ) 》 计划 三大功能：信息深度自感知、智慧优化自决策、精 准控制自执行 四个特征：智能制造、关键制造环节智能化、端到 端数据流、网络互连 两个目的：智能地实现产品，实现智能的产品 一条主线：新一代信息技术与产品全生命周期各环 节及先进制造技术的深度融合 可视 大数据 个性 柔性 动 模块 自 企业本质安全 内外部管理协同 外延并购 品牌建立 工业互联 产业链协同 生态协同 协同办公 流程管理 知识管理 人力资源 移动办公 生产管理 供应链管理 设 备管理 能耗管理 质量管理 风险分级管控 隐患排查治理 重大危险源监测预警 生产过程安全监管 安全标准化管理 化工生产业务 化工企业的四大挑战 经营运行管控 建立企业资源计划系统，实 现企业经营、管理和决策的 智能优化 5 安全环保 与应 急 在安全与环境风险区域实 现自动检测监控，建立在 线应急指挥联动系统 数字化工厂 企业总体设 计、工 艺流 程及布局建立数字化模 型 2 在线监测监控 建立数据采集和监控系统， 生产工艺数据自动数采率 达到 90% 以上 自动化投用 自控投用率达到 90% 以上， 关键生产环节实现安全连 锁 3 4 生产运行管控 建立生产执行系统， 生产计划、调度实现 模型控制 通信保 障 建立企业通信网络架构， 实现各环节之间的信息互 联互通。 信息安全 建 设 工业信息安全管 理 制度和技术防护体系 智能工厂总体目标 整体解决方案 88 应用平台 开 放 平 乡物联网 × 大数据 基础引擎 使能平台 血区块链 云设 施 平台 统一大数据中心 HTTP MQTT 实时采集、数据解析、算法模型、实时预警、指令交互 PLC 仪器仪表 计量设 备 物流设 备 检 质检设 备 数 字 化 客 户 数 字 化 绩 效 数 字 化 供 应 链 数 字 化 应 急 数 字 化 安 环 数 字 化 物 流 数 字 化 仓 储 数 字 化 质 控 数 字 化 能 源 数 字 化 设 备 数 字 化 调 度 数 字 化 生 产 数 字 化 办 公 数 字 化 资 产 台 运 营 平台 TCP NB-IoT CoAP SCADA 生产设 备 回智能设 备 运 维平台 DCS 传感设 备 工业超脑 机 理 模 型 + 人 工 智 能 + 专 家 智 库 效益升级 安全研判 应急决策 统 一 数 字 化 应 用 智 能 边 缘 计 算 统 一 支 撑 平 台 数 字 化 仿 真 数 字 化 研 发 产业链协同 质量预警 总体架构 智能商业 能效提升 运 营中心 设 备 预测 生产优化 设 计理 念—数据集成与流转 基于工业互联网标识解析体系 物料建 模数 据 工艺建 模数 据 工厂建 模数 据 能源建 模数 据 质控建 模数 据 …… 数字化客 户 数字化供应链 数字化仓 储 数字化物流 规则管理数据 客 户 管理数据 数字化质控 数字化能源 数字化绩效 数字化安环 权限管理数据 供应商管理 数据 数字化研发 数字化生产 数字化调度 数字化应急 用户管理数据 设 备建 模数 据 数婷化仿 仿 直 数字化资产 数字化设 备 数字化办公 数据分析 数据挖掘 数据决策 数据清洗 数据上传 数据上传 数据下载 数据上传 数 据 总 线 九大核心价值之一 技术、产品、业务深度融合，打造化工工业升级 智慧企业模式 物联网技术 数据挖掘 人工智能 仿 真 技术 技术融合 创新商业模式 商业智能 供应链管理 生产执行管理 十 DCS 十 PLC 云计算 业务融合 生产有序 提升质量 降低能耗 设 备可 靠 本质安全 降低成本 生产管理 质量管理 能源管理 设 备管理 安全管理 成本管理 高效产品制造模式 产品融合 化 工 工 艺 生 产 工 艺 集中、灵活的生产调度，优化生产资源配置，确保 生产计划 完成 计 划 与 执 行 原材料采购、库存、耗用台账 生 产 调 度 中 心 采购计划调整 成品生产计划调整 成品产量、库存、出厂台账 半成品产量、库存、出厂台账 半成品生产计划调整 监控预测与优化调度 能耗台账 技 术 与 保 障 设 备运 行状态 经济维护确保 设 备可 靠、安全 生产工艺执行情况 工艺、配方改进 质量标准执行情况 质量控制与追溯 安全环保 控制 情况 指标调整与优化 九大核心价值之二 质量检测 样品 / 质量数 据 产量进度 物料 / 产量数 据 安全环保 安全 / 环保 数 图形可视化 生产过程 可视化监控 能 耗 监 质 控 量 监 控 产 量 监 控 计 划 监 控 DCS/PLC 工艺参数 物料消耗 点 能源消耗 数据采集集成 生产工艺建 模 通过“坚强的”数据采集平台，掌握全面生产情况 产量统计 质量检测 设 备状态 九大核心价值之三 DCS/PLC 工艺参 数 物料消耗 安 环 监 物 控 耗 监 控 设 备 监 控 工 艺 监 控 产量统计 质量检测 画 im 工序 1 能源管理 能耗数据 PLC/DCS 工艺参数 能源消耗 设 备状态 指导优化 异常报警 工序 n 实现质量事件的过程追溯，为质量优化提升提供支撑 优化提升 能耗优化 工艺优化 设 备运 行优化 原因追溯 发生的时间 质量事件工况 质量事件参数情况 原因分析 设 备原 因 材料原因 质量事件 质量事件 质量结果 原因分析 控制测定 质量分析 数据支撑 设 备 指标 数据中心 管理改进 工艺情况 人员因素 质量抽查 能耗指标 九大核心价值之四 绝缘电阻 电容量 油位 故障概率 外部气温 基于设 备实时，实现设 备故障诊断识别 结构化数据 运行数据 气象信息 缺陷报告 试验数据 投运 信息 非结构化数据 图片 视频流 附 件 冷 却 系 统 绝 缘 介 质 铁 芯 储 油 柜 套 管 设 备数 据分析 故障概率分析 结果 故障与数据关联 性分析 九大核心价值之五 变压器健康状态评估 油中气体 外绝缘 负载 雷击 能源质量与数量 智能化测量 · 智能化采样、制样、化验 智能化结算 能耗实时监测 实时监测设 备能 耗与高能耗设 备 能源使用过程各环节平衡分析 动态的反应企业用能情况 诊断优化 智能化的能耗分析，性能优化分析。 指导生产人员优化能源使用效率 历史寻优，大数据分析。 智能化分析 能效对标。 能效统计分析。 能效标准提升。 能源生产消费 Energy FLow Chart 标准 体系 能效分析 能源监测 数据分析 提出方案 监测 全面 节能增效 解决方案 节能 方案 三方合作 项目实施 过程管理 指导 建议 服务 优化 项目服务 方 案优化 后续 更新 优化能源、节能减排 九大核心价值之六 . 电子招标与采购，降低运输成本 煤矿 煤炭电 商 优化 方法 结论 评估 能源供应 能效诊断 物流公 司 用煤 企 业 经销商 银行 数据源 工艺数据 设 备数 据 生产数据 质量数据 能耗数据 安全数据 数据管理 数据仓 库 数据集市 0 LAP 数据挖掘 数据迁移 形成大数据中心，支撑辅助决策 数据获取 业务用户 O LAP 用 户 W eb 用 户 移动用户 三维用户 仿 真 用户 信息展现 报表 即时查询 多维分析 数据挖掘 Portal 抽取 转化 过滤 加载 九大核心价值之七 数据监视 数据使用 重大危险源监测预警 接入重大危险源企业的实时监控视频和 安全参数等实时数据，实现动态监管、 自动预警 采集企业非实时数据，形成一园一档”、 “ 人 一档”、“企一档”、“设 备一 档” , 提高精细 化监管 水平 基于对园区、企业、装置的数字孪生， 实现监测和预警的可视化管理 支持动态预警、风险分布、在线巡查和 监管反馈、安全承诺等企业本质安全重 点应用 九大核心价值之八 重大事故风险评估 √ 池火灾 √ 蒸气云爆炸 √ 沸腾液体扩展蒸汽爆炸 √ 喷射火灾 √ 凝聚相含能材料爆炸 √ 压力容器物理爆炸 √ 有毒有害物质泄漏扩散 √ 水体污染扩散模拟 √ 设 备 风险分析为基础 √ 固有风险、潜在风险、事故后果 √ 定性分析、定量 / 半定量分析 风险等级划分，发现主要问题和薄弱环节 制定针对性检测计划，提出对策 RBI 设 备 风险评估 HAZOP 工艺风险评估 系统能够为企业工艺研发、工艺风险评估、工艺风 险管控的系统分析、数据解析提供在线服务，为企 业工艺安全技术管理及体系建 设 提供 帮助。 基 于 可 靠 性 的 维 修 分 析 (RCM) 设 备 的 安 全 完 整 性 等 级 评 估 ( S I L ) 可 靠 性 ， 可 用 性 和 可 维 护 性 分 析 ( R A M ) L O P A 风 险 评 估 Q R A 定 量 风 险 评 价 √ 设 备运 行状态分析 √ 设 备故障 分析 设 备 缺陷分析 √ 完 整 性 策 略 分 析 系统风险评估 安全风险综合分析与研判 九大核心价值之九 详 细 建 设 方案 数字化研发 基于配方的产品生命周期管理 基于工业互联网标识解析体系定义标签规则 产品创新 管理 设 计 BOM 类别管理 方法 优化 成本管理 供应商协 同 规范 知识 提前确保 合规 编 码 质 量 标 准 生 产 配 方 数 字 化 生 产 包装管理 数字资产 ( 结构、设 计 图 ) 数据模型 工作流 管理 版本管理 标签管理 项目与产品组合管理 产品组合 管理 质量设 计管理 阶段矣卡 迭代 实验 业务应用层 物流规划 布局仿 真 包装仿 真 机器人 检测仿 真 安全管理 流程管理 展示交互层 3D 三维 可视 化 仿 真 工具包 基础建 模 层 工厂建 模 知识库 通用模型库 布局规划 人机工程 工艺优化 协同管理 工艺模型库 工艺规划 生产仿 真 参数分析 文档管理 规 划 类 生 产 类 两 量 类 管 理 类 设 备模型 库 零件模型库 建筑模型库 数字化仿 真 动态会计平台 成本管理 总账 报表 工作流平台、审批流平台、预警平台、系统配置平台、数据交互平台、动态建 模工 具等 资产战略规划与绩效分析 资产配置计划 调剂计划 维 修计划 人力资源 管理 库存管理 项目管理 资产维 修维 护管理 领用、借用 资产租赁 资产报废 资产保险 资产实物管理 资产核算 ( 固定资产管理 ) 资产档案一致、统一数据模型、统一树结构 … . 供应商管理 招投标管理 价格管理 合同管理 日历管理 点巡检 资产调拨 资产抵押 存货核算 核算层 安装调试 文档管理 申请管理 资产出售 分析层 计划层 工作清场 维 修成本 资产盘点 控制 采购管理 入库 核销 现金流管理平台 数字化资产 应收、应付、 网上报销 启业云平台 工单管理 缺陷故障 维 修管理 排程管理 流程配置 业务层 采购计划 出库 智能决策 安全研判 能效提升 决策支持 生产信息 生产计划 计划发布 计划跟踪 计划约束 计划反馈 生产调度 生产跟踪 调度可视化 应急指挥 异常处置 生产监视 调度指令下达 执行结果反馈 操作管理 操作监控 操作指令 开停工 操作指令下达 执行结果反馈 数 字 化 仓 储 数 字 化 能 源 生产优化 计划编制 调度计划 调 度 指 令 交接班管理 实 时 数 据 决 策 支 持 生 产 信 息 数字化 计量 数字化 绩效 数字化 安环 数字化 物流 生产信息决策 支持 数字化 供应链 数字化 工艺 数字化 设 备 数字化 质控 安元工业互联网 qPaaS 平台 数字化生产一业务架构 数字化生产一工艺管理 工艺管理关注生产过程中工艺参数和操作规程，通过对这些方面的管控和优化达到 提高台时率，发挥最 大产能”的作用。同时还关注工艺、能耗、设 备 参数、生产计划等。系统能够对于工艺基础