2019年工业互联网优秀案例PPT.pdf-资料库

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案例 1 河北五维航电科技股份有限公司烟台恒远智能科技中国电信河北五维航电数字化管理升级 ——特种合金材料零部件数字化协同制造河北五维航电科技股份有限公司是一家专注于特种合金材料零部件的技术研发与生产制造的企业，主要客户有哈尔滨汽轮机、北重汽轮机、哈尔滨汽轮机、美国通用电气、法国阿尔斯通、奥地利安德里茨、德国曼恩等。公司核心技术是以特种合金材料的技术开发以及特种涂层技术为基础，专注于火电与工业汽轮机、燃机、水电、核电等高端能源装备应用领域。公司客户非常优质，订单多，但是公司整体效益低下。主要面临的问题是订单生产周期长，客户订单无法按时交付，内部生产计划组织混乱，产能不足，资源整体利用率差，同时特种合金材料零部件的定制化生产与精密加工对企业的协同设计、协同生产、协同供应链提出了更高的要求，大量的研发设计、材料检测、供应链协同、生产加工数据需要记录、分析、反馈、决策。 2017 年 7 月，五维航电在张家口市经信委的积极推动下与烟台恒远智能科技、中国电信签订战略合作协议，正式启动数字化管理转型升级项目，重点推动企业内部的数字化制造协同为目标，优化企业内部资源配置，缩短产品制造周期，加快制造速度，降低制造成本。烟台恒远智能科技有限公司作为项目的主要实施单位，致力于数字化工厂的顶层设计与工业软件的应用开发，为客户提供整体的数字化工厂解决方案与服务，核心技术与产品有生产设备联网与数采技术、数字化车间管理应用平台 Dssplat、基于云计算的工业 APP 微应用等。

一、项目概况五维项目基于电信工业 PON 网络与恒远智能科技的设备联网数采技术与数字化车间 Dssplat 产品，建立由订单开始-订单统筹-订单执行-订单交付完整的数字化制造管理协同平台，实现了端到端的数据集成与应用。 1. 项目背景 1) 企业背景五维航电发展目前面临以下几个突出问题和潜在需求： a) 产品定制化需求程度高，但工厂内部整体响应速度满足不了客户交期。 b) 计划统筹与组织能力弱化，造成各生产工序脱节，生产协同性差。 c) 车间生产加工与计划脱节，生产数据不透明，潜在浪费严重，生产成本居高不下。如无法对设备、人员的生产效率进行有效评估，管理精细度低。 2) 行业背景五维在特种合金材料零部件制造行业客户优质，新能源新材料领域有核心的技术优势和竞争力，急需对公司的运营与管理进行升级提升，以便后续公司在核电与海工领域、海外市场的战略部署。 3) 项目可行性与资源优势五维的产品特性与材料技术决定了工厂生产以设备加工为制造主体，所有的人员、物料、方法、工具等生产要素都要经过以设备为单元构成的加工中心，并且材料研发设计使用大量先进的热处理、材料检测等精密仪器与设备，为项目的智能联网和数据采集提供了物理基础。 2. 项目简介数字化协同制造项目整体规划以底层的工业级网络搭建与设备数采为技术支撑，以各生产要素集成的数字化工位搭建为系统核心，车间级综合数字化管理平台为数据应用载体，以工业级微应用 APP 为数字化系统的重要延伸。主要分为以下几个实施阶段：

图 1 数字化协同制造项目规划 1. 工业网络：以电信的工业 PON 网络为基础进行车间级工业网络的整体升级，搭建设备运行与数采的网络基础设施。 2. 数据采集：应用恒远科技的设备数采技术，根据不同的设备接口与通讯协议，设计数采方案，EverMonitor 进行设备级的数据采集。 3. 数字工位搭建：集合设备加工的人员、物料、工具、作业方法、技术图纸等生产要素数字化，结合设备自身状态监控、加工参数采集，形成完整的工位级数字化管理生态。 4. 车间级数字化管理平台：综合计划管理、品质管理、工艺管理、物料管理、人员管理、效率管理等多个模块及功能应用，实现对车间的全方位的数字化升级管理。 5. 工业级微应用 APP：针对五维特定的应用场景，开发移动端的微应用，快速有效的解决实际问题。 3. 项目目标 1) 制造协同化多样化的产品形态，导致整个制造链条信息冗杂，管理难度高、生产成本高、生产速度与效率低下，通过数字化平台，将设计-采购-制造-仓储-物流-交付-服务等各个环节打通，进行数据集合与应用，实现协同设计、协同制造及供应链协同。 2) 产品智能化装备制造的关键材料、核心部件的设计、研发、测试的大数据采集、分析，

如材料研发设计参数、监测评价数据等；产品智能化远程运行参数监控与预警；图 2 特种合金零部件产品工艺图二、项目实施概况五维航电数字化管理升级项目一期主要以数字化协同制造为目标，重点是企业对内部制造过程进行数字化升级改造。 1. 项目总体架构和主要内容图 3 项目总体架构五维协同制造数字化平台总体架构主要分为：流程层、设备联网与数采层、数据中心模型层、应用平台与微应用层。

（1）流程层架构设计首先在系统进行流程建模仿真与模型设计，对公司整体业务进行价值流分析与设计，识别系统 TOC 流程点与缺失项，进一步定义数字化匹配的标准业务流与工艺流、过程流，进行由上而下的公司级、工厂级、车间级、工位级的流程标准化。（2）设备联网与数采层基于工业以太网、工业总线等通信协议，4G 网络、NB-IOT 等无线通信协议将设备接入网络；通过 EverMonitor 采集设备进行加工参数、设备状态、故障分析与预警等实时数据的采集，内部集成了多种采集协议，兼容 ModBus、OPC、 CAN、 Profibus 等各类工业通信协议和软件通信接口，能够实现数据格式转换和统一，另一方面基于盒子的内置高性能芯片与处理系统，能够将数据从边缘侧、传输到云端，实现数据的远程接入。图 4 设备联网与数采结构图（3）数据中心模型层所有采集的数据会存储到数据中心模型集成库，除了存储功能，核心功能是封装了几百种工业技术、管理技术、机器学习、数理统计的算法，实现机理建模，能够对历史数据、实时数据、时序数据进行聚类、关联和预测分析。如五维集成了更多的特种材料的设计仿真算法模型、定制化材料加工的流程算法模型，实现对现有资源的优化配置。（4）应用平台与微应用层基于五维特定的研发设计端与生产制造端的问题，建立一体化的数字化车间管理应用平台，实现端到端的数据集成与应用。

图 5 数字化管理平台 1) 搭建数字化 Dssplat 平台，建立由订单开始-订单统筹-订单执行-订单交付完整的数字化制造管理协同平台。 2) 基于关键工序与瓶颈设备，集成人员、设备、物料、工具、方法等生产要素建立以设备加工中心为核心的数字工位。图 6 数字工位图 7 工业 APP 微应用 3) 基于特定场景，深度挖掘数据价值与用户行为分析，开发移动端的工业

APP 微应用服务，如异常管理微应用、设备智能管家微应用、订单执行管理平台微应用等。 4) 全面的可视化运营决策数字化管理平台与移动领导驾驶舱应用。图 8 领导驾驶舱 2. 网络互联架构工业 PON 网络系统是中国电信立足于构筑新一代智能通讯网，在对传统工业交换机系统研究基础之上，结合最尖端的无源光网络通讯技术的发展，创新出的一套安全、可靠、融合、先进的综合解决方案。项目通过工业 PON 网络系统为企业构建双冗余容错环网，确保生产网络出图 9 网络架构图

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