項目建設背景
為貫徹落實《江西省制造業數字化轉型實施方案》《江西省制造業數字化轉型行動計劃(2024-2025年)》和《贛州市制造業數字化轉型和智能化改造工作方案(2024—2025年)》,聚焦省制造業重點產業鏈現代化建設“1269”行動計劃和市制造業重點產業鏈現代化建設“7510”行動計劃,通過省級工業發展專項資金,引導和支持制造業數字化轉型,推動全省制造業高端化、智能化、綠色化發展,其中支持制造業企業打造“數智工廠”標桿,支持企業圍繞工廠智能化、管理信息化、生產精益化,打造特色鮮明的“數智工廠”。累計支持500家省級“數智工廠”企業,每家獎勵100萬元。
“數智工廠”建設參考場景
01/工廠智能化
02/管理數字化
03/生產精益化
解決的問題
01/實現生產過程可視化
由于缺乏現代工廠的車間管理信息化手段,容易造成生產質量不穩定、物料管理損耗大、生產排產不合理等一系列的問題。通過智慧工廠數字孿生技術,可以采集實體生產制造過程中的實時數據,如MES、QMS、ERP、設備數據等,直觀地掌握生產信息,設備運行數據,物料使用數據等,實現生產過程的可視化管理,直觀了解生產進度安排。發現問題可以及時進行優化調整,改進生產排產安排與工藝流程等,真正實現工廠管理的智能化、智慧化。
02/實現生產管理模式升級
智慧化精益生產管理通過消除浪費、提高效率、提高質量和靈活應對市場變化等方面的優勢,為企業現代生產運營帶來了新的驅動力。通過虛擬環境中的生產仿真與現實中的生產無縫融合,能夠提高生產線的平衡性,減少設備停機時間,并通過精細化管理提升整體設備效率(OEE)和整體工廠效率(OPE),從而實現生產質量的透明化,生產效益的精細化,企業管理的云、邊、端全面協同。促進企業的數字化轉型和智能化升級,為企業未來的發展奠定堅實的基礎。
03/實現設備安全監管智能化
設備運行狀態與全面安全生產監管是智慧工廠中的一個重要功能,通過實時設備運行監管與車間管理安全協同,有助于規避意外停機導致的生產事故。工廠管理者可以通過該功能回顧和分析設備的歷史運行數據,了解設備運行狀態,以便于進行故障診斷、性能評估和維護保養的優化。通過實時數據監測、分析與告警、數字孿生雙向控制等功能,實現覆蓋產線基本情況、訂單生產管理、產線優化升級、實時安全調度、設備安全監管、安全隱患防范等業務場景。
方案總體設計
通過數字孿生技術,對企業園區進行園區級數字孿生系統建設,數字孿生系統包含多個子系統模塊,具體如下:
01/園區3d可視化子系統
按真實比例3d建模構建中等精度的3d園區場景,場景內覆蓋園區內相關企業(工廠廠房)、公用工程設施及其他相關對象,以及園區一定范圍內周邊環境,實時氣候環境同步模擬。
02/園區廠房空間子系統
通過高精度3d建模及機理模型和數據驅動模型構建工廠孿生世界;工廠相關部分設備、原材料及產品等3d展示及相關數據展示;孿生世界控制臺,主要展示工廠重點信息內容及部分功能操作界面;簡單互動系統,通過點選等形式進行互動,查看孿生體信息、狀態及相關功能入口。
03/生產管理子系統
物理世界中工廠分布式控制系統(DCS)和監控信息系統(SIS)的監控及狀態數據同步,主要狀態信息提示,部分模擬。異常情況(少量)狀態及處置模擬;通過生成工藝面板進行設備定位,并自動呈現相關信息及實時數據;工廠相關工藝流程3d展示及相關數據展示生產工藝流程圖、dcs圖等工藝資料管理(查看)模塊。
04/數據分析統計子系統
針對歷史數據進行統計分析,圖表可視化呈現;依托數據驅動模型,對工廠運行狀況等進行評估預測。
05/故障及異常報警子系統
實時評估分析廠區狀態及廠區內設備、人員數據信息,對異常情況進行實時提示警報;對數據分析統計模塊評估出可能出現的異常或風險進行提示。
特色亮點
01/產線總覽
針對工廠產線全局、現場實時環境監測、廠區生產及能耗進行展示,產線劃分清晰可見,現場生產作業環境更透明。
02/智能車間
智能車間直觀展示生產流程中的每個環節,包括原材料采購、生產加工、成品出庫等,讓管理者和現場工人都能夠清晰地看到整個生產鏈條。本項目中,產線沙盤支持管理者根據訂單情況,利用電子沙盤模擬產線調整結果,適時調整產線生產流程,保證生產任務和產品質量。
03/車間指揮聯動
利用大數據分析和機器學習技術,實時監測生產趨勢和潛在風險,提前發出預警,減少生產損失。如發生缺料、設備運行不飽和、設備故障等,聯動后臺工單系統,快速選擇并啟動應急預案,及時調動資源,最小化事故影響。
04/設備智能巡檢
監控產線設備的實時運行狀態,支持第一或第三視角自定義巡檢、漫游巡檢及智能巡檢模式通過數字巡檢提高巡檢的準確性、效率和響應速度,同時減少人為錯誤和運營成本。
05/生產質量監管
展示當前及歷史訂單生產情況,追蹤并反饋訂單生產進度,幫助管理者及時發現訂單生產風險并提前規劃預案,保證訂單保質保量按時交付。支持點對點追蹤產線設備的訂單完成情況,系統通過接入匯總后臺訂單信息數據,實時監控訂單從開始到完成的整個生產流程。
06/安全調度
針對產線安全模塊進行安全預案,接入監控預警系統,出現風險報警后及時提報工單交由指定人員處理,通過系統實時反饋當前進展及風險詳情。