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力控科技

管控一體化解決之道

業務與行業

智能工廠解決方案

摘要

              

力控科技智能工廠解決方案是通過新一代信息技術與先進制造技術的深度融合,以推進“智能制造”為目標,在“數字化工廠”的基礎上,利用物聯網技術、自動化采集與控制技術、移動互聯網、大數據等技術,構建高效、節能、綠色、環保、舒適的智能工廠環境,實現貫穿企業設計、生產、管理、服務、決策的自動化、數字化、可視化、集成化、科學化管理,促進生產過程中人、機器、資源的智能溝通、有效協作。


一、方案概述        

   

“十三五”期間,制造業結構調整與轉型升級將不斷深入,為了實現“我國制造業邁入制造強國行列”的目標,各類型制造企業的轉型升級、創新變革、智能化發展勢在必行。

企業建設智能工廠的核心要素,一是堅持兩化融合,推動新一代信息技術與制造業深度融合,實現以數字化、網絡化、智能化為標志的智能制造,促進生產型制造向服務型制造轉變;二是堅持創新驅動,堅持把創新作為引領發展的第一動力,突破智能制造、業務應用等方面的核心關鍵技術,為建設智能工廠提供技術支撐平臺;三是堅持質量為先,加強質量標準、檢驗檢測、認證認可等質量保障體系建設,開展在線監測、在線控制和產品全生命周期質量追溯,提高產品質量的穩定性和可靠性;四是堅持綠色發展,加強大氣污染、水污染、土壤污染的防治,嚴格控制污染物排放,推廣綠色低碳發展模式以及節能減排、資源綜合利用技術,實現制造企業的可持續發展。


二、設計目標                  


通過新一代信息技術與工業的深度融合,構建自動化、數字化、模型化、可視化、集成化、科學決策化的智能工廠平臺,實現智能計劃排產、智能生產協同、智能設備互聯、智能資源協調、智能質量管控、智能能源優化、智能決策支持。

加強生產工藝規范、質量檢測標準、產品認證認可等基礎標準體系的建設,開展在線監測、實時控制、遠程運維,以及產品全生命周期的質量追溯,提高整個生產過程的穩定性和可靠性,提升產品質量。

實現整個生產過程中工藝參數、產量信息、質量數據、能耗值、環保數據、設備狀態等的自動實時采集;并能通過與生產訂單、工序、人員、設備的智能關聯,實現對生產過程的全程跟蹤與追溯;對于生產過程中的問題,進行智能報警,并溯源到相關的信息進行智能分析。

依據市場規劃、訂單需求等,自動協調人、機、料、法、環等關鍵生產要素,實現智能計劃排產,并聯動生成物料需求計劃、設備檢維修計劃、人員派工計劃、質量檢測計劃、能源需求計劃等,對整個生產過程進行智能調度,為高效率、高質量完成生產目標提供強有力的保障。

實現物料全生產周期管理,包括:從入廠計量、檢測入庫、到使用出庫及庫存盤點的管理;對原材料生產過程中的移動、消耗、轉化、回收等過程進行管理,并進行物料平衡的分析與優化;對生產過程中的原材料、半成品和最終產品的批次及質量進行跟蹤。

實現設備從啟用、建檔、維護保養、檢維修、檢定、停用、報廢等全生命周期的管理;實現智能設備的互聯、互通,以及遠程運維;對設備的運行狀態、執行效率、能耗情況等進行實時跟蹤與監控、分析與優化,從而提高設備的生產能力和綜合效率。

對企業的水、電、汽、燃氣、供暖等全能源介質進行統一計量與采集,實現能源實時監控、能耗動態分析、能源優化控制、能源結構持續改進的全能源鏈管理;通過能源大數據的統計分析,實現企業能效分析及能耗負荷預測;基于能源大數據構建企業能耗模型,實現企業能源平衡與優化,促進企業節能降耗,推動企業逐步向低碳轉型。

實現企業周邊空氣、水質、土壤及污廢排放等的在線監測與動態管控,對環境污染及超標排放等情況進行智能報警,并針對生產情況及影響環境質量的因素等進行分析、評價,做好環境保護與治理。

構建集生產事故應急預案、資源調度管理、模擬仿真為一體的可視化、數字化的安全應急指揮管理系統,通過工藝流程圖、GIS跟蹤、視頻監控、移動應用等多種方式,實現安全應急事件的動態感知、智能分析與輔助決策,提高企業應急調度管理能力,有效支撐企業安全生產。

實現企業物流、資金流、業務流、信息流的深入融合,提高各類信息傳遞與共享的及時性、準確性、一致性,并且通過大數據的分析與挖掘,為企業管理改進、生產效率提升、產品質量改進、設備運行優化、能源結構優化、環保技術改造等提供數據支撐與決策依據。


三、系統架構   

        

系統網絡架構如下圖所示:


系統功能架構如下圖所示:


四、功能特點            


1、智能化排產。根據企業經營計劃制定詳細的生產計劃,綜合考慮設備的生產能力、裝置產品收率或原料轉化率、原料供應計劃、市場因素、設備檢修計劃、能源保障、庫存等約束條件,以工廠利潤最大化或綜合產能最大化為目標,采用經驗及數學規劃方法,對生產計劃進行自動排程,以達到資源的最佳利用。


2、生產自動化、調度智能化。實現從下達生產計劃、接收生產指令、到指令執行與反饋全過程管控。可以把生產各環節的工藝參數、生產計量數據、設備運行狀態、原輔料消耗及供給情況、產品質量數據,實時、準確地傳送到生產、調度、維修部門,為相關人員和領導及時掌握生產狀況,進行生產調優、資源調度、設備運維及質量、安全控制提供信息支撐。


3、物料跟蹤及平衡管理。實現從原料進廠、原料加工、產品生產,再到產品出廠的全過程管理,對物料移動和物料存儲的全流程進行跟蹤與計量。


4、能耗管控與優化。針對企業生產經營活動中涉及的水、電、汽、燃氣等各種能源的消耗進行統一管理和集中監控,實現從能源數據采集—能耗過程控制—能耗分析—能源管理等全過程的自動化管理。通過能源管理與生產過程管理的有機結合,提升企業的能源管理水平,從而實現企業節能降耗的目標。



        5、設備全生命周期管理。實現設備全生命周期管理,包括:設備的啟用建檔,設備運行管理,設備的保養、運維、故障報警、檢維修計劃、報廢、停用,以及設備效率分析等。通過生產設備的檢維修計劃、及跟蹤維護,改善設備的性能,預防事故的發生,確保生產正常進行。



6、企業全面質量管理。在企業質量保證體系下,對進廠原料、生產中的過程品及最終產品的質量進行管控,以達到持續保證產品質量及提升質量保證能力的目的。對產品批次與原輔料批次進行雙向追溯,并與質量信息進行關聯,為分析產品質量異常提供依據。



7、嚴格的環境質量管控。系統對生產廢氣、廢水等污染物排放點進行嚴格的采樣、檢測,跟蹤并記錄排放達標情況;對于不符合標準要求的排放,進行報警。系統可以按固定頻次或隨機檢測企業周邊的大氣、水、土壤質量,有效跟蹤企業排放對環境的影響;系統可以按照環保質量指標的要求,實時監測環境質量,并進行自動判定及智能報警。



8、實時、有效的信息分析。分類匯總任意時間內生產過程中物料投入、產品產出及能源消耗、質量化驗等數據,并通過與外部系統的集成,匯總物料進出廠數據、銷售數據、庫存數據等,基于這些數據,自動生成各類統計分析報表。為生產管理提供及時、準確、完整的信息。



9、生產績效管理。基于企業關鍵績效指標(KPI)體系,以生產管理、工藝管理、物料管理、設備管理、質量管理等業務數據為依據,按照KPI指標模型自動統計計算,實現對生產過程中各類關鍵指標(技術、產能、質量、能耗等)的量化考評,從而對整個企業生產運營效益進行總體評價。



10、可視化生產綜合監控。系統支持企業核心信息的綜合展現,實現企業從安全生產、運營目標、節能降耗、管理KPI等多個維度的日常運行監測與管理,以及突發事件下的應急指揮調度管理,為領導層提供一個集運行監測、指揮調度、信息發布、輔助決策為一體的智能生產綜合管控平臺。系統支持與地理信息系統、視頻系統、移動智能的綜合可視化集成,并能夠以靈活多樣的統計圖表進行信息的直觀展示,為領導層決策提供支撐。



11、便捷的移動應用平臺。系統提供基于平板電腦及手機終端的Web App,實現與PC端同步的管理功能,為企業人員隨時隨地監測生產情況、處理生產應急事件提供便捷。



五、給客戶帶來的價值  


力控科技智能工廠解決方案,為客戶構建一個人機協同的智能化平臺,并從以下幾個方面助力企業實現全面智能化:
        1、從智能工廠總體規劃出發,幫助企業夯實智能基礎設施建設,實現生產過程全面自動化、數字化,為企業全面智能化打下扎實的基礎,避免項目后期建設中的重復投資、節約項目成本。

        2、循序漸進地提升企業智能化的管理水平和能力,初步實現具有自動化、數字化、模型化、可視化、集成化、科學決策化的智能工廠基本框架,降低項目風險,確保項目實施成功。



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