智能化工厂系统建设方案

智能化工厂系统建设方案目录1 智能工厂概述 41.2 设计原则 51.3 设计范围 61.4 设计规范与规定 62 智能工厂设计思路 72.2 智能工厂整体设计理念 82.3 智能工厂系统体系架构 123 服务器云平台及网络平台 153.2 网络平台 203.3 机房设置 274应用系统功能 28 决策支持系统（DSS） 294.2 企业资源管理系统（ERP） 304.2.1 财务管理 304.2.2 成本管理 314.2.4 销售管理 314.2.5 人力资源管理 324.2.7 324.2.8 项目管理 324.2.9 物流管理 334.2.10 库存管理 334.3 智能制造-生产管理系统 334.3.2 业务流程 344.4 智能制造-专业管理系统 394.4.2 设备管理系统 414.4.3 434.4.5 检化验管理 454.4.6 环境管理 464.4.7 集中计量系统 464.4.8 铁钢包调度管理系统 484.4.9 能源管控中心 494.5智能工业大数据平台 49

智能工厂概述智能工厂介绍4.02025中国《智能制造发展规划（2016-2020年》指出，智能制造是4.0设计原则4.0和智慧工厂等智能制造企业的设计要求和设计原（1）安全性和可靠性原则（2）可扩充性原则软硬件系统应满足不断优化、平滑升级的要求，具有可扩充性，以充分保护用户的利益。（3）经济性原则在保证功能完整的前提下，按照合理、实用的原则选用新设备，努力降低工程建设投资。（4）支持生产经营业务原则（5）总体策划、分期实施的原则本着“总体策划、分期实施”的原则，对整个企业信息化进行总（6）合规性原则遵循钢铁信息化方面的相关规定、要求、规范。（7）与工艺设施建设同步的原则重要的信息系统应与工艺设施建设同步“设计、实施、投运”。设计范围（1）设计范围覆盖工程项目中的：铁前区、炼铁区、炼钢区、轧钢区和全厂公辅设施等。（2）本方案包含所有重要的生产、经营业务，并将其固化在计设计规范与规定GB50174-2017YD/T1402-2005IPGB50414-2007IEC62443《工业过程测量、控制和自动化网络与系统信息安全》。智能工厂设计思路智能工厂建设目标为积极响应国家“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念，贯彻落实《中国制造2025》、《钢铁工业调整升级规划（2016-2020企业进行智能工厂建设后，从原料到产成品整条生产线实现调（1）通过企业信息化，引进先进管理模式，实现企业现代化管理。（2）以精简高效的业务架构为基础、合理流畅的管理流程为导（3）实现精细化管理、规范化操作、准时化生产，实现生产经力，全方位提高企业整体的市场综合竞争力。（4）通过企业信息系统的完善，逐步建立两化深度融合的“数字化智能工厂”。智能工厂整体设计理念4.0”，美国图1—钢铁企业智能制造体系架构图（图2—智能工厂调度监控中心BIM图3—智能工厂运营管理平台图3—智能工厂运营管控平台智能工厂系统体系架构ERP（1）公司管理模式的要点1）适应集团运营管控的高效复合管控模式。2）公司对核心业务单元实施集中管控的运营管控模式。3）对核心业务单元按“公司－专业厂－作业区”三级设置管理架构，实施管理。4）公司为生产经营管控中心；各专业厂为成本中心，主要负责5）建设与企业同步发展的信息化系统。通过建设覆盖全公司各（2）（4（L1图3-1智能工厂系统总体功能架构图第五层为企业经营决策层第四层为企业资源管理层OA，电子商务平台等，实现对研发、工艺、财务、第三层为智能制造层第一层为基础自动化层服务器云平台及网络平台服务器云平台CPU性与连续性的苛刻要求。（1）设计范围化验、企业资源管理系统（P、协同办公（A）系统、电子商务、DSS服务器云平台设计覆盖区域包括：公司各生产单元和办公单元。（2）设计目标（3）设计原则本次项目建设应满足以下几项基本原则：1）实用性：在满足现有业务基础上，充分考虑现有设备、未来发展和节省投资三个因素。2）安全性：采用可利用的各种安全手段，防止系统外部的非法侵入以及病毒防护，保护应用系统安全。3）可靠性：系统设计要有效的避免单点故障，在设备的选择和4）成熟和先进性：设备选择等方面应采用国际上先进的同时又是成熟、实用的技术和主流品牌。5）高可用性：在较高的可靠性和可用性前提下，保证系统的正常运行，关键设备做到实时备份和自动故障切换。6）规范性：系统设计所采用的技术和设备应符合国际标准、国7）开放性和标准化：在设计时，要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案；设备的各种接口满足开放和标准化原则。8）可扩充和扩展化：所有系统设备不但满足当前需要，并在扩9）可管理性：整个系统的设备应易于管理，易于维护，易学，（4）设计方案搭建服务器虚拟化平台，需要有若干台服务器组成服务器集群，1VCenter服务器云平台典型架构图如下：图3-1服务器云平台典型架构图服务器云平台优势如下：CPU②降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。③提高运营效率，加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。④主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。⑤不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。ITIT⑦将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。网络平台（1）设计范围网络设计覆盖区域包括：公司各生产单元和办公单元。（2）设计目标网络能够支持数据、视频、语音传输，网络架构支持三网合一。各业务网络相对独立，网络之间采用物理或逻辑方式进行隔离。相同、相近层面的应用系统尽量在一个业务网络中运行，减少数据流在区域之间的数据交换，保证各业务网络的独立性和安全性。（3）2）3）扩展性：具有扩展升级和灵活变更能力；4）灵活性：采用灵活的组网方式，便于实现网络调整和维护；5）安全性：采用冗余技术保证系统的容错性；6）可管理性：能够监控整个网络的运行状况，合理分配网络资源，动态配置网络负载，迅速确定网络故障等。（4）网络结构INTERNET移动 INTERNET网通管理区门户区终端管理服务器（补门户区杀毒服务器 丁、漏洞扫描）负载均衡网管服务器VPNVPN授时服务器上网行为管理认证服务器核心交换机防火墙业务服务器集群区

服务器接入交换机双机热备数据库审计汇聚层办公楼汇聚点铁前汇聚点 炼钢汇聚点轧钢汇聚点汇聚交换机双机热备图3-2网络平台整体架构示意图（5）网络划分（1）生产办公网1VLAN2）视频语音网炼钢区铁前区轧钢区办公区中心机房炼钢区铁前区轧钢区办公区中心机房视频服务单元服务器群视频语音网IP-SAN存储图3-3视频语音网主干示意图3）互联网接入区ISPInternetWWWVPN100M；备用通道从另一ISP租用，带宽为100M。互联网接入服务只在办公网中提供。4）远程访问网络VPN（6）网络通信线路设计24128（7）生产网与办公网的安全隔离防火墙隔离：可以防止非法访问，但不能隔离病毒，造价较低。服务器双网卡：生产网与管理网不直接相连，通过服务器交换数据，如果服务器本身防护得好，可以保证系统安全。生产网与管理网直接通过交换机连接，采用逻辑隔离方法控制网络间的非法访问，只允许授权的IP地址进行网络间访问。（8）无线网络接入APMACMAC（9）网络安全管理具体来说可分为如下几个方面：1）有效预防、发现、处理非法的网络访问；2）保护在不安全网络上的数据传输；3）合理的安全体系架构和管理措施；4）有较强的扩展性。网络安全管理组成部分如下：1）防火墙系统：将整个网络按照信任等级分成不同的区域，并2）业务VLAN划分，根据内部管理业务或办公区域的不同，进VLAN3）建立门户区，实现内外网数据交换的可控性，同时，利用门户区，阻止和控制来自外部网络对内部网络的直接攻击。（10）网络管理系统1WebGUI2机房设置（1）公司数据中心300m2（（UPS130m2（2）汇聚层机房100m2（3）L2系统机房L2L220UPSL1UPS304应用系统功能企业经营决策系统（OA）系统息门户中工作,摆脱时间和地域的限制，实现协同工作与知识管理。主要功能：收发文；知识库；决策支持系统（DSS）DSSERP主要功能：4.1.3主要功能：企业资源管理系统（ERP）ERP财务管理成本管理4.2.3销售管理人力资源管理人力资源管理主要包括：ERP项目管理项目管理主要包括：物流管理库存管理智能制造-生产管理系统系统特点（1）建立统一代码体系（2）建立产品规范、冶金规范体系，实现按合同进行设计与生产（3）实时动态订单跟踪（4）实现钢铁生产供需平衡（5）实现全流程一级计划管理（6）实现炼轧一体化实时动态调度系统（7）实现监、管、控一体化（8）实现全流程质量管理（9）财务成本信息收集业务流程（1）生产管理业务流程生产管理流程总图如下：经营计划原料管理生产作业计划管理原料管理生产作业计划管理季月原料计划编制月度生产作业计划编制生产计划层销售订单管理原料输出与料场管理订单处理周生产作业计划编制订单归并订单计划配料管理日生产作业计划编制生产跟踪层作业管理层生产实际跟踪材料申请现场作业管理辅料管理工器具作业管理生产线作业管理仓库作业管理合同跟踪生产管制生产作业调整生产作业监控在制品管理在制品库存及转移控制在制品物料跟踪和生产实绩跟踪准发资源管理材料转用充当生产作业计划规程管理销售图4-1生产管理流程图（2）质量管理业务流程质量管理流程总图如下：质量控制生产工艺介质检验产品最终检验质量判定质量控制生产工艺介质检验产品最终检验质量判定订单质量设计原料进厂检验中间工序检验产品制造履历管理质量水平管理质量体系管理质量方针目标过程审核产品供货标准管理产品审核质量会议规程体系管理内部用户满意度调查评价产品质量异议纠正和预防质量攻关管理工序质量控制用户质量异议管理产品质量证明书管理业务运作业务支持体系质量管理流程总图图4-2质量管理流程图质量控制管理由以下管理业务组成：质量体系管理由以下管理业务组成：4.3.3（1）一体化质量管理（2）铁前生产管理系统（3）钢后生产管理系统（4）仓库管理仓库管理包括：智能制造-专业管理系统智能化三维工厂BIMGIS管理，用能设备和检定仪表的智能化点巡检管理。用户可以在三维模型上实时监控各用能设备和用能单元的能耗（1）能源监视3D360（2）三维设备模型查看重要用能设备的3D模型，直观展示模型外观，各个不同部位名称及作用，集成设备的操作参数标准及实际运行参数变化监控；（3）设备安装（4）设备定位可以在3D场景中通过设备编号、设备名称、设备类型等多种查（5）视频监控3D设备管理系统（1）设备技术档案（2）设备运行监视管理SCADA（3）设备产能、耗能管理（4）设备点巡检管理（5）设备故障管理