数字化工厂顶层设计方案

背景与目标顶层规划方案背景与目标顶层规划方案整体解决方案建设背景与目标新技术驱动变革企业都在思考变革新技术驱动变革智能制造4.0信息物理系统数字化网络化智能化物-移动互联网物联网人工智能……智能数据可视化智能监控及异常预警智能数据采集智能数据可视化智能监控及异常预警智能数据采集智能终端监控短信生产进度有限能力设备状态智能终端监控短信生产进度有限能力设备状态系统系统APP条码/RFID系统系统APP条码/RFID投入产出质量SPC执行进度投入产出质量SPC仪表VR/AR社交视频仪表VR/AR社交库存物流生产成本设备库存物流生产成本设备物联网移动互联网智能控制策略、模型、算法、大数据物联网移动互联网智能控制策略、模型、算法、大数据设备管理安全环保能源管理生产管控…设备管理安全环保能源管理生产管控…智能化智能化智能传感技术自动控制技术计算机网络技术智能装备技术现代管理技术模型化数字化集成化可视化装备和产品智能化管理、决策智能化新业态新模式智能化生产过程智能化服务智能化生产断提高人员安全重视程度不断提高安全与环保 要求---安全与环保 要求---------------设备ii-传统设备管理模式效率低下设备-设备管理成本居高不下市场多变，需要灵活、高效、智能的生产管理方式 反馈和传递- 反馈和传递------------------供应链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别节能因素能源缺少降本增效的数据支撑能源监管粗放、无法精准识别节能因素能源缺少降本增效的数据支撑数字化制造的定义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、提高生企业本质安全生产过程安全监管安全标准化管理企业本质安全生产过程安全监管安全标准化管理化工生产业务上下游产业链内外部管理协同数字化工厂总体目标通信保障通信保障数字化工厂数字化工厂型经营运行管控自动化投用锁11在线监测监控生产运行管控在线监测监控生产运行管控信息安全安全环保与应急ThanksForYourWatchin顶层规划方案 数字化工厂建设切入：业务场景体现价值物流物流321©2020Perfect321©2020PerfectCorporation23数字化工厂建设过程：数据价值导向驱动业务应用生产运行控制设备运行监控设备层产线数字化映射（业务应用生产运行控制设备运行监控设备层产线数字化映射（DigitalTwing）综合分析优化打通三个方向集成：纵向：实现IT/OT融合横向：打通全生命周期、全价值链信息数据孤岛数物融合：实现数字/物理融合理融合感知分析决策从洞察到行动增强现实AR增强现实ARSCADA系统n系统价值：数字化设备的链接与通讯，提高数据采集/传递效率，为工厂管理人员提供生产实时预警、生产数据监视、在线趋势分析、工艺流程浏览、生产数据报表、海量数据存储功能，支持管理人员快速决策；物联网平台物联网平台交互交互SCADASCADA交互化工设备化工设备!数据总线基于工业互联网标识解析体系物料建模数据数据上传数据上传数据下载传数据总线基于工业互联网标识解析体系物料建模数据数据上传数据上传数据下载传九大核心价值之一创新商业模式高效产品制造模式智慧企业模式 智慧企业模式 九大核心价值之二生产调度中心生产调度中心计划与执行技术与保障九大核心价值之三PLC/DCS能源管理质量检测产量进度安全环保生产过程可视化监控工备监控设划监控计量监控产质量耗监监PLC/DCS能源管理质量检测产量进度安全环保生产过程可视化监控工备监控设划监控计量监控产质量耗监监控控物环控安监控艺监控产量统计产量统计质量检测工序1物料消耗质量检测工序1设备状态能源消耗设备状态……物料消耗能源消耗工序n产量统计设备状态质量检测九大核心价值之四能耗优化管理改进能耗优化管理改进发生的时间质量事件工况发生的时间质量事件工况质量事件参数情况工艺情况九大核心价值之五设备数据分析故障与数据关联性分析故障概率分析结果设备数据分析故障与数据关联性分析故障概率分析结果九大核心价值之六能源生产消费能源供应能效诊断能效分析能源生产消费能源供应业商业商司√能耗实时监测√能耗实时监测√√诊断优化智能化分析九大核心价值之七数据获取数据获取数据管理数据管理数据使用数据源数据转换数据挖掘数据仓库数据挖掘数据集市数据集市P数据迁移信息展现业务用户工艺数据工艺数据报表报表OOLAP用户Web用户移动用户设备数据设备数据即时查询即时查询多维分析多维分析生产数据生产数据数据挖掘数据挖掘质量数据质量数据三维用户三维用户仿真用户仿真用户能耗数据能耗数据安全数据安全数据……数据监视数据监视九大核心价值之八九大核心价值之九蒸气云爆炸凝聚相含能材料爆炸重大事故风险评估RBI设备风险评估系统能够为企业工艺研发、工艺风险评估、工艺风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，为企估基于可靠性的维修分析设备运行状态分析设备的安全完整性等级设备缺陷分析可靠性，可用性和可维……系统风险评估整体解决方案数字化研发数字化生产项目与产品组合管理同产品数据管理产品数据管理包装管理配比工具数字化仿真生产类展示交互层业务应用层包装仿真机器人基础建模层生产类展示交互层业务应用层包装仿真机器人基础建模层规划类工艺规划物流规划布局规划质量类参数分析检测仿真管理类工艺模型库工艺模型库数字化资产资产战略规划与绩效分析资产战略规划与绩效分析BPM---------------计划层计划层工单管理日历管理安装调试维修管理工作清场工单管理日历管理安装调试维修管理工作清场维修成本文档管理排程管理缺陷故障点巡检业务层维修成本文档管理排程管理缺陷故障点巡检业务层出出库资产维修维护管理资产调拨资产盘点领用、借用申请管理资产租赁库资产维修维护管理资产调拨资产盘点领用、借用申请管理资产租赁资产出售资产报废资产保险资产抵押资产出售资产报废资产保险资产抵押.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.<<流程配置流程配置核算层核算层<凭证凭<凭证凭证凭证凭凭证凭证启业云平台工作流平台、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…生产跟踪调度可视化…生产跟踪调度可视化安全研判能效提升决策支持生产信息生产信息决策支持生产信息实时数据实时数据数字化仓储数字化能源工业互联网qPaaS平台程的物料平衡模型，通过物料平衡模型，实现全厂物料日平衡计算。物料平衡计算平衡计算的结果，作为各类生产统物料平衡计算计报表、以及装置投入产出、产品收率、装置转化率、原料单耗、装置加工损失、储运损失等指标计算的依据。物料路由开关物料路由开关算法，提供图形化平衡展示工具，支持单装置、单物料、多装置及全厂的物料平衡。生产概览通过生产概览，让生产管理人员实时掌握当日的产品产量、能源消耗、产情况、以及主要设备的运行情况，从而为生产管理人员提供管理支撑，产情况、以及主要设备的运行情况，从而为生产管理人员提供管理支撑，系统数据>能源消耗；>异常情况；>主要生产情况；>主要设备运行情况；,通过数据采集，进行全方位监视设备实时/历史运行状态，统计分析启停记录、参数越限记录，通过定位、再现异常时间段的生产过程及相关参数越限趋势，为设备检修提供决策依根据设备类型/设备人工配置智能阈值配置短信、站内通知、邮件、声光告警逐级推送告警分级推送告警生成工单告警复归验证赋能企业设备高效管理，形成运维业务的全场景闭环设备点检设备巡检设备保养设备设备预防性维护预测性维护是通过对设备状况实施周期性或持续监测，基于机器学习算法和模型来分析评估设备健康状况的一种方法，以便预测下一次故障发生的时间以及应当进行维护的具体时间。数据收集数据收集数据处理数据处理状态指标状态指标自动化模型自动化模型模型输出与应用模型输出与应用能流图备行业标准优化标准体系历史数据寻优规划能耗技改能流图备行业标准优化标准体系历史数据寻优规划能耗技改常专对析业化对询分分异标效分企优业查行项计标行执统析备库 能源管理中心能量平衡工艺特性设备规范运行参数限值运行规程模型实例化能源衡管能量平衡工艺特性设备规范运行参数限值运行规程模型实例化能源衡管能能量消划本构析源成分理能计平计具结测析能源告计化标管指理能效控分理源诊管析能源采集购入贮存→加工转换→输送分配→最终使用能源审计数据上报文档管理能源审计数据上报文档管理耗 对标、对标、排名… 能源诊断结论 计量体系器具人员工厂数字化关键业务场景：质量管理完善质量管控指标模型建立，最大化保证产线产品批次/设备工艺制程稳定性供应商退仓库包装成品检到货来料检仓库生产仓库包装成品检到货发货厂客户品质检验中控检原料检退货成品检出货检客户品质检验中控检原料检退货<供应商<退收货客户退货品质部门生产制造系统数字工厂数字工厂不良批次多因子分析配方、设备工艺优化不良指标监控报表不良品工艺参数追溯不良品趋势监控不良指标监控报表不良品工艺参数追溯不良品趋势监控不良品良品设备差异不良品良品工序参数对比不良品工序设备追溯设备产品历史追溯不良品历史趋势参数对比车间、人员、设备工艺差异对比!!!!……手工数据质量数据检验仪器↓ 根据偏差原因进行原异常报警异常报警质量偏差质量质量偏差质量质量检验 ④监测预警①数据采集⑤数据分析呈现)②风险管理)④监测预警①数据采集⑤数据分析呈现)重大危险源管理重大危险源管理企业安全服务企业安全服务安全生产标准化风险动态预警安全生产标准化风险动态预警厂厂厂厂双重预防体系双重预防体系应急救援平台应急救援平台班组建设管理班组建设管理专家智库专家智库决策一张图三维可视化决策一张图三维可视化管控一张表移动应用管控一张表移动应用码码 系统描述系统结合物联网监测预警技术，通过部署在现场的物联网云主机，接入企业各种安全生产动态监测数据、监控视频，主要用于监测化工企业构成重大危险源的危险化学品储存设施及生产装置实时数据和预警、可燃有毒气体数据及预警、危险化工工艺安全参数监测预警、监控视频等信息。利用物联网云主机内嵌的视频分析技术、预测预警模型，及时获知化企业的各种装置、设备、工艺的安全运行状况，实现对企业的重大危险源的动态安全监管。 建设依据GB18218危险化学品重大危险源辨识GB/T13861生产过程危险和有害因素分类与代系统价值系统价值>提升企业自身的安全监督管理水平；>提升事故预警能力；>强化重大危险源安全管控；>有效防范较大事故；>坚决遏制重特大事故；数字化应急-应急救援曾有毒气体可燃气体液位监测压力监测云曾有毒气体可燃气体液位监测压力监测云应急管控应急指挥报警联动应急救援事件升级应急研判应急预案沙盘指挥事后管理22事件升级，事态发展趋势与处置情况上报物联网通信网应急专网物联网通信网3应急响应会商4融合统一指挥调度11抢险救援医疗抢险救援医疗交警公安政府应急响应中心消防企业应急救援组企业应急响应中心企业应急救援组数字化仓储数字化仓储，是针对仓储精细化操作的过程管理系统。使企业的仓储管理从传统的“结果导向”转变成“过程导向”；从“数据录入”转变成“数据采集