智能工厂总体架构及数字化应用解决方案

智能工厂总体架构及数字化应用解决方案（PPT）整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行2023年01建设背景整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行2345716数字化工厂企业总体设计、工艺流程及布局建立数字化模型自动化投用自控投用率达到90以上，关键生产环节实现安全连锁经营运行管控建立企业资源计划系统，实现企业经营、管理和决策的智能优化通信保障建立企业通信网络架构，实现各环节之间的信息互联互通。在线监测监控建立数据采集和监控系统，生产工艺数据自动数采率达到90以上安全环保与应急在安全与环境风险区域实现自动检测监控，建立在线应急指挥联动系统生产运行管控建立生产执行系统，生产计划、调度实现模型控制8信息安全建设工业信息安全管理制度和技术防护体系智能工厂总体目标02整体解决方案总体架构设计理念—数据集成与流转数字化研发数字化生产数字化调度数字化能源数字化质控数字化仓储数字化物流数字化供应链数字化客户数字化办公数字化安环数字化应急数字化绩效工厂建模数据能源建模数据质控建模数据设备建模数据供应商管理数据客户管理数据用户管理数据权限管理数据规则管理数据......数字化资产数字化设备数数字字化化仿仿真真数据上传数据总线数据上传数据下载数据上传数据分析数据决策数据挖掘基于工业互联网标识解析体系物料建模数据 工艺建模数据数据清洗整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行整理制作：郎丰利1519制作时间：2023年睿利而行高效产品制造模式智慧企业模式创新商业模式物联网技术数据挖掘仿真技术化工工艺生产管理质量管理能源管理设备管理安全管理成本管理生产有序提升质量降低能耗设备可靠本质安全降低成本生产工艺商业智能供应链管理生产执行管理DCSPLC云计算人工智能九大核心价值之一技术、产品、业务深度融合，打造化工工业升级生产调度中心计划与执行原材料采购、库存、耗用台账成品产量、库存、出厂台账半成品产量、库存、出厂台账能耗台账技术与保障设备运行状态生产工艺执行情况质量标准执行情况安全环保控制情况采购计划调整成品生产计划调整半成品生产计划调整监控预测与优化调度经济维护确保设备可靠、安全工艺、配方改进质量控制与追溯指标调整与优化集中、灵活的生产调度，优化生产资源配置，确保生产计划完成九大核心价值之二通过“坚强的”数据采集平台，掌握全面生产情况PLC/DCS工艺参数能源管理能耗数据质量检测样品/质量数据产量进度物料/产量数据安全环保安全/环保数据工设计产质能物安艺备划量量耗耗环监监监监监监监监控控控控控控控控生产过程可视化监控工序1产量统计质量检测DCS/PLC工艺参数物料消耗能源消耗 设备状态

工序n产量统计质量检测设备状态DCS/PLC工艺参数物料消耗能源消耗……九大核心价值之三实现质量事件的过程追溯，为质量优化提升提供支撑数据中心九大核心价值之四能耗指标设备指标数据支撑质量结果原因分析控制测定质量分析质量抽查质量事件质量事件原因分析设备原因材料原因人员因素工艺情况质量事件参数情况质量事件工况发生的时间能耗优化 工艺优化 设备运行优化 管理改进原因追溯优化提升故障与数据关联性分析故障概率分析结果设备数据分析结构化数据运行数据气象信息缺陷报告试验数据投运信息非结构化数据图片视频流基于设备实时，实现设备故障诊断识别九大核心价值之五优化能源、节能减排智能化测量智能化采样、制样、化验智能化结算电子招标与采购，降低运输成本实时监测设备能耗与高能耗设备能源使用过程各环节平衡分析动态的反应企业用能情况能源供应能源生产消费√能源质量与数量√能耗实时监测煤炭电商煤矿经销商物流公司银行用煤企业√诊断优化智能化的能耗分析，性能优化分析。指导生产人员优化能源使用效率历史寻优，大数据分析。能效诊断能效分析√智能化分析能效对标。能效统计分析。能效标准提升。标准 优化 结论 指导体系 方法 评估 建议九大核心价值之六数据源工艺数据设备数据生产数据质量数据能耗数据安全数据……形成大数据中心，支撑辅助决策数据获取数据管理数据使用数据集市OLAP数据挖掘数据迁移数据仓库抽取转化过滤加载数据转换即时查询多维分析数据挖掘Portal报表信息展现Web用户移动用户OLAP用户三维用户仿真用户业务用户数据监视九大核心价值之七重大危险源监测预警接入重大危险源企业的实时监控视频和安全参数等实时数据，实现动态监管、自动预警采集企业非实时数据，形成“一园一档”、“一人一档”、“一企一档”、“一设备一档”，提高精细化监管水平基于对园区、企业、装置的数字孪生，实现监测和预警的可视化管理支持动态预警、风险分布、在线巡查和监管反馈、安全承诺等企业本质安全重点应用九大核心价值之八安全风险综合分析与研判重大事故风险评估RBI设备风险评估系统风险评估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，为企业工艺安全技术管理及体系建设提供帮助。HAZOP工艺风险评估池火灾蒸气云爆炸沸腾液体扩展蒸汽爆炸喷射火灾凝聚相含能材料爆炸压力容器物理爆炸有毒有害物质泄漏扩散水体污染扩散模拟……设备风险分析为基础固有风险、潜在风险、事故后果定性分析、定量/半定量分析风险等级划分，发现主要问题和薄弱环节制定针对性检测计划，提出对策基于可靠性的维修分析（RCM）设备的安全完整性等级评估（SIL）可靠性，

可用性和可维护性分析（RAM）LOPA风险评估QRA定量风险评价设备运行状态分析设备故障分析设备缺陷分析完整性策略分析……九大核心价值之九03详细建设方案数字化研发项目与产品组合管理阶段关卡产品组合管理产品创新管理成本管理产品数据管理数据模型版本管理设计BOM供应商协同工作流管理标签管理类别管理规范包装管理数字资产（结构、设计图)实验迭代配比工具优化提前确保合规数字化生产生产配方编码质量设计管理方法知识质量标准基于配方的产品生命周期管理基于工业互联网标识解析体系定义标签规则数字化仿真通用模型库设备模型库零件模型库建筑模型库工艺模型库仿真工具包展示交互层基础建模层产品建模业务应用层常规交互三维可视化虚拟现实工厂建模工艺建模知识库规划类工艺规划物流规划布局规划管理类文档管理流程管理协同管理质量类参数分析检测仿真工艺优化生产类生产仿真布局仿真人机工程包装仿真机器人安全管理分析层计划层业务层核算层启业云平台资产战略规划与绩效分析BPM资产配置计划采购计划调剂计划维修计划供应商管理招投标管理价格管理合同管理采购管理库存管理控制人力资源管理项目管理安装调试维修管理工单管理日历管理工作清场文档管理排程管理维修成本缺陷故障 点巡检资产维修维护管理出库申请管理领用、借用资产租赁资产调拨资产盘点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......存货核算应收、应付、网上报销流程配置核销现金流管理平台凭证动态会计平台凭证凭证凭证成本管理总账报表工作流平台、审批流平台、预警平台、系统配置平台、数据交互平台、动态建模工具等入库数字化资产数字化生产—业务架构生产优化智能决策安全研判能效提升调度计划调度指令应急指挥……交接班管理开停工生产调度生产跟踪 调度可视化异常处置 生产监视计划编制生产计划计划发布计划跟踪数字化供应链数字化工艺数字化设备数字化质控数字化绩效数字化安环数字化物流实时数据数字化仓储数字化能源决策支持生产信息生产信息 决策支持决策支持 生产信息数字化计量计划约束计划反馈调度指令下达操作管理操作监控 操作指令执行结果反馈操作指令下达执行结果反馈安元工业互联网qPaaS平台数字化生产—工艺管理工艺管理关注生产过程中工艺参数和操作规程，通过对这些方面的管控和优化达到“提高台时率，发挥最大产能”的作用。同时还关注工艺、能耗、设备参数、生产计划等。系统能够对于工艺基础、工艺过程、工艺分析、工艺考核进行一体化管理。工艺基础配方管理工艺标准工艺台帐工艺路线操作规程工艺过程工艺监视工艺变更工艺优化工艺分析工艺指标分析工艺告警分析工艺变更分析工艺平稳度分析工艺考核工艺执行统计工艺执行报告工艺执行考核数字化生产—物料平衡建立涵盖整个厂区生产工艺流程的物料平衡模型，通过物料平衡模型，实现全厂物料日平衡计算。平衡计算的结果，作为各类生产统计报表、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。系统内置强大的物料平衡计算算法，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。信息编码管理平衡模型配置物料平衡计算（每日）生产信息查询平台物料路由开关信息维护手动位号信息维护装置物料生产信息维护罐运行信息维护信息编码管理平衡报表生产日报数字化生产—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、关键指标的趋势、异常情况、主要生产情况、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，做到生产“一目了然”。生产概览>产品产量；>能源消耗；>关键参数趋势；>异常情况；>主要生产情况；>主要设备运行情况；系统数据数字化生产—设备状态分析通过数据采集，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据，指导设备“按需检修”。设备状态分析工艺参数监测数据运行、停运时间统计启停次数统计越限数据分析设备可靠性分析数字化生产—异常告警阈值配置根据设备类型/设备人工配置智能阈值配置告警推送短信、站内通知、邮件、声光告警逐级推送告警分级推送告警处理闭环告警生成工单告警复归验证数字化设备—全生命周期管理设备预防性维护按照预防为主的原则，有计划地对设备进行日常维护保养、检查和检修，以保证设备经常处于良好状态。这种预防性维护方式可以及时发现设备隐患，避免了设备的剧烈磨损，延长了设备的使用寿命。同时，也有利于缩短修理时间，提高维修效率。数字化设备—预防性维护设备点检设备巡检设备保养设备检修点检标准点检项目巡检标准巡检项目保养标准保养项目检修标准检修计划点检路线点检计划巡检路线巡检计划保养计划保养工单外委管理检修进度点检工单点检记录巡检工单巡检记录保养提醒保养记录检修质量检修成本数字化设备—预测性维护数据收集数据处理状态指标自动化模型模型输出与应用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。国家 行业 集团 历史标准 标准 标准 先进指标体系指标设备报表能流图流程建立模型工艺工序设备指标规则能量平衡运行参数限值运行规程工艺特性设备模型 规实例化 范测点绑定工况配置公式调整规则配置优化标准体系历史数据寻优规划能耗技改能效优化改进能耗对标分析在线监测能能能能异源源源效常监指指诊告控标标断警管计分优管理算析化理能耗统计分析能能能能计源量源源量消平计成器费衡划本具结分预分管构析测析理运行工况标杆值影响因素解决措施异常特征历史案例数据中心+优化知识库异企优指行常业化标业查能执专对询效行项标统对分分分计标析析析购入贮存→加工转换→输送分配→最终使用数字化能源—管控一体化能源管理中心能源采集数字化能源—能源管理平台能耗指标能源统计指标介质单价、成本计算计量体系器具人员结合实际生产工艺技术，耗异常的设备提出对能能源诊断结论数据上报文档管理能源预测模拟交接班日志指标体系计量器具能源实绩能源分析成本管理能源诊断能源审计实绩查询、能源平衡对标、对标、排名…自动数据采集结算生产计划等推算能源计划实时监控各生产线主要用能设备的能耗计划计量结算在线监测能源调度检验类别检验对象检验指标判定标准……质量标准质量模型配方工艺质量体系质量计划生产过程检验质量控制质量台账质量报表生产计划采购计划销售计划进料检验出厂检验质量数据质量报告质量分析手工数据检验仪器

原料配料质量检验质量偏差调整配比工艺配方质量标准质量事件异常报警质量分析质量考核提交中控室调整配方比根据偏差原因进行原料配比优化、调整查找原因调整配比发现偏差原料质量标准质量检验标准质量结果质量事故考核质量不合格，产生重大影响质量结果考核自动预警数字化安环—智慧安全一体化服务、监测、预警及治理，全方位保障企业的安全生产隐患排查监测预警数据分析呈现① 数据采集② 风险管理 ③ ⑤管控一张表决策一张图三维可视化移动应用双重预防体系重大危险源管理班组建设管理安全生产标准化应急救援平台风险动态预警企业安全服务专家智库④数字化安环—重大危险源动态监测预警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。系统描述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码建设依据>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；系统价值人脸识别人员闯入安全帽佩带火焰分析烟雾分析无人值守数字化应急-应急救援企业应急救援组政府应急响应中心有毒气体可燃气体液位监测压力监测环境监测重点源监控高点监控物联网通信网应急专网消防监测事件升级，事态发展趋势与处置情况上报23 应急响应会商1抢险救援应急响应领导小组企业应急响应中心公安医疗消防交警4 融合统一指挥调度应急管控报警联动应急救援事件升级应急研判应急指挥应急预案 沙盘指挥事后管理云智慧应急：机制、体制、法制+事前、事发、事中、事后=及时有效数字化应急基础信息管理应急资源管理日常巡检管理防火检查管理应急预案管理预案结构化预案可视化预案数字化教育培训演练多终端多维度学习培训考核……全链条信息感知现场实时监控环境气象检测研判指挥辅助决策事故后果模拟电子沙盘综合研判多终端协同会商应急接处警一键接警预案智能匹配预案一键启动……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”，同时兼容原有的“数据录入”方式；从“人工找货”转变成了“导向定位取货”。仓库建模仓库库区库位平面库立体库标签管理模板自定义标签打印标签拆分引导式入库上架策略/PDA提示收货/入库/上架在库管理调拨/盘点/冻结保质期变更引导式出库拣货策略/波次拣货调拨/出库统计分析仓储关键KPI仓管绩效智能仓储设备集群数字化物流入厂监控出厂监控排队监控装货监控物流运单管理定位及轨迹管理互动导航终端数据采集数字化物流，是在货物的运输过程（原材料入厂至卸货区、产品从仓库发货至客户）中全面运用传感技术、定位技术、视频监控技术等现代信息和通信技术，充分利用信息流调控和主导物流，有效配置物流资源。数字化客户线索管理客户管理营销活动管理ROE计算360°客户画像销售计划与预测活动管理商机管理报价与订单管理合同管理和租约激励和佣金案例沉淀社群销售员考勤销售员活动订单执行状况客户服务和支持服务调度管理多渠道服务标准化现场交付-提升满意度客户分析产品分析市场分析销售分析服务分析漏斗分析交互渠道分析移动业务平台服务管理BI分析销售管理营销管理线索管理客户管理营销活动管理ROE计算360°客户画像销售计划与预测活动管理商机管理报价与订单管理合同管理和租约激励和佣金案例沉淀客户服务和支持服务调度管理多渠道服务标准化现场交付-提升满意度客户分析产品分析市场分析销售分析服务分析漏斗分析交互渠道分析数字化供应链通过对计划、采购、仓储物流、生产作业四大关键业务环节的管控，更好地实现问题的事前预防和事中控制，实现各业务部门的协同性，帮助企业落地PDCA管理循环和持续优化提升。订单数据工程数据采购计划生产计划销售部研发部采购中心生产车间供应链订单管理智能预测与计划智能化采购供应商协同绩效薪酬技能树展示在线学习培训员工档案困扰各方的人才培养赋能员工的发展模式员工痛点对成长发展很渴望对学习培训有需求管理者希望人岗适配、人尽其才缺少客观、多维、实时的信息以了解员工的技能掌握、成长发展情况HR痛点空缺的岗位没有适合的人选，员工缺抱怨看不到发展通道线下组织培训，时间难选、员工积极性不高人力事务性工作耗时费力员工管理者HR全生命周期的信息服务立足岗位履职查找技能短板、自主学习提升探寻发展目标发展“足迹”在线化全过程跟踪记录多维视角评价人力资源管理在线化管理工作流程公开化提供全面的信息支撑数字化绩效—打造人力资源＆员工发展平台05运营保障方案建设目标及原则：要建成集语音、数据、图像功能为一体，具备有线、无线和加密通信功能，具备视频指挥和调用各种图像资源的功能，形成有指挥调度和综合信息报送功能的城市运营中心，同时要满足应用系统支撑、安全防护等技术保障体系要求。指挥调度中心数据资源中心数据决策中心态势感知中心联动处置中心互联网+政务政