打造“智慧工廠”賦能裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級

焦衛(wèi)華

“推動(dòng)中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”，2014年5月10日，習(xí)近平總書記在河南考察中鐵高新工業(yè)股份有限公司（以下簡稱“中鐵工業(yè)”）所屬的中鐵工程裝備集團(tuán)時(shí)提出了“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，為中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、打造中國品牌指明了方向、提供了根本遵循。

研究數(shù)字經(jīng)濟(jì) 推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是目前數(shù)字化發(fā)展的新階段，已成為眾多制造業(yè)企業(yè)發(fā)展的時(shí)代趨勢。越來越多的生產(chǎn)工廠正試圖通過自動(dòng)化和機(jī)器人，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計(jì)算等技術(shù)，提高生產(chǎn)的靈活度和效率，將智能制造的精髓運(yùn)用到生產(chǎn)經(jīng)營實(shí)踐中。數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)越來越深度地融合發(fā)展，將深刻改變我國乃至全球的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。

近年來，中鐵工業(yè)牢記總書記“三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要指示，在盾構(gòu)機(jī)主軸承等核心技術(shù)上不斷取得進(jìn)步，成為世界上能獨(dú)立生產(chǎn)硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）、并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三大企業(yè)之一。2017-2019年，連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)等主項(xiàng)產(chǎn)品世界產(chǎn)銷第一。從2011年到2017年，逐步建立了“盾構(gòu)云計(jì)算平臺”“TBM云計(jì)算平臺”“中鐵設(shè)備管理云”等大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，做到了設(shè)備提前預(yù)警、利用大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值、降低成本。重組上市后，上線了黨建大數(shù)據(jù)平臺、財(cái)務(wù)共享服務(wù)系統(tǒng)、人力資源信息管理系統(tǒng)等，研發(fā)了鋼橋梁全生命周期檢測系統(tǒng)，建設(shè)基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目管理協(xié)同組織云平臺，通過數(shù)字化黨建、數(shù)字化財(cái)管、數(shù)字化人力資源等數(shù)字化融合，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)整合，提升經(jīng)營質(zhì)量。

2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，中鐵工業(yè)信息化團(tuán)隊(duì)將企業(yè)數(shù)字化建設(shè)取得的成果，廣泛應(yīng)用于疫情防控、復(fù)工復(fù)產(chǎn)工作中。自主研發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)疫情管控全部電子化，依托數(shù)字化技術(shù)提升協(xié)同辦公效率，利用數(shù)字化“云”平臺助力高效復(fù)工，減輕疫情對生產(chǎn)經(jīng)營造成的影響，為打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)和確保年度經(jīng)營目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)強(qiáng)技術(shù)保障。

推動(dòng)建設(shè)“一中心、三示范”項(xiàng)目

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型首先要實(shí)現(xiàn)智能化，打造“智慧工廠”，把工廠、車間整體與市場、科研智能化聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人的暢通聯(lián)接；實(shí)現(xiàn)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)應(yīng)用等技術(shù)“智慧大腦”和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)“神經(jīng)中樞”的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。通過實(shí)現(xiàn)云-管-端的協(xié)同，將制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)深度融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值流的優(yōu)化。

2017年，智能制造信息化建設(shè)項(xiàng)目成為中鐵工業(yè)重組上市募投項(xiàng)目之一。中鐵工業(yè)擬采用試點(diǎn)先行、逐步推進(jìn)的原則，提出“一中心、三示范”的近期推動(dòng)目標(biāo)，即建設(shè)中鐵工業(yè)智慧云中心和在工程施工專用裝備智能制造領(lǐng)域、橋梁鋼結(jié)構(gòu)智能制造領(lǐng)域、道岔智能制造領(lǐng)域建設(shè)智能制造示范廠（盾構(gòu)、鋼橋梁、道岔智能制造示范工廠）。

“一中心、三示范”項(xiàng)目的實(shí)施是中鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)成為世界一流的高新裝備制造企業(yè)的必備條件，也是踐行“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的重要手段。

中鐵工業(yè)智慧云中心

中鐵工業(yè)智慧云中心按照國家GB50174《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和建設(shè)，具有高“容錯(cuò)”可靠性和可用性，保障搭載的各信息系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

云中心分為主機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、配電間等運(yùn)維辦公區(qū)域。中鐵工業(yè)智慧云中心以虛擬化技術(shù)、云計(jì)算為支撐，以信息安全為核心，以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化服務(wù)為主體，以運(yùn)營服務(wù)為導(dǎo)向，基于云理念彈性、高效、安全的基礎(chǔ)設(shè)施資源運(yùn)營服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)軟、硬件設(shè)施資源動(dòng)態(tài)調(diào)度、自動(dòng)管控、共享使用和業(yè)務(wù)快速部署，提高運(yùn)營效率，降低運(yùn)營成本，滿足 “創(chuàng)新、協(xié)同、共享、開拓”的智能制造信息化發(fā)展戰(zhàn)略要求。

中鐵工業(yè)盾構(gòu)智能制造示范工廠

中鐵工業(yè)盾構(gòu)智能制造示范工廠是全球頂尖的盾構(gòu)制造工廠，通過建設(shè)企業(yè)一體化信息管理平臺，有效打通工廠各部門之間的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)商務(wù)營銷、研發(fā)設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等全流程業(yè)務(wù)鏈條的數(shù)據(jù)貫通，促進(jìn)了物資管理、生產(chǎn)計(jì)劃、車間作業(yè)、質(zhì)量管理的深度融合。示范工廠利用工業(yè)機(jī)器人、高精密數(shù)控機(jī)床、智能倉儲等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車間數(shù)字化及機(jī)加工設(shè)備的智能監(jiān)控管理，并基于作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)時(shí)收集與處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，有效提升企業(yè)精益制造管理水平。

中鐵工業(yè)鋼橋梁智能制造示范工廠

中鐵工業(yè)鋼橋梁智能制造示范工廠是國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的鋼橋梁智能制造生產(chǎn)基地。通過中鐵工業(yè)數(shù)據(jù)池，集成實(shí)施PLM、ERP、MES等信息化系統(tǒng)，并利用“5G+”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及先進(jìn)的智能生產(chǎn)設(shè)備群，建成上下聯(lián)通、業(yè)務(wù)閉環(huán)、典型覆蓋的智能制造生產(chǎn)線。示范工廠以板單元智能制造生產(chǎn)線為支撐，建立5G+MAC的高精度網(wǎng)絡(luò)，通過對生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集、制造資源動(dòng)態(tài)監(jiān)控、數(shù)控機(jī)床分布式控制于一體的數(shù)字化產(chǎn)線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)采集、設(shè)備運(yùn)維分析、人機(jī)協(xié)調(diào)控制。

中鐵工業(yè)道岔智能制造示范工廠

中鐵工業(yè)道岔智能制造示范工廠是國內(nèi)領(lǐng)軍的道岔制造基地。通過以制造運(yùn)營管理為核心的集團(tuán)管控協(xié)同平臺系統(tǒng)，以中鐵工業(yè)數(shù)據(jù)池為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了以銷售訂單為驅(qū)動(dòng)的多系統(tǒng)集成，通過數(shù)據(jù)可視化、透明化，實(shí)現(xiàn)了更好的業(yè)務(wù)溝通與協(xié)作。示范工廠以關(guān)鍵智能生產(chǎn)單元為支撐，實(shí)施了高速道岔總裝線等智能改造，廣泛采用數(shù)控設(shè)備，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、仿真技術(shù)、智能監(jiān)測和監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行信息可視化管理服務(wù)。

“一中心、三示范”項(xiàng)目實(shí)施效果

“一中心、三示范”項(xiàng)目的實(shí)施，將有效消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通，提升企業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)范性及信息共享能力，構(gòu)建了“縱向貫通、橫向集成”的中鐵工業(yè)數(shù)據(jù)池，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一管理、共享高價(jià)值數(shù)據(jù)，在提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短研發(fā)周期、降低單位能耗等方面取得顯著成效，為我國軌道交通裝備行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮了積極的示范帶動(dòng)作用，未來將達(dá)到如下效果：使中鐵工業(yè)全面達(dá)到信息化全流程管理的水平；在關(guān)鍵生產(chǎn)單元和生產(chǎn)線，重點(diǎn)設(shè)計(jì)領(lǐng)域達(dá)到超3.0的基本水平；在關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)、仿真、生產(chǎn)、服務(wù)領(lǐng)域，達(dá)到較高水平；通過項(xiàng)目實(shí)施，深入落實(shí)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要指示，推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建起企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新格局。

2019年9月，中鐵工業(yè)依托“一中心、三示范”項(xiàng)目，中標(biāo)工信部“2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全開發(fā)測試基礎(chǔ)共性服務(wù)平臺” 項(xiàng)目，并獲得國撥專項(xiàng)資金；2020年3月，中鐵工業(yè)智能制造信息化“一中心、三示范 ”項(xiàng)目第一次入選工信部2020年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)示范項(xiàng)目；2020年5月，“一中心、三示范”智能工廠案例榮獲“2019年度中國智能制造最佳實(shí)踐獎(jiǎng)”，并在E-Works“第十七屆中國智能制造歲末盤點(diǎn)”發(fā)布； 2020年8月，中標(biāo)工信部“2020年融合應(yīng)用軟件項(xiàng)目—高端ERP（企業(yè)資源管理計(jì)劃）”項(xiàng)目，并獲得國撥專項(xiàng)資金。同時(shí)，“基于數(shù)據(jù)采集治理及挖掘分析的數(shù)據(jù)池應(yīng)用方法及裝置”同步開展了發(fā)明專利的申報(bào)工作。

結(jié)語

隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)大數(shù)據(jù)將迎來快速發(fā)展的機(jī)遇期，全球工業(yè)大數(shù)據(jù)的競爭也將變得更為激烈。立足當(dāng)前、著眼未來，中鐵工業(yè)將深刻把握數(shù)字經(jīng)濟(jì)助力中國經(jīng)濟(jì)邁向全球價(jià)值鏈中高端的戰(zhàn)略機(jī)遇，借助中國在世界上領(lǐng)先的大數(shù)據(jù)積累能力，廣泛應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，對標(biāo)一流，趕超一流，深入踐行“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，努力打造出國際一流制造業(yè)企業(yè)，積極推動(dòng)企業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代智造轉(zhuǎn)變。