18号智能工厂，数据驱动的智能制造

发布时间：2018-01-25

关键字：智能工厂

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数据驱动的智能制造-18号智能工厂——三一“智造”工业革命。三一集团始创于1989年，是中国领先、全球第五的工程机械制造企业，年销售600亿元，产品销往全球100多个国家和地区，作为重工领域的标杆，三一集团以其18号厂房成为智能制造应用基础的示范。

智能化生产领域案例

三一是一个高度离散型制造企业，这种制造模式分散且独立，显然不能满足企业高质量的发展需求。三一积极借助信息化时代的优势，导入智能制造模式，优化运行系统，提升设备生产制造能力，积极应对工程机械企业多品种、高效率、高质量、低成本方面的压力与挑战。

本项目建设实体18号厂房建筑面积10万平方米，是亚洲最大的单体生产厂房，有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线，是三一重工总装车间，年产能300亿元，生产的混凝土机械全球第一，港口机械中国第一。

数据驱动智能制造

（1）总体架构

18号智能工厂从产品设计→工艺→工厂规划→生产→交付，打通产品到交付的核心流程。

图1 18号厂房智能工厂总体结构图

1）全三维环境下的数字化工厂建模平台、工业设计软件，以及产品全生命周期管理系统的应用，实现数字化研发与协同；

2）多车间协同制造环境下计划与执行一体化、物流配送敏捷化、质量管控协同化，实现混流生产与个性化产品制造，以及人、财、物、信息的集成管理；

3）自动化立体库/ AGV、自动上下料等智能装备的应用，以及设备的M2M 智能化改造，实现物与物、人与物之间的互联互通与信息握手；

4）基于物联网技术的多源异构数据采集和支持数字化车间全面集成的工业互联网络，驱动部门业务协同与各应用深度集成。

（2）基于三维仿真的数字化规划

通过对整个生产工艺流程建模，在虚拟场景中试生产，优化规划方案。在规划层面的仿真模型实验过程中实现产能分析与评估，通过预测未来可能的市场需求，动态模拟厂房生产系统的响应能力；在装配计划层面的仿真模型中，通过仿真实验进行节拍平衡分析与优化，规划最优的装配任务和资源配置。

图2 基于三维仿真的数字化规划应用图

（3）工业物联网与智能产线

利用智能装备实现生产过程自动化、机器换人，提升生产效率；同时搭建工业生产物联网，通过网络连入机台，实现机台的生产信息采集、机台互联，以及自动控制与数据传输，使机台使用率最大化。

图3 智能装备的应用示意图

基于物联网平台集成的现场设备数据、生产管理数据和外部数据，运用机器学习、人工智能等大数据分析与挖掘技术，建立产品、工艺、设备、产线等数字化模型，提供生产工艺与流程优化、设备预测性维护、智能排产等新型工业应用。

图4 工业生产物联网应用结构图

（4）MES和ERP无缝集成

集成MES系统与ERP系统，实现了客户订单下达到生产制造、产品交付以及售后追踪的全流程信息化，实现了生产制造现场与客户的实时交互。客户的个性化需求可以第一时间到达计划、制造、商务等相关部门，制造人员就能直接按照客户的要求进行快速生产和交付，客户也可以随时了解所购买设备的生产进度。

图5 SANY MES系统结构图

生产现场以MES系统为主线，辅助智能派工、现场LED看板等可视化信息，集成化计划/物流/质量等控制系统，从生产计划下达、物料配送、作业标准查询、质量管理等维度进行在线管控，实现了人员、资源实时调度，生产制造现场与生产管控中心的实时交互。

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