有色金属行业智能加工工厂建设指南

　一、建设目标

　　结合我国有色金属生产加工行业产品品种多、订单批量小、生产工艺路线长（路径多）、产品精度要求高、生产运行速度快、物流调度频繁等特点，运用工业互联网、大数据、人工智能、5G通讯、边缘计算、虚拟现实等前沿技术，实现工艺、装备、能源、物流等生产要素的数字化汇聚、网络化共享和平台化协同，建成集柔性化生产、产品质量全生命周期动态智能管控、供应链协同优化运营等于一体的生产稳定、协同高效、响应快捷的有色金属智能加工工厂，全面提升企业的综合竞争力和可持续发展能力。

　　二、建设原则

　　坚持企业主体，战略主导。确立企业智能工厂建设的主体责任意识，根据企业战略，结合企业区域特征、产品定位、工艺装备、管理模式、两化融合基础，明确企业智能制造建设重点。

　　坚持总体规划，分步实施。把握智能制造发展方向和重点，从全局、整体层面进行顶层设计，根据企业实际情况，围绕有色金属智能加工工厂建设主要环节和重点领域，兼顾自身能力和业务需求分步推进实施。

　　坚持问题导向，持续优化。以解决生产经营和企业管理的实际问题为出发点，实现关键轧制设备、数控机床和控制技术的升级、突破；随着企业的战略演进、管理理念和生产组织模式的不断优化，以及经验积累促进知识转化，对智能工厂的软硬件设施和工业系统进行迭代升级，持续提升企业的智能化水平和生产效能。

　　坚持创新引领，数据驱动。通过工业互联网、5G等技术夯实智能制造信息基础设施；基于数据驱动的理念，应用大数据、人工智能、边缘计算等技术提升信息系统具备学习与认知能力，解决有色金属加工过程中工艺控制的不稳定性、物流调度频繁的复杂性等问题；利用AR/VR等技术形成人机协同混合增强智能，充分发挥工艺技术人员的智慧与机器智能的各自优势，相互启发增值，全面激发企业的创新活力。

　　三、总体设计

　　（一）总体架构

　　有色金属智能加工工厂建设围绕生产装备、智能感知、基础网络、信息系统、云平台等要素，采用基于工业互联网的云、边、端构架，建立“平台协同运营、工厂智能生产”两个层面的业务管理控制系统，将企业大量基于传统IT架构的信息系统作为工业互联网平台的数据源，继续挖据系统潜在价值，同时逐步推进传统信息化业务云化部署，搭建企业智能制造解决方案平台，实现工厂一体化智能生产管控、智能协同管理、智能决策与制造新模式创新。

　　1.技术架构

　　端：通过对生产设备进行智能化改造和成套智能装备的应用，实现工艺、设备、能源、物流等生产要素的全面感知。

　　边：充分利用企业原有信息系统和控制系统数据，泛在连接各种制造资源。

　　云：通过软件重构，开发基于数据驱动的工业应用，实现制造资源的灵活调度和高效配置。

　　2.应用架构

　　智能管控：聚焦生产制造层面，通过生产线的智能化改造和成套智能装备的应用，实现设备状态智能感知、精准控制、预测维护以及生产过程智能感知和控制优化。

　　智能协同：聚焦企业生产管理层面，通过对实时生产数据的全面感知，对产品、设备、质量、能源、物流等数据的分析，实现资源优化配置，提升企业运行效率和协同管理水平。

　　智能决策：聚焦企业经营管理层面，通过对采购、销售采购、销售、财务、成本、人资、审计等业务数据的全面集成和系统分析，协助企业快速、精准决策。

　　智能服务新模式：产业层面，通过行业工业互联网、大数据、人工智能等手段，聚焦协同创新，结合用户个性化需求、加工工艺的迭代优化、生产过程的大数据分析，不断形成创新应用，实现产业资源汇集和协同、共享发展。

　　（二）建设路径

　　坚持“融合发展，并行推进”，循序渐进的推进企业智能工厂建设进程。

　　1.现有工厂

　　依据企业实际业务特点和支撑配套条件，编制总体规划，根据加工企业实际需求紧迫程度、基础条件和资金承受能力等因素制定实施方案，明确阶段任务目标、预期效果及详细的实施计划，分步开展建设。

　　（1）大中型企业

　　开展数字化标准化建设工作，制定数据标准、流程标准、操作标准；建设数字化工厂，实现订单、工艺、计划、调度、质量、设备、产品、能源、安环等全面数字化管理。

　　对设备进行数字化改造，对生产过程进行自动控制，加装智能视觉监控和智能仪表，开展信息化基础设施及信息安全建设，做到工厂网络化、少人化、自动化。

　　以工业互联网技术为基础，建设工业大数据分析平台，充分挖掘数据潜在价值，实现设备故障智能诊断、过程参数优化、生产流程优化、数字仿真优化、经营决策优化等，打造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的有色金属智能加工工厂。

　　（2）中小型企业

　　依据企业实际情况及能力，对主要生产装备进行数字化改造，提升自动控制水平，加装智能仪表，开展信息化基础设施及信息安全建设，建立企业办公网，建设厂区安全监控网，做到生产少人化、自动化。

　　2.新建工厂

　　依据新建企业特点和配套条件，根据可研报告、初步设计总体规划，以及企业实际需求紧迫程度、基础条件和资金承受能力等因素制定实施方案，明确阶段任务目标、预期效果及详细的实施计划，分步开展建设。

　　（1）规划设计阶段应完成工厂生产工艺路线设计、智能装备选型、智能物流规划等智能加工工厂总体规划。

　　（2）基建阶段完成对智能设备、工控网络、视频网络、信息化基础设施、安全系统、工业物联网等的建设，做到工厂设备智能化、过程自动化、网络化、少人化，实现产线之间、产线内部物料自动流转及信息自动传递。

　　（3）基建后期到达产期期间，开展数字化工厂建设，包括订单管理、工艺管理、计划管理、调度管理、质量管理、设备管理、能源管理、安环管理等，实现工厂全面可视化、数字化。

　　（4）实现达产达标后，在积累一定量数据的基础上，开始建设工业大数据分析平台，挖掘数据潜在价值，实现订单柔性优化、生产工艺优化、质量全过程管理、设备故障智能诊断、数字仿真优化、经营决策优化等，打造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的有色金属智能加工工厂。

　　针对不同企业特点，鼓励有条件的大型企业建设工业互联网平台，鼓励中小型企业使用工业互联网平台。鼓励企业以硬件、软件、数据等基础要素迁入云端，快速获取数字化能力，不断变革原有体系架构和组织方式，有效运用云技术、云资源和云服务，逐步实现核心业务系统云端集成，促进跨企业云端协同。

　　（三）关键要素

　　1.高质量稳定生产

　　通过网络化、数字化、智能化技术，建立覆盖企业订单智能管理、生产全流程的质量管控、智能物流等系统，实现生产过程精细管控、生产高效、产品质量稳定的目标。

　　2.高效供应链协同

　　通过供应链管理系统和客户关系管理系统，实现物料供应的快速响应、订单的敏捷反应和外部需求、内部生产能力以及外部配套能力的协同。

　　3.柔性化计划排产

　　通过订单的数字化管理系统和智能排产系统，对客户订单自动处理，自动安排生产任务执行顺序、生产设备和排产计划，平衡各设备和工人的生产负荷，实现减少订单等待时间，实现对订单、计划和生产的动态追踪管理。

　　四、建设内容

　　围绕物联网、移动互联、云计算、大数据、人工智能、5G通讯等现代信息技术与工业自动化深度融合，在企业的感知层面、管控层面、供应链层面、决策层面实现新的运营、管控模式，推进企业转型升级，实现高质量发展。