智能制造在各行业的应用
一、 冶金资源行业
行业的五层架构
惠普公司在对德国蒂森克虔伯信息化架构长期研究和应用的基础上,于2006年1月在“2006惠普冶金资源制造业信息化论坛上”率先提出了 “面向冶金资源行业的信息化一体架构”。
- 一级：数字化仪表和检测设备（PLC控制系统级）；
- 二级：过程控制自动化系统（PCS基于生产线的过程控制系统级）；
- 三级：MES（Manufacturing Execution System）系统；
- 四级：ERP（Enterprise Resource Planning）系统；
- 五级：企业决策支持及供应链优化级。
冶金行业五层架构
MES是一个用来跟踪生产进度，库存情况，工作进度和其它进出车间的操作管理相关的信息流。
ERP是针对物资资源管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理（信息流）集成一体化的企业管理软件。
钢铁行业的智能制造技术
钢铁行业自动化程度较高，在生产、销售、管理等方面用到的智能制造技术主要有物联网、云计算、大数据等互联网技术。
- 迁安钢铁厂
针对传统的人工监控钢包系统存在的工作量大、运行效率低等特点，迁安钢铁厂建立了基于物联网技术的钢包管理系统，将炼钢、天车等数据库与钢包管理系统相连接，开发了包括钢包跟踪模块、钢包配包模块以及钢水温度补偿模块在内的钢包控制系统，实现了对钢包的实时识别、监控、跟踪，加快了周转节奏，提高了周转效率和红包出钢率。 - 中国钢铁科技集团有限公司
联合何冶科技股份有限公司设计开发了钢铁企业物流智能管理系统。系统主要围绕物资运输需求、运输调度、运输计划、物流跟踪和仓储管理等环节通过促进物流的一体化管控、多平台协同运行和智能化管理，实现物系统的高效、低成本运行。 - 宝钢集团
将物联网技术嵌入到管理系统中，建成仓库库位、搬运工具以及仓储物品三合一的识别系统。
联合上海宝信软件公司建设宝钢私有云平台，整体框架主要由基础架构即服务（Infrastructure as a Service）、平台即服务 ( Platform as a Service）和软件即服务( Software as a Service）三层架构以及云计算管理平台组成。在移动云计算的应用方面，宝钢提出基于移动云计算架构的钢铁企业私有云平台，包括三层架构：移动终端层、网络传输层和应用层。
二、 纺织及服装行业
行业制造重点
主要在以下三方面：
- 装备智能化——智能制造的基础
当前纺织装备普遍采用了数字化控制技术，具备了一些智能化功能。在此基础上的新型智能纺织装备要求能够实现对自身工作状态的感知：具有故障类型等自诊断功能；具有自适应能力，能够根据作业数据进行调整；具有通信功能，通过互联网与制造商平台连接，为制造商开展基于大数据的远程服务提供支撑； - 产品智能化——智能服装
产品智能化是纺织行业与其他行业差异最大的领域。就纺织行业而言，产品最终是消费产品，智能服装是最典型的代表，其智能化功能主要通过以下三种途径实现：一是开发智能纤维，做成服装；二是通过新型染色或后整理加工的方法，使普通织物具有智能特性，再做成服装；三是将普通服装与外加电子智能元器件组合，应用互联网技术。 - 生产过程智能化——智能制造的核心
生产过程智能化系统，向下连接智能化设备，向上与智能管理化管理软件系统集成。
生产过程智能化四大重点
纺织行业的智能制造技术
纺织产业要成功转型，迈向智能制造首先需要解决的问题便是实现设备互联、消除信息孤岛。
- 红领集团
红领近年来提出了“大规模生产个性化定制”，“打造C2M平台”，以实现制造业转型升级。红领把这套方法做成了解决方案，进行编码化、程序化和一般化，将其命名为“SDE”（Source Data Engineering）。包涵C2M平台消费者端的个性化定制直销入口、大数据平台的数据模型和智能逻辑算法、制造端的工厂个性化定制柔性制造解决方案以及组织流程再造解决方案等基础源代码。红领把“先产后销的高库存模式”转变为“先销后产的零库存模式”。
红领模式
红领用了11年的时间，用信息化互联网的思维，现在己经形成了完整的个性化大规模定制的红领模式，实现了大数据互联网思维下信息化与工业化的深度融合。
- 台达集团
台达推出的纺织行业MES系统，先后成功应用于纺织行业的并条车间和细纱车间，帮助客户实现了工序多机台互联组网、设备状态及故障在线监控、工艺及产量数据上传分析、自动生成产量日/周/月/年报表等功能。
台达纺织MES系统基于分工厂级层、车间级层、设备级层共3层个层面。采用模块化设计，划分前纺工序、并条工序、细纱工序、络筒工序四个工序模块，按照工序特点及需求设计模块功能及报表规格，模块之间可互联也可以单独运行使用。
纺织行业MES硬件架构
- 鲁泰纺织股份有限公司
在智能制造发展方面，鲁泰立足大数据的高度集成融合与制造业单项冠军的技术装备优势，打造全产业链的智能制造。软件方面，构建鲁泰大数据平台，制衣 ERP目前已上线 18 个子系统,色织布APS自动排产系统也已应用。硬件方面，逐步实现装备智能控制、产品在线检测、数字化纺织品设计以及供应链全流程的信息化智能管理。其中“筒子纱数字化自动染色成套技术与装备系统”实现了筒子纱从手工机械化到全流程数字化、系统智能化的跨越,并获得国家科技进步一等奖。
三、高端装备制造行业
高铁是目前我国高端装备制造业的代表，2015年6月刚刚由南北车合并而成的中国中车股份有限公司，正在试图从优秀的子公司开始，推动整个集团向智能制造转型。中国中车计划通过智能制造转型达成四个指标：研发效率提高30％、产品不合格率降低30％、节能减排率提高30％、劳动生产率提高40％。
行业重点
中车将企业的管理和制造水平分为五个等级：传统化管理、精细化管理、精益化管理、数字化管理和智能化管理。高铁动车组生产企业目前已由精细级发展到数字级，意味着已经实现了精细化管理，企业两化融合水平较好，业务各个流程的电子化全线覆盖。并且已经进行了一部分精益化管理的尝试，在这个阶段，要求企业通过信息化手段进行管理、技术、商业模式创新。
轨道交通的发展特征及发展趋势
中车股份有限公司的智能制造技术
目前中车制造的高铁动车组产品已是国际一流水平，但工业基础和管理精益化程度与优秀跨国公司比还有差距。中车推进数字化、智能化，前期的重心会放在骨干企业的关键工序、关键车间的智能化改造。简单讲就是择优推进。从产品来看，目前最适合做的是动车组和高端机电一体化产品。
- 唐山机车车辆有限公司
唐山公司与西门子合作，开发CRH3型动车组的时候引进SAP公司的ERP系统。从2006年开始，唐山公司花了将近一年半的时间部署ERP，几乎花了2006年的全部利润来实施SAP的ERP系统。2007年，这一系统正式上线。在这套ERP系统的基础上，唐山公司不断优化，构建了覆盖设计、制造、检修、售后等各个环节的信息化管理统一平台。
在建立ERP系统之后，设计平台逐渐由二维转向三维，唐山公司对成熟产品进行了标准化和模块化，开发了专门的工具，使之能与参数化的模型图进行连接，录入尺寸、角度等参数，就可以自动生成相应零部件的三维模型。2015年，唐山公司首次利用这套系统进行客车开发。
在南北车合并之前，原北车曾经花了大约六年的时间，统一了旗下大约三分之二企业的物料编码，涉及超过原北车利润总额80％的主要企业。提高了各部门的效率。 - 株洲电力机车研究所有限公司
株洲所在推进智能制造的过程中，采用先梳理流程，后推进信息化的思想。先标准化相关流程，涉及到制造相关的SAP、MES（生产执行系统）、PLM（产品周期管理）等所有端到端的信息系统，完成梳理之后，再采用麦克哈默的流程优化原则进行优化。
中车智造网示意图
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