智能制造系统集成服务商座谈会材料

1、智能制造系统集成服务商座谈会材料1、巳开展的智能制造系统集成项目与行业情况机械工业第六设计研究院有限公司（简称中机六院）创建于1951 年，前身为一机部机床工厂设计处，是国内机床工具和无机非金属材 料两个行业唯一的专业设计院，是铸造、重矿、工程机械、烟草等行 业的设计强院，目前拥有工程设计综合甲级资质的国家大型综合设计 研究院，全国勘察设计企业综合实力百强单位、高新技术企业、创新 型优秀企业，隶属中国机械工业集团有限公司（简称国机集团）。国 机集团是集科、工、贸于一体的中央大型企业集团、世界500强企业、 ENR “全球225家最大国际承包商”前30强、ENR “全球225强工程 咨询设计企业

2、”前100强。中机六院现有3000多名员工，其中中国工程院院士 1人、中国 工程设计大师1人、英国皇家特许建筑设备注册工程师协会荣誉资深 会员1人、享受政府特殊津贴专家28人、河南省勘察设计大师2人， 研究员级高级工程师111人、高级工程师386人、取得国家注册机械 工程师、化工工程师、公用设备工程师、咨询工程师、注册规划师、 以及建筑师、结构工程师等十一类执业资格的专业人员700多人次， 具有工信部计算机信息系统集成高级项目经理、项目经理25人等， 以及系统分析师、架构师、软件设计师等30人。六十余年来，中机六院完成大中型工程项目两万余项，主编、参 编国家和行业标准、规范25项；荣获国家科技

3、发明二等奖1项、国 家科技进步及优秀工程设计金、银、铜奖25项、中国土木工程创新 最高奖詹天佑奖1项、鲁班奖及国优工程12项、省部级奖约400项； 获得国家授权专利44项，其中发明专利6项，软件著作权83项。中机六院拥有国家住房和城乡建设部颁发的工程设计综合甲级 资质、工程监理综合甲级资质、工程造价咨询甲级资质、建筑智能化 工程设计与施工一级资质；国家发改委颁发的工程咨询甲级资质；国 家工信部首批认定的两化融合管理体系贯标咨询服务机构；国家商务 部颁发的对外工程承包经营资格证书及援外咨询、援外设计、援外监 理等资格。中机六院是“机械行业覆盖最广、工业精品工程最多、市场影响 力最大”的工业工程设

4、计院，在机床工具和无机非金属材料两个行业 的市场占有率达90%以上。是最早开展智能化、信息化、数字化业务 的单位之一，尤其在数字化工厂、智能制造、两化融合等业务咨询、 设计和实施方面位于行业前列。在工业和信息化部2015年启动实施 的“智能制造试点示范专项行动”中，确定并公布了的46个智能制造 试点示范项目名单中，有五项由中机六院提供服务。中机六院1986年承担的世界银行贷款上海机床行业技术改造项 目，世界银行专家要求：凡是承担世行贷款项目设计的单位必须配置 计算机应用设计人员，从此中机六院计算机专业人员开启了国内工厂 计算机应用系统设计及实施的先驱工作。1993年亚洲最大的叉车企业“林德厦门

5、叉车有限公司”建设项 目，采用5类屏蔽双绞线布线系统、快速以太网交换机、基于网络的 视频监控系统均为国内机械行业首次采用，项目荣获全国银质奖及部 科技进步二等奖。1999年宁夏小巨人机床有限公司数控机床项目，为国内第一座 智能网络化机床工厂、为我国机床工厂走上信息化带动工业化的发展 模式树立了榜样，项目荣获全国银质奖及部科技进步二等奖。2005年国内规模最大、技术水平最高的机床行业建设项目“沈 阳机床（集团）公司数控机床及成套装备技术改造项目”，为国内工 业化与信息化融合的数字化工厂典范，荣获全国智能化设计一等奖 （工业类唯一）。2009年国内制造业首个基于工厂信息模型（PIM）的三维数字化

6、工厂信息系统项目：杭州卷烟厂，项目是国内首次在制造业工程建设 项目中利用PIM技术对厂区、建筑物、设备及管线进行参数化建模设 计，从而实现从设计、施工、运营及至厂区改造或扩建的整个卷烟厂 项目的全生命周期管理，体现了工业化产业和信息化技术相融合的创 新模式，项目荣获全国创新杯二等奖。2010年至今又先后承接了目 前国内制造业工程建设项目规模最大的三维数字化工厂信息系统项 目：上海卷烟厂，以及：许昌卷烟厂（全国创新杯一等奖）、红河卷 烟厂、宁波卷烟厂、武汉卷烟厂等共计国内18家卷烟企业，中机六 院几乎垄断了烟草行业基于工厂信息模型（PIM）的三维数字化工厂 信息系统建设项目全部业务。除以上烟草行

7、业，其他工业领域的数字化、智能化工厂代表项目 还包括:济南玫德铸造有限公司玛钢数字化工厂建设项目，项目凭借PIM 技术利用信息化、数字化技术提高现代化铸造工厂的设计水平，合理 进行工艺布局、优化物流线路，对传统铸造工艺进行流程再造，在项 目建设过程中充分利用数字化技术，提高沟通效率降低建设成本，建 成完整的工厂基础设施数字化档案系统，为数字化工厂运行管理奠定 基础。项目荣获全国数字化工厂设计一等奖。宁夏共享装备有限公司数字化铸造工厂示范工程，该项目运用先 进的建造理念、先进制造理念和先进铸造技术，结合共享集团在铸造 遇到的诸多问题，全面融合先进信息化系统，并将建设数字化等信息 进行集成，为打造

8、未来数字化铸造工厂提供数据源，项目荣获全国创 新杯一等奖；山西古冶实业（集团）有限公司古特金铸造建设项目（全国龙图 杯一等奖）陕西秦川机械发展有限公司恒温车间建设项目（全国创新杯二等 奖）中国石油科技创新基地北京石油机械厂搬迁改造项目（全国创新 杯三等奖）郑州煤矿机械集团有限公司高端液压支架生产基地建设项目（全 国创新杯三等奖）华晨汽车投资（大连）有限公司江山重工项目（国内兵器工业数字化示范工程）郑州宇通重工有限公司数字化建设项目武汉重型机床集团有限公司发展数控重型机床搬迁工程大连大重大起重组搬迁改造工程中国第一重型机械集团及第二重型机械集团中钢集团西安重机有限公司易地搬迁工程厦门厦工机械工业

9、园中国北车集团大连机车旅顺制造基地项目。等等中机六院作为我国最早开展智能工厂、数字化工厂业务的单位之 一，已完成的两千余项工厂的智能与信息化设计、咨询、软件开发及 工程承包、集成项目中，荣获本专业国家及省部级一等奖三十余项， 二三等以上奖项百余项。主编国家标准制造工业工程设计信息模型 应用标准、绿色工业建筑评价标准等，编制了河南省智能工厂 评价指南、河南省智能车间评价指南、河南省智能工厂评价细则、 河南省智能车间评价细则并开发相应的评价支撑平台，收集了大 量企业基础数据。是国内工业类创新杯等奖项获奖最多、级别最高的 单位，并拥有绿色建筑信息模型化国家地方联合工程实验室、博士后 科研工作站、河南

10、省绿色与智能工程技术诊断院士工作站、河南省工 厂数字化建造工程技术研究中心等国家、省部级科研平台。2、主要经验和体会1）智能制造系统集成的内涵定义不够清晰目前尚未有一个明确的较为公认的定义，多数认为只要是涉及到企业 管理信息系统、车间制造执行系统、研发信息系统、生产装备自控系 统、数据采集系统、工厂物流系统、生产装备系统等系统间的集成， 甚或是其中的一个单一的系统的实施，就属于智能制造系统集成的范 畴。因内涵定义的不清晰，造成了对系统集成商能力的要求，以及对 合同中约定内容的理解出现问题，导致一些系统集成项目实施效果大 打折扣。2）设计是第一生产力系统集成是一项复杂的工作，涉及多专业、多系统、

11、多阶段，同 时又受投资、基础条件、环境的制约，必须统筹考虑，要有缜密的设 计，上海迪士尼项目，虽说不是智能制造集成项目，但是很值得借鉴， 该项目是“五年设计一年施工”就是为了减少实施过程中的问题，虽 说实施过程中也还是出现了一些问题，但比其他项目问题明显少了许 多。反观我们所做的项目，用户方在设计阶段几乎从来就没有给够过 时间，造成实施时返工、浪费现象时有发生。3）基础是关键北京航空航天大学刘强教授说过的非常经典的“三不要原则，不 要在落后的工艺上搞自动化，不要在落后的管理上搞信息化，不要在 不具备数字化、网络化基础时搞智能化。体会至深，我公司前年实施 完成的一个机床联网项目，在试用期间非常成

12、功，获得了工厂的好评， 投入使用后不久却被废弃不用了，经了解，不是项目本身的问题，而 是整个车间从工人到车间主任均抵制，不让用，因为该厂实行的是事 业部制，每个车间为一事业部，采用这套系统后，被透明化了，他们 的既得利益受到影响。因此，系统集成方案要突出精益制造、工艺优 化和流程再造，而不是简单的围绕着数据做集成。4）只有对工艺的深入了解才能做好系统集成智能制造系统集成涵盖了一个工厂的从产品、工艺、设备、物流、 布局一直到工厂的控制、流程和信息化，具有复杂性、系统性，涉及 设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期，涉及执行设备层、 控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构，需

13、要 实现横向集成、纵向集成和端到端集成，涉及到的技术领域非常多， 所以需要企业有各种人才，例如工艺制造、自动控制、计算机软硬件、 企业管理等多方面的人才。而且工艺是智能制造集成的门槛，智能制 造的集成是一项客户定制化要求很高的工作，特别是很多集成都是非 标准的，只有对某一行业的工艺有深入的理解，才能做好系统集成。 例如，我们曾经做过一个项目，前期曾经找了一家自动化物流设备生 产厂商，为他们提供了一个自动化物流的解决方案，但由于自动化物 流厂商对工厂的工艺不太熟悉，提出的解决方案需要4台AGV小车， 并坚持认为如果减少小车数量，产能将无法保证，但经过我们仔细研 究工厂的工艺路线、通过虚拟仿真，最

14、终将AGV小车减为2台，为 企业节省了不少投资。5）重点在生产系统的集成，但也不要忽视与建设阶段集成所带来的 价值建设阶段所产生的数据的利用会影响到运营阶段的运行效率，如 设备维护时经常要用到的安装、调试、以及售后服务数据等；特别是 设计阶段所做的仿真模型，以及工厂或生产系统竣工信息模型，如果 能够加以利用，将会极大地提升工厂或生产系统的运行效率。现在先进的智能制造集成项目的做法是：先在计算机中设计好一 个虚拟工厂或生产系统；然后利用该虚拟工厂或生产系统的成果，指 导建设或系统集成的实施，实施过程中不断采集现场数据，修改虚拟 工厂或生产系统模型；竣工时，不仅给用户方建成了一个现实工厂或 智能制

15、造集成系统，同时在计算机系统里建成了一个与现实工厂或生 产系统一致的虚拟工厂或生产系统；然后再将现实工厂运营过程中各 设备等产生的实时数据与虚拟工厂中相对应的设备对象关联，形成工 厂或生产系统中，人、机、料、法、环、测大数据，工厂运营时，基 于这些数据再加上业务逻辑，就形成了工厂智能运营系统。我们现所 承接的工厂全生命周期数字化项目就是按此模式来实施的。6）生产系统与公用设施设备系统的集成很重要公用设施设备包括水、电、气、暖、网络、建筑、结构等，生产 系统的正常运行，离不开这些系统的配套，注重与配套设备的集成， 将有助于进一步提升工厂的集成成效。我们承接的一个机床厂项目， 将恒温车间中的生产系

16、统与暖通空调系统集成，原先一年四季每日七 点前开机（八点上班，因加工、装配时有温度要求，冬季达到温度要 求的时间比较长），集成后可根据室内外温差及生产情况实时调整开 机时间，极大地缩短了空调每日的运行时间，空调节电与原先比达 20%，有效的降低了产品的生产成本。7）要有自己的集成平台智能制造一个很重要的标志就是要实现端到端的横向集成、纵向 集成以及端到端集成。目前中国还处在补足自动化水平的过程中或基 础上，集成度的提高或者硬件融合软件的信息化改造将是目前智能制 造集成重要方向，这就要求企业必须有较强的集成软件开发能力和自 己的集成平台。8）智能制造系统集成需求很大国内智能制造改造需求迫切，系统

17、集成服务市场广阔。我们近些 年在给工厂进行规划、设计、实施时，几乎所有的工厂都有这方面的 需求。3、主要问题与原因1）市场亟待规范目前在市场上参与智能制造系统集成的主要有生产设备供应商、 自动化系统提供商、软件开发商、信息系统集成商、设备成套商、工 业设计院或工程公司以及一些产品经销商，很多厂商都是从推销它们 的产品和系统方面考虑，提出解决方案，并不是从工厂的实际需求出 发，导致所提供的方案很难对工厂整体智能化水平的提升有很大的帮 助。2）设计造成的问题较为突出因设计方案考虑不周全、深度不够，关键技术点未识别，而导致 的系统集成实施过程中问题不断较为突出。我们曾为一个铸造厂进行 智能制造系统集

18、成，但整个厂的工艺和设备不是由我院设计完成的， 我们在集成时，发现工厂所订购的设备有很多国外品牌，有些是在采 购时没有采购通讯接口，没有落实通讯协议，结果现在要的时候需要 一大笔钱，有些设备就没有通讯接口，后期需要大量的改造，造成整 个生产系统无法集成。3）多数系统集成商的工厂规划能力不足不仅表现在工厂布局、工艺流程以及物流上，以及工艺知识的欠 缺上，更多的是表现在对公用配套设施的不专业上。我们有时会遇到 一些半路接手的项目，多数是配套出现问题，如用电负荷满足不了需 求，需增容改造；桥式起重机吨位的增加，需加固；甚至有一些项目 到验收时才发现建筑防火满足不了要求，通过不了消防验收，需二次 改造

19、。4）二层皮的现象较为普遍普遍存在软件与硬件、产品设计研发与生产、建设与运营、生产与环 境的集成度不高，极大地影响了集成效果，造成这些问题的原因是， 集成公司的技术能力不够全面、复合型人才少，可参照可借鉴的好的 方案少，无相关标准支撑。5）标准规范的缺少及咨询顾问的缺乏由于目前智能制造系统集成缺少相关的标准、规范，而且智能制 造的技术还在不断发展，再加上行业技术咨询顾问的缺乏，造成集成 效果不明显，集成质量得不到保证。4、培育和发展智能制造系统集成商的意见和建议1）政府主导的行业干预有助于智能制造集成行业的发展国内智能制造集成行业尚未构建国家层面的战略发展体系，在商 业与技术层面还缺乏完善的行业体系架构，政府在行业发展的国家战 略、商业与技术的顶层规划和执行层面尚有较大的引导空间，政府适 度的干预不仅有助于软硬件供应商和系统集成商形成商业联盟，共同 建设自主研发的技术系统，还有助于攻克技术层面标准化和应用的诸 多问题。建议对系统集成商进行分类或分级管理，既要培育综合性的系统 集成商，更要发展智能制造行业或领域系统集成商。同时建议针对一些有技术优势和核心技术，有发展前景的系统集 成商给与一定的支持，以形成行业的带动和示范效应。2）智能制造集成行业应主动发力选择合乎国情的发展模式是行业发展优劣的关键所在，德国的 “工业4.0”与美国的“工业互联网”都是站在国家