2026年非金属矿物制品业数字化工厂建设实践与案例分析

汇报人:12342026/04/212026年非金属矿物制品业数字化工厂建设实践与案例分析CONTENTS目录01

行业数字化转型背景与政策环境02

数字化工厂总体架构设计03

关键技术应用与创新04

生产全流程数字化改造CONTENTS目录05

典型企业数字化转型案例06

实施路径与保障体系07

应用效益与发展展望行业数字化转型背景与政策环境01行业整体发展态势非金属矿物制品业作为国民经济的基础性产业，近年来持续推进高端化、智能化、绿色化发展。2025年广西等地已培育多家非金属矿物制品业智能工厂和数字化车间，行业数字化转型步伐加快。数字化转型积极探索部分企业通过数智工厂建设实现生产协同，如余姚新大利电器塑料有限公司数字化改造后，生产效率提升25%以上、运营成本降低20%以上、生产周期缩短30%以上、产品不良率降低20%以上。传统生产模式痛点突出行业普遍面临生产数据分散形成“数据孤岛”、设备运维过度依赖人工经验、质量追溯流程繁琐、车间新旧设备协议异构联网率低、检测称重等环节人工操作误差大、能源消耗缺乏精准管控等问题。智能化转型“三不”难题企业在智能化转型中面临“不想转”（投入大、回报周期长）、“不敢转”（技术方案多样、标准不完善）、“不会转”（缺乏复合型人才）的现实痛点，部分企业存在“建而不用、用而不优”的“两张皮”现象。非金属矿物制品业发展现状与挑战国家数字化转型政策体系解读

政策总体目标与核心指标到2026年，建立完整矿山智能化标准体系，全国煤矿智能化产能占比不低于60%，非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上。《原材料工业数字化转型工作方案（2024—2026年）》核心路径《工作方案》提出强化基础能力、深化赋能应用、加强主体培育、完善支撑服务“四面并举”的发展路径，推动原材料工业数字化转型，以提质升级、降本增效、绿色安全为最终目的。非金属矿智能化建设指南要求国家矿山安全监察局印发《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》，提出矿山智能化建设整体架构，分系统明确建设目标与功能要求，涵盖信息基础、地质保障、开采设计与生产计划等十大业务系统。政策保障与推进措施坚持实事求是、分类分级、突出重点、创新驱动、压实责任、政策引领六项要求，在资金、项目、技术、税收、人才等方面提供政策支持，积极培育先进典型，以点带面推动发展。行业智能化建设目标与核心指标

总体建设目标到2026年，建立完整矿山智能化标准体系，全国煤矿智能化产能占比不低于60%，非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上。

生产效率提升指标通过数字化改造，企业生产效率提升25%以上、运营成本降低20%以上、生产周期缩短30%以上。

产品质量优化指标数字化转型后，产品不良率降低20%以上，关键产品研制周期缩短至15天，客户订单按时交付率提升至95%。

绿色低碳发展指标单位产值综合能耗同比降低20%，推动企业实现制造“零碳产品”、建设“零碳工厂”目标。数字化工厂总体架构设计02数字化工厂建设目标与原则

核心建设目标紧扣"减人、增安、提效"总体目标，到2026年，实现非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率不低于20%，全国矿山井下人员减少10%以上，打造本质安全水平大幅提升的智能化矿山。

效率提升目标通过数字化改造，实现生产效率提升25%以上、运营成本降低20%以上、生产周期缩短30%以上、产品不良率降低20%以上，如余姚新大利电器塑料有限公司的实践成果。

数据驱动目标构建全流程数字化管控体系，实现从原材料到成品的端到端全链条数据贯通，建立覆盖生产、质量、物流、成本等全要素的数字化管控平台，提升生产运营的透明度与协同效率。

实施原则坚持"一矿一策"，避免"一刀切"，根据矿山开采条件、灾害特点和技术装备能力，科学制定建设方案，分类建设、分级推进，确保系统实用管用。

技术应用原则坚持自主研发与系统集成并重，核心系统如MES等自主开发以适配企业需求，同时联动成熟外部系统，实现数据全贯通，注重IT/OT深度融合。

安全保障原则筑牢安全防护线，兼顾物理设备、IT系统、供应链等多方面的安全，通过制度规范、技术防护和员工培训相结合的方式，保障智能化系统稳定运行，网络防护达IP66及以上等级。感知层-传输层-应用层技术架构感知层：多参数智能监测网络部署部署激光散射、β射线吸收等高精度传感器，实现PM1.0、PM2.5、PM10、TSP多粒径粉尘监测，精度达±5%，覆盖采掘工作面、破碎站等高危区域，配备ExibIMb防爆认证设备，适应-30℃至70℃极端环境。传输层：边缘计算与网络安全保障采用工业互联网技术，构建“企业-省级-国家”三级数据上传链路，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，结合区块链存证技术确保数据不可篡改，网络防护达IP66及以上等级，保障24小时稳定传输。应用层：智能决策与应急联动平台开发可视化管控平台，集成实时数据展示、分级预警（一级声光告警、二级系统联动、三级停机疏散）、历史数据溯源功能，适配移动端APP与应急指挥系统，实现风险预判（提前10-20分钟预警）与多部门协同处置。数据融合与智能决策系统设计01多源异构数据采集与标准化系统整合物联网传感器（如温度、振动、气体浓度）、设备运行数据、环境监测数据等多源信息，采用《智能化矿山数据融合共享规范》实现数据标准化，打破信息孤岛，形成全矿区数据"一张图"。02边缘计算与云端协同处理架构采用"端-边-云-用"一体化架构，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，云端依托大数据与AI算法深度挖掘历史数据，生成趋势报告与风险评估图谱，提升数据处理效率与决策响应速度。03AI驱动的风险预警与智能决策模型构建基于AI的风险预判模型，分析粉尘浓度、风速、采掘强度等多维数据，提前10-20分钟预警粉尘超标及爆炸隐患，推动安全管理从被动响应升级为主动预测，实现从"事后维修"到"事前预防"转变。04全流程数据合规与溯源机制系统自动记录每笔监测数据、预警信息及处置动作，存储容量超10万组，数据保留期限不少于3年，通过区块链技术对核心数据存证，确保数据不可篡改，为安全审计与责任认定提供依据，符合GBZ/T192.1—2025等标准要求。关键技术应用与创新03物联网与传感器技术部署方案

01多参数智能感知网络构建部署激光散射、β射线吸收等高精度传感器，实现PM1.0、PM2.5、PM10、TSP多粒径粉尘监测，精度达±5%，覆盖采掘工作面、破碎站等高危区域，配备ExibIMb防爆认证设备，适应-30℃至70℃极端环境。

02设备选型与环境适应性标准传感器需通过ExibIMb矿用防爆认证，采用316L不锈钢外壳与IP66及以上防护等级，在-30℃至70℃、相对湿度≤95%的极端环境下稳定运行，具备鞘气保护系统防止光学部件污染。

03数据传输与边缘计算架构采用工业互联网技术，构建“企业-省级-国家”三级数据上传链路，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，结合区块链存证技术确保数据不可篡改，网络防护达IP66及以上等级，保障24小时稳定传输。

04安装规范与维护机制传感器安装应垂直悬挂，距顶板不大于0.3m，距巷壁不小于0.2m，混合风流处需有防爆破冲击措施。建立定期检定制度，如便携式复合气体检测仪需每年检定，确保设备持续符合标准要求。制造执行系统（MES）集成应用全产业链生产管控平台构建以自主研发ZW-MES系统为核心，整合生产计划、设备管理、质量监控等功能，打通从原材料采购到成品交付的全环节数据链路，实现数据统一管理与智能分析，如崇义章源钨业构建覆盖采矿、选矿、冶炼到加工的全产业链数字化管控体系。多系统协同与数据融合MES系统与ERP、OA、财务U8、智能物流与仓储系统、质量检测管理系统等深度融合，形成“数据采集-计划调度-执行反馈-决策优化”闭环管理，打破“数据孤岛”，实现订单、生产、物流等信息实时共享与协同。生产过程智能化管控场景落地生产计划智能调度、质量全生命周期管理（赋予每批产品唯一追溯码）、正反向双追溯、移动送检、自动报工等核心模块，提升生产运营透明度与协同效率，如包头金蒙汇磁通过MES实现订单全流程数字化监控与设备智能报修。应用成效与效益提升实施MES后，企业生产效率提升10%-25%，产品研制周期缩短，如崇义章源钨业年节约生产成本显著，包头金蒙汇磁生产效率提升10%、产品不良品率降低50%、客户订单按时交付率提升至95%。数字孪生工厂构建与应用通过构建物理工厂的虚拟映射模型，实现生产全流程的实时监测、模拟仿真与优化。如人本轴承建成轴承制造数字孪生系统，2000多个物联网传感器将生产数据传回数字平台，实现对生产过程的精准映射与优化调控。生产工艺虚拟仿真优化搭建生产3D数字孪生平台，还原生产场景实现可视化监控，通过工艺模拟仿真优化方案、降低试错成本。如南京精密引进半固态镁合金注射成型技术，通过仿真优化，取消气体保护，实现高效、优质和环保生产。虚拟与现实双向交互应用数字孪生工厂强调虚拟与现实的双向交互，通过实时数据同步与分析，优化生产决策。如大冶特钢建设的数字孪生工厂，实现了生产全流程的实时监测、模拟仿真与优化，推动生产质效全方位提升。数字孪生与虚拟仿真技术实践5G+工业互联网融合应用5G+设备互联与数据采集部署5G专网实现矿山设备、传感器的互联互通，支持边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，保障关键工艺参数如温度、压力等实时采集与传输，打破“数据孤岛”。5G+远程监控与智能调度通过5G技术实现采掘工作面、破碎站等高危区域的远程可视化监控，结合智能调度系统优化生产流程，如成都航空工业成飞利用5G实现设备远程控制与协同生产。5G+数字孪生与模拟仿真依托5G低延迟特性构建矿山数字孪生平台，实时映射生产场景，如人本轴承通过2000多个物联网传感器和5G网络实现生产全流程的精准映射与优化调控。5G+无人化与安全生产推动5G与无人化技术集成，实现危险繁重岗位的智能装备或机器人替代，如广西天恒汽车部件制造股份有限公司通过5G+AGV实现物料自动存取与无人化转运，提升作业安全与效率。生产全流程数字化改造04智能仓储与物流系统建设智能立体仓库构建

采用AGV叉车与FMS系统，实现物料自动存取、无人化转运，提升空间利用率与出入库效率。如人本轴承智能仓储立体库有序运转，全流程温控技术守护每一道工序。物联网技术应用

部署2000多个物联网传感器，实时采集生产数据传回数字平台，实现物流轨迹全程追溯与防错。为物料、工装配备RFID标签，在关键节点部署读写器。移动终端与自动化报工

配备工业级手持终端，开发移动送检、自动报工等功能，提升各环节处理效率。如在冶炼厂IoT数字化采集与协同项目中，实现关键参数实时采集与异常预警。供应链协同一体化平台

搭建供应链一体化平台，整合供应商信息并建立数字化档案，打通系统数据接口，实现订单、物流等业务线上化协同，构建“以销定产、以产定采”的协同模式。AI驱动的工艺参数动态调优基于海量生产数据训练AI温度控制与质量控制模型，动态调优工艺参数，保障产品质量稳定，如包头市金蒙汇磁材料有限责任公司通过该技术实现产品不良品率降低50%。数字孪生工艺模拟与仿真搭建生产3D数字孪生平台，还原生产场景实现可视化监控，通过工艺模拟仿真优化方案、降低试错成本，如崇义章源钨业构建钨粉体生产数字孪生系统，缩短研发周期。关键设备参数实时采集与分析在核心设备部署工业传感器，通过5G专网实时采集温度、压力等关键参数，边缘端0.5秒内完成异常识别与预警触发，数据误差控制在±5%以内，确保工艺稳定性。多维度数据融合优化决策整合物联网传感器、设备运行数据、环境监测数据等多源信息，采用《智能化矿山数据融合共享规范》实现标准化，形成全流程数据"一张图"，支撑工艺参数智能决策。生产工艺参数智能优化质量全生命周期追溯体系

全流程数据采集与唯一标识在全产业链部署IoT传感器、RFID读写器等终端，实现生产工艺参数、设备运行状态等全要素实时采集，赋予每批产品唯一追溯码，打通从原料入厂到成品出厂的数据链路。

正反向双追溯机制构建开发质量全生命周期管理模块，建立“原料-生产-成品”正向追溯与“成品-工序-原料”反向追溯流程，实现质量问题快速定位，提升追溯效率。

关键工艺参数实时监控与预警通过5G专网实时采集冶炼炉温度、压力等关键参数，异常数据自动预警，结合AI质量控制模型动态调优工艺参数，保障产品质量稳定，如金蒙汇磁产品不良品率降低50%。

质量追溯与供应链协同搭建供应链一体化平台，整合供应商信息并建立数字化档案，实现订单、物流等业务线上化协同，通过质量追溯数据反馈优化上游原料质量，提升供应链整体品质。能源智能管控平台构建

多维度能源数据采集体系部署覆盖电、水、气等能源类型的智能传感器网络，实时采集关键设备能耗数据，如包头市金蒙汇磁材料有限责任公司整合能耗数据生成可视化报表，为节能减排提供数据支持。

边缘-云端协同能源分析架构采用边缘计算实现0.5秒内异常能耗识别与预警触发，云端依托大数据分析生成能耗趋势报告与优化建议，结合区块链技术确保能源数据不可篡改，符合GBZ/T192.1—2025等标准要求。

AI驱动的能耗优化与智能调度构建基于AI的能耗预测模型，动态调整生产计划与设备运行参数，实现能源供需精准匹配。例如南京云海轻金属精密制造有限公司通过半固态压铸技术取消气体保护，降低镁合金生产能耗，助力“零碳工厂”建设目标。

能源管控可视化与决策支持开发能源管理平台看板，实时展示全厂区能耗分布、设备能效排名及异常告警信息，支持能耗数据追溯与成本分析，推动管理从“经验判断”向“数据决策”转型，如金蒙汇磁单位产值综合能耗同比降低20%。典型企业数字化转型案例05余姚新大利电器塑料：数智工厂协同生产实践

传统生产管理痛点分析企业面临生产排产效率低下、设备管理不足、能耗管控困难和缺乏实时数据分析能力等挑战，制约了整体竞争力和响应市场能力的提升。

数智化改造核心策略着眼于订单管理、数据采集、计划与排程、能耗、可视化等关键节点，采取“点”上聚焦计划排产、BOM管理、SOP管理，“线”上开展注塑线设备数据采集，“面”上聚焦来料到成品出库的质量管理的策略。

关键技术应用与平台建设引入EMS能耗管控平台对生产设备能耗进行实时监控和分析，通过小、轻、快的数字化变革，实现生产过程的精细化管理。

改造实施成效显著数字化改造后，企业生产效率提升25%以上、运营成本降低20%以上、生产周期缩短30%以上、产品不良率降低20%以上。数字化转型核心痛点与目标传统生产模式下存在数据孤岛、设备运维依赖人工、质量追溯繁琐、设备联网率低、人工操作误差大及能耗管控不足等问题。市场对产品质量、定制化能力、交付效率及可追溯性要求提升，智能化升级成为突破瓶颈的必然选择。全流程技术架构与关键场景实施以IT/OT深度融合为核心，构建“1-5-N”技术架构，包括自主研发ZW-MES全产业链管控平台、5大支撑系统及26个标准化应用场景。关键落地冶炼厂IoT数字化采集与协同、数字孪生工艺优化、AGV无人化物流转运等场景，实现全要素数据贯通。智能化改造实施成效关键设备数控化率增幅达30%，全员劳动生产率增长近15%，生产效率提升10%，产品研制周期缩短至15天，产品不良品率降低50%，单位产值综合能耗同比降低20%，客户订单按时交付率提升至95%。转型经验与示范价值坚持自主研发与系统集成并重，聚焦痛点分场景梯度推进，构建数据驱动的闭环管理，筑牢安全防护线，注重复合型人才培育。形成可复制的稀土永磁材料行业智能化转型方案，获自治区先进级智能工厂认定，发挥数字领航示范作用。包头金蒙汇磁：稀土永磁材料智能工厂建设广西元丰新型材料：先进级智能工厂转型路径转型背景与核心目标面对非金属矿物制品业传统生产管理模式效率低下、设备管理不足、能耗管控困难等挑战，广西元丰新型材料积极响应政策号召，以“提质升级、降本增效、绿色安全”为核心目标，推进数字化转型，成功入选2025年广西智能工厂（先进级智能工厂）。技术架构与系统集成采用“感知层-传输层-处理层-应用层”四层架构，部署多参数智能传感器构建实时监测网络，集成ERP、MES等信息化管理系统，实现生产计划优化、供应链协同及全流程数据贯通与智能决策支持，打破“数据孤岛”。关键场景与实施成效聚焦生产协同、质量管控、能耗管理等关键节点，通过物联网技术实现设备状态与能耗实时监控，引入智能装备提升自动化水平。转型后，生产效率显著提升，运营成本有效降低，产品不良率下降，实现了从传统制造向智能制造的跨越。南京云海轻金属：镁合金数智化绿色工厂案例

工厂概况与建设目标南京云海轻金属精密制造有限公司是宝武镁业打造的深加工镁制品数智化绿色工厂，规划年产3万吨镁铝合金精密制造，包括1万吨铝合金制品和2万吨镁合金制品，致力于实现制造“零碳产品”、建设“零碳工厂”目标。

智能化生产与设备升级车间集成ERP、MES等先进制造业管理系统，高约6米的镁合金建筑模板压铸岛由4台机器人协作，实现从原料抓取到压铸、切边、取出等工序全自动化，工人从原来的4人减少到1人，每块模板的生产时间从100秒缩短到75秒。

新技术应用与绿色制造引进半固态镁合金注射成型机等技术领先设备，该技术使用镁颗粒料压铸，不需使用熔化炉，取消气体保护，具有高效、优质和环保等优势，为绿色工厂建设奠定坚实基础。

产品创新与市场拓展在镁合金方向盘、支架、散热片等产品基础上，正开发电动汽车电驱产品、汽车三联屏、电池端板等镁铝合金汽车零部件，以及无人机前舱框架等应用于低空经济的镁合金产品，部分订单生产计划已排到2026年。实施路径与保障体系06数字化转型实施步骤与阶段目标

顶层设计与战略规划阶段明确数字化转型目标与愿景，识别关键业务驱动因素，制定详细的数字化策略和实施路线图。参考《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》，结合企业实际，确定投资优先级，确保策略与企业整体战略紧密对接。

技术基础设施建设阶段搭建高速稳定的工业网络架构，如5G专网，构建统一数据处理中心和私有云数据中心，实现设备层、控制层与管理层的互联互通。部署物联网传感器、RFID读写器等终端，为数据采集和传输奠定基础。

核心业务系统部署与集成阶段引入或自主研发如ERP（企业资源规划）、MES（制造执行系统）等核心业务系统，并实现各系统间的数据贯通与集成，打破“数据孤岛”。例如，包头市金蒙汇磁材料有限责任公司以自研MES系统为核心枢纽，联动ERP、OA等系统，形成闭环管理。

智能应用场景落地与优化阶段聚焦生产、物流、质量、设备管理等关键环节，落地如智能检测、AGV无人化物流转运、数字孪生模拟、AI工艺优化等具体应用场景。崇义章源钨业股份有限公司通过部署26个标准化应用场景，提升全产业链生产效率和产品合格率。

效果评估与持续改进阶段建立数字化转型效果评估体系，从生产效率、产品质量、运营成本、能耗等方面进行量化评估。如余姚新大利电器塑料有限公司数字化改造后，生产效率提升25%以上、运营成本降低20%以上。根据评估结果，持续优化系统和流程，迭代升级应用场景。数据安全与网络防护策略

数据全生命周期安全管理建立数据采集、传输、存储、使用、销毁全流程安全管控机制，采用区块链存证技术确保核心数据不可篡改，数据保留期限不少于3年，符合GBZ/T192.1—2025等标准要求。

工业网络安全防护体系构建构建“企业-省级-国家”三级数据上传链路，网络防护达IP66及以上等级，部署动态身份验证机制，制定《信息安全管理程序》，强化工控系统安全，保障24小时稳定传输与数据隔离。

边缘计算节点安全防护在边缘端部署安全网关与入侵检测系统，0.5秒内完成异常识别与预警触发，采用加密算法对传输数据进行保护，防止数据在边缘处理环节泄露或被篡改。

安全管理制度与应急响应建立“制度+技术+意识”的安全防护体系，定期开展安全演练与员工培训，制定数据泄露应急预案，明确应急处置流程与责任分工，确保安全事件快速响应与恢复。复合型人才培养与团队建设

数字化转型对复合型人才的需求非金属矿物制品业数字化转型需要既懂业务工艺又掌握数字技术的复合型人才，以应对智能化设备操作、数据系统运维、智能决策支持等新需求，解决“不会转”的痛点。内部人才培养与技能提升路径通过内部培训计划，提升员工数字化技能，如操作智能传感器、使用MES系统、参与数据分析等，培养适应新技术和工作方式的人才队伍，支持企业智能化升级。外部人才引进与校企合作机制积极引进外部数字化专业人才，同时与高校、科研机构开展校企合作，共建人才培养基地，定向输送具备行业知识和数字技能的专业人才，充实企业人才储备。跨部门协作与知识共享平台构建打破部门间信息壁垒，建立跨职能团队和知识共享平台，促进不同部门员工在数字化转型过程中的协作与沟通，提升整体业务运作效率和创新能力。政策支持与资金保障措施

国家层面政策引导《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》明确以提质升级、降本增效、绿色安全为目的，提出强化基础能力、深化赋能应用等“四面并举”发展路径，为非金属矿物制品业数字化工厂建设提供总体指导。

地方专项政策扶持地方政府如广西、江西等地，通过认定智能制造标杆企业、智能工厂、数字化车间，给予专项资金支持。例如广西统筹工业振兴专项资金支持企业“智改数转”，宁波对“大优强”企业、“专精特新”企业等分层分类给予政策倾斜。

财政资金支持方式各地采取事前与事后、企业与平台、奖补与购买服务等多种方式支持数字化改造。如南京溧水通过“五办集成”运行机制，优化重大项目审批流程，缩短项目开工建设周期，间接降低企业数字化转型成本。

多元化资金筹措渠道鼓励企业加大数字化转型投入，如崇义章源钨业历时3年投入6000余万元构建数字化转型体系。同时引导社会资本参与，形成政府引导、企业主体、社会资本参与的多元化资金保障格局，支持企业建设数字孪生工厂、无人工厂等。应用效益与发展展望07生产效率显著提升余姚新大利电器塑料有限公司通过数智工厂建设，生产效率提升25%以上，生产周期缩短30%以上。运营成本有效降低余姚新大利电器塑料有限公司运营成本降低20%以上；包头市金蒙汇磁材料有限责任公司单位产值综合能耗同比降低了20%。产品质量持续改善余姚新大利电器塑料有限公司产品不良率降低20%以上；包头市金蒙汇磁材料有限责任公司产品不良品率降低50%，多机协同加工场景综合良品率超过99.5%。管理效能全面优化包头市金蒙汇磁材料有限责任公司客户订单按时交付率提升至95%，设备月点检完成率达到100%，AI检测场景操作