【方案】2026智能工厂框架及顶层设计思路规划建设方案

数字化智能工厂解决方案顶层设计思路-目录CONTENTS1智能工厂建设背景2智能工厂解决方案3智能工厂关键特点4必要性介绍EON1智能工厂建设背景取势一两化融和-智能制造-工业互联网新技术驱动变革国家战略推动变革企业都在思考变革云计算大数据移动互联网物联网人工智能智能制造工业工业工业互联网互联网4.0信息物理数字化网络化系统物-智能化CPS设备互联如何转型制造制造？ERP升级智能制造转型打造数字化智能工厂两化融合智能工厂核心思想AI+智能监控及异常预警AI+智能数据采集AI+智能数据可视化智能终端PDA短信生产进度设备状态有限能力条码/RFID系统系统APP质量SPC投入产出执行进度仪表视频社交VR/AR目目目生产成本库存物流DCS/PLC汽车衡电子看板移动互联网物联网智能控制策略、AI大模模型、算法、大数据AI+IOT基础服务生命周期设备联动设备分组设备物模型在线诊断协议管理网络组件证书管理通知管理OTA升级管理WIFI4G/5G

NB-IoTLoRa以太网/总线设备认证与鉴权服务/协议适配服务数据存储IOT运维智慧应用JetLinks

IoT平台感知网络

传输层设备层OpenAPI接口工厂MES系统工厂ERP系统可视化

可视化大屏

视频

视频监控及回放

监测

产线监测

APP

移动APP维护

设备预测性维护能耗

智慧能耗管理表格存储NoSQL关系型DB时序数据库空气压缩机变频器

主轴水泵

锅炉统计分析系统管理规则引擎场景联动设备全生命周期

管理水、电、气表

AGV

产线设备3D

3D数字孪生

摄像头

火警

烟感照明

空调设备仪表窑炉》

系统构架EON2智能工厂解决方案后MES时代：业务模型+IT+OT+AI=新一代数字化智能工厂产销协同智能生产个性定制敏捷运筹精准质量高效设备优化决策新一代数字化智能工厂ERP机器视觉PLM-优化配料企业核心业务模型ITAICAx-工艺预测OTCNC/DNC检验检测仪表仪器DCS/PLCSCADA容器具原物料机器人工装感知工人数字化智能工厂框架外部人员用户层供应商备件服务公司设备维能源服物流服劳务服多端展示务公司修公司务公司务公司集团用户金融服设计服数据服第三方政策及厂领导车间主任中控室调度人员质检人员客户市场监管务公司务公司务公司专家浏览器现场机加冶金能源化工建材造纸制药汽配电子装备线缆作业移动终端作业管理工业终端个性化协同生产异常巡检智能辅助生产计划调度管理管理监视决策设计指挥车间看板平台能源配料储运质检安环设备工具管理管理管理管理管理运行管理大屏展示物理建模订单建模AI支持框架数据平台IoT平台检验检测仪表仪器CNC/DNC容器具原物料DCS/PL机器人SCADA工装边缘层计划排程协同化-集团多组织协同计划排程客户画像①集团多组织采购②业务协同集采中心供应商计划中心仓储中心内部协同需求销售公司生产工厂2营销中心客户生产工厂1（一）产供销协同①集中销售②分销要货③集中采购、集中收货④集中采购、工厂收货⑤工厂采购、工厂收货（二）计划协同①集中计划、集中排产②集中计划、工厂排产③工厂计划、工厂排产（并行）④工厂计划、工厂排产（串行）（三）物料协同①跨组织领料②跨组织备料③跨组织入库④跨组织交接物流管理智能化--汽运/铁运一卡通/无人值守进出厂自助收卡通、大宗采购质检发卡RFID绑定车加密规范流程牌手持自助收料厂外排队调度防止作弊红绿灯降低成本摄像头袋装计数与喷厂内装车调度码提高效率物流一卡通红外开关语音系统红外开关打印机称重PC栏杆机提升形象门岗自助读收散装品种控制称重显示仪πz1C卡读卡器统一平台无人值守自动智能道闸控制车距计量分布部署红外对射卡位实时拍照与视语音播报与智上磅频监控能提醒制造过程透明化可视化排程即时成本工艺路线库存数据产品配方MPS/MRP计划客户订单余热锅炉配料反应混料入库质检设备作业物料能源生产计划库存模具安环过程电子秤能源电子标签DCS质检仪器计量物流PLCRFID仪表运输安全环保数字化台账报表及对标分析移动监视、消息APP、移动分析报表UAP平台权限管理检查与整改物资与设施危化品管理预案及演练安全培训法律法规ERP供应链及HR安防物资台账危化品台账新员工培训文件上传编制预案安全检查安防物资检查库存及预警流程管理维护移动巡检演练计划老员工培训安防物资预警储运约束查询隐患管理演练总结转岗培训法律规章事故管理消防水源管理消防约束执行记录专项培训操作规程三违管理模板消防车辆管理仓储环境监视风险管理安全票证职业健康安环监视环境监测日常事务参数安环参数动火票取样点危险源识别劳保品管理上报报表检验方案火灾报警动土票风险评价体检管理三同时管理主数据高空作业票烟感报警报检及检验危险点标识重大危险源氨氮监视台账及分析••••••实时数据采集及实时数据库,关系数据库废水氨废水气体泄火灾报感烟探DCS氮监测cod系头漏PLC统系统质检管理标准化质量决策分析质量决策层自助分析监控看板控制图预警报表质量追溯质检原料样品原料过程产品环保内控移动质保检验业务层取样标准过程检验检验检验检验检验检测证书管理管理管理加密管理管理管理管理打印检验质量管理（任务计划、内控检验、结果分析、异常预警）检验资源管理（人员、材料药剂、仪器、标准样/溶液、留样）基础支持层知识、体系、文件管理信息系统支持（平台、流程、模板、消息）人工质检数据在线检测设备数据在线工艺数据化验室质检设备数据设备管理科学化资产配置计划费用预算维修计划计划预算总账收付采购库存点检巡检维护维修申请管理清理润滑采购申请应收维修计划采购订单应付核心应用使用管理安全管理工单资产化到货单设备卡片固定资产卡片工单管理安装调试资产入库调试处置费用设备台账单点教材调入调出维修管理特种设备备件管理保险费用资产出库资产盘点采购发票运行管理现场设备故障记录及运行监视及运行/停机记集中采购处置报废录及分析测量记录分析UAP预警平台集成平台流程平台权限体系报表工具指标成本精细化数字化智能工厂绩效指标及分析主题物料计划能源成本效率质量设亩执行类类类类类类类类类综合能耗计划完成率产品合格率停机时间分析百万工时伤害率环境污染案件数订单合格率工序综合能耗一次通过率停机原因分析订单兑现率工序能源单耗产品返工率备件库龄分析有效投诉次数计划延迟率设备综合单耗巡检执行率SPC分析设备能源单耗维修及时率产销率检修计划执行产能利用率回收利用率率材料消耗率投入产出比工艺合格率时间差旅巡检执行率工序产量单位成本关键工艺指标设备效率巡检及时率质检及时率物料收得率成本差异率工艺超限次数一次通过率产量损失率关键设备OEE质检执行率在制品天元业务应用多端化电脑大屏幕LCDLED工业平板条码射频设备PDA触摸屏工位机设备运行监控•

数据通路管理•

设备运行效率•

设备运行监控•

指令下发•

告警管理•

设备地图•

设备事件建立基于IoT的数字化设备健康管理系统和基于AI的大数据分析服务，为检验检测行业提供数字化管理手段

，让企业提前感知设备基本信息和故障情况

，快速、

精准定位诊断设备问题

，提高设备维修速度和一次修复成功率，

缩短设备维修时间，

提高设备利用率。设备运维•

巡检管理•

保养管理•

维护管理•

检修管理•

计\校管理•

维保日历•

人员管理•

设备远程设备数字化档案•

设备台帐•

设备模版•

设备变更•

设备投产•

状态变更备品备件管理•

备件模版•

库存台账•

出入库管理•

备件盘点•

备件调拨供应商管理•

供应商能力认证•

供应商服务评价•

供应商人员能力

评价工单管理•

工单列表•

我的工单•

智能派工•

调度视图•

规则管理•

流程跟踪诊断9.设备生命周期管理•

设备健康管理系统采用大数据架构实现数据的统一存储和管理，

以大数据分析模块为业务功能提供支撑，

实现数据

采集、状态监测、故障诊断、故障预测、维修保障和设备信息管理六大业务应用；•

使用波形图与自适应预警技术对设备状态进行监测，基于设备状态分析结果优化备品备件库存，自动生成维护工单，

灵活定制可视化看板为管理人员提供决策支撑;数据采集数据存储可视化元素建模诊断模型设备资产管理维修文档管理应用层支撑层数据层大数据平台

预测模型

设备资产管理平台展示层分析预测评估维修计划管理故障快速定位剩余寿命预测性能趋势预测故障实时处理维修效果评估维修工单管理智能算法诊断模型展示信号分析处理异常业务报警数据波形展示分析报告合成综合状态评估

设备故障智能诊断

设备性能趋势预测

设备健康状态评估轴承变频器电机泵冷却设备ERPMESSCMAPSPLM关键设备/部件状态监控维修保障故障诊断故障预测IT平台10.展示设备状态值，对设备的健康度进行综合打分，显示当前设备异常状态，设备发生故障后，进行实时有效的消息推送，通过折线图的方式对易损件进行趋势检测，并实时预警。对不同时间同一设备对比，为进一步优化设备状态提供有力数据支撑，同一变频器不同周期对比了解设备运行状况，

达到故障的提前预警作用「实时监控」页面「数据分析」页面10.模型预测与评估数据上传与接入•通过大数据服务平台，解决了有数据、有业务场景，但却不懂算法的需求。•用户可根据业务需要

，对数据中的各元素可以进行可视化拖拽，

自由绘制任务流。支持10多种模型库

，让用户无需算法经验，便能基于特定场景生成模型，并实现部署。标注验证预测模型

设备预测性维护预测模型模型下载在线预测模型预测数据上传模型训练数据标注数据标注模型训练训练集待优化数据提取数据收集数据合成测试集10.智能工厂推进建议-三步走创新应用全面应用人工智能深度分析人工智能应用基础应用大数据分析主题分析实时日成本设备故障诊断异常管理质检管理工艺优化技术经济指标移动报表分析3D模拟健康安全环保管理日成本能源平衡优化生产统计第三步配料优化仓库条码-重点无人值守生产运行监控设备设备运行监控设备数据采集第二步物流一卡通第一步管理软件@工业软件@软硬融合@DT运维工业4.0柔性数字化智能工厂ONE3重要特性及价值新一代数字化智能工厂主要特点物联网实现连接DCS、PLC、数控机床、AGV、立体库、智能仪表、质检设备、计量仪表等；设备与设备间通信；.智能监视实现各种形态监控的集成，如视频、GIS、3D建模、生产运行、设备运行、生产指令、工艺参数、能流图、安环指标；提供PC、手机、大屏等多种展现方式智能物流实现对厂内AGV，RGV设备的下发指令及控制，实现厂内物流的自动流转；厂外物流的无人计量物料跟踪与管理4配置生产配方，支持对连续生产、批次生产、单体生产作业模式的物料跟踪与管理，系统按照时间、物料批次、单体物料号自动形成物料投入、产出、能源消耗、工艺参数等报表，进一步计算实时成本。工业数据平台+智能算法数据平台、智能配料、终点预测、产品质量判断、负荷与优化；物联服务---智造始于物联物联服务是连接工业设备和业务系统的桥梁，是基于物联网、互联网、人工智能、大数据技术，融合行业生态，沉淀工业知识，具有泛在设备连接能力的IoT云平台。简化实施工厂工厂实例自生成驱动自匹配数据自采集流量计电能表DCSPLC质检设备PLC吊钩秤地磅知识湖设备自发现知识自学习物联服务AGV数控机床打标设备机器人机器人喷码机注塑机PLC简化设备连接过程，实施周期缩减50%-80%。降低成本大幅降低应用成本，总体建设费用降低30%-50%。知识沉淀沉淀设备、工艺等工业知识特性1：工业物联网--物联服务实现连接DCS、PLC、数控机床、AGV、立体库、智能仪表、质检设备、计量仪表等；设备与设备间通信；数字化智能工厂系统给AGV、RGV下发指令数据采集处理数据业务建模应用服务提供自动反馈执行物联网中间件IOT连接：生态合作，标准api，企业规则移动应用个人终端服务器实时数据库电子看板移动终端DNC服务器SCADA防火墙串口服务器视频服务器GPS服务器SCADA以太网I/O串口服务器低压配电差GPS物流设备周翔输入信号物流设备质检设备AGV/RGV条码/射频机械人数控机床电子秤地磅摄像头流量计/电表DCS/PLC闪灯/蜂鸣/按钮特性2：设备运行服务---让设备运行无忧连接提效转型赋能实现人-机器-网络-数据互联互通制造商-用户-服务商-平台商互联互通实时监控，实时报警专家诊断，高效维护由卖设备转型为卖服务由被动服务转型为主动服务深度挖掘设备数据价值为产品创新和业务模式创新赋能设备服务---全生态圈提升设备价值运维服务方维修服物流安装服数据能源务公司服务商务公司第三方分析商服务商备件客户方金融服务方专家服务商评估方故障诊租赁方可靠性经济型运行时断预警融资服设备能特定设备间统计安全性评估资产处务公司效分析设备效专项分析置企业率分析安全监控保险服计算能力铁应力运行监视金融能力设备算法能力务公司排放监控及报警供应商方监管交易能力AI能力特种设备维修维护标准部门设备云设备服务运行监控采购能力监管部门供应商VR/AR现场安装IoT（物联能力）业主方业主方小微企业大中型企业特定设备数据移动端远程应用云设备服务（专属云）NCC/U9边缘侧专属云客户地图资产管理实时监控三维展示历史工况客户地图实时监控三维展示历史工况数字化智趋势分析故障诊断智能报警维保建议趋势分析故障诊断维保建议智能报警能工厂边缘侧物联盒子云lot（专属云）ModBusWifi/3G/4G/5GModBusWifi/3G/4G/5GMQTTMQTT连接层连接层工业设备工业设备感知层感知层能源安环仪表DCS/PLC/SACADADCS/PLC/SACADA电机电机内燃机能源安环仪表锅炉内燃机锅炉应用效果实现各种形态监控的集成，如视频、GIS、3D建模、生产运行、设备运行、生产指令、工艺参数、能流图、安环指标；提供PC、手机、大屏等多种展现方式运行参数生产监视趋势图设备监视能源监视安环监视（GIS地图特性3：智能物流---一卡通/无人值守规范流程防止作弊降低成本物流一卡通提升形象统一平台分布部署进出厂自助大宗采购质收发卡卡通、RFID绑定车牌检加密厂外排队调手持自助收度红绿灯摄像头袋装计数与厂内装车调喷码度红外开关语音系统红外开关打印机称重PC栏杆机称重显示仪散装品种1C卡读卡器门岗自助读制收卡智能道闸控无人值守自动计量制车距红外对射卡实时拍照与视位上磅语音播报与智频监控能提醒特性3：智能物流--内部转运新一代数字化智能工厂系统将与轨道车、AGV、RGV、生产设备系统集成互联，实现了基于工序作业拉动的、全过程物料配送精益化、智能化、无人化。新一代数字化智能工厂轨道轨道包装AGVAGVRGV机器人车车产品工序4工序5立库工序1工序3工序2立库AGV自动小车RGV轨道小车DPS电子拣选系统自动化立体仓库智能物流---实践应用价值智能设备集成，实现物料配送精益化、智能化、无人化特性4：物料跟踪与管理储槽管理：储槽定义、储槽重量换算、储槽月末盘点、储槽工艺参数的实时监视密度卧式罐储槽形状体积温度储槽管立式圆柱槽理压力液位球体罐浓度仓库管理：入库：采购入库、产出入库、成品退货入库出库：领料出库、发货出库、废料出库、盘亏出库调拨：调拨入库、调拨出库盘库：提供盘库实绩库存与信息库存的自动对比及盘库报表打印库存查询：即时准确的库存查询库位查找：根据库位限制和推荐规则，自动推荐库位，减少现场倒垛；物料平衡：根据进出流量、储罐液位，使用量，分析数据，计算平衡库位拓扑：库位结构：库-区-行-列-层库位限制物料属性限制，如形态（板，卷等）；位置有关限制，如层数，个数限制等；库位推荐规则：物料：集中堆放，考虑因素如产出时刻、去向、合同号、炉号、卷高、卷重等；库位：距离行车远近、堆放优先次序，可用状态等物料跟踪与管理通过物料跟踪号及物料事件，准确记录物料在整个生产组织过程中发生的所有事件，完成对物料的整个生产加工、形态变化全过程的跟踪与追溯，实现精细化的全程物料跟踪和集中管控。采购管理计划管理质量管理发货管理生产实绩合同管理物理性能成品退货能源消耗入库、出库调拨、倒垛合同跟踪成品入库生产计划物料计划化学成分表面质量成品发货投入、产出工艺参数全程物料跟踪工艺参数維料藝所生产实绩能源消耗过程质量生产命令投入产出入库出库调拨出库运输指令调拨入库物流系统仓库系统MES系统特性5：智能算法通用冶金化工建材夹杂物成分精确预测提纯杂质相关性分析铜冶炼吹炼终预测多晶硅致密度预测氢化TCS转换率预测产品图像缺陷识别水泥28天强度预测动态调合金模型工艺相关性分析能源管网3D应用设备故障诊断设备3D模型工艺3D仿真智能技术地图应用行业赋能分类优化回归预测数据智能业务算法预测分析调度优化数据清理特征提取特征组合GBDTGBRTDNNwideanddeep……AI基础算法PaddlePaddle、TensorFlow等智能模型1：智能配料服务规划目标一、工艺稳定；二、用料均衡；三、成本最低元素比例控制配料基本要素杂质比例控制反馈：分析与修正参数预计来料事件留料智能规划算法输入量预处理输出配料单生产执行原料存量根据规划目标智能规划，给出最优配料比例元素比例实现多参数约束下的多目标优化智能模型2：冶炼吹炼终点神经网络预测数据清理回归分析预测检验训练集和预测集神经网络学习模型用途前工段受材料投入、工艺曲线、吹氧等因素，多方面制约，人工很难平衡。转炉多吹5min，阳极炉多处理1小时，吹炼终点的准确控制对熔炼工序和后面阳极炉工序的生产效率和能耗以及产品质量等都有极大影响。结论利用神经元网络能很好预测转炉冶炼铜S1期终点预测，效率高，预测偏差小。通过S1期吹炼终点精准预测，可以帮助企业节能、降耗、提质、增效。智能模型3：工艺质量多维度分析-因子之间相关性分析水泥强度与熟料、矿渣、灰、水、强塑剂、粗集料、细集料等因素相关，通过历史数据分析这些因素的相关系数；2、通过历史数据预测新批次的水泥28天强度，可以提前预知水泥强度，做出合适的调整，帮助企业更好地服务客户。熟料矿渣灰水强塑剂粗集料细集料硬化时间强度540001622.510406762879.99540001622.510556762861.8938095022809325942836.45266114022809326702845.854750022809325942839.29198.6132.401920978.4825.52828.0230476022809326702847.81139.6209.4019201047806.92828.24427.547.5022809325942837.43237.5237.5022809325942830.08332.5142.5022809325942833.02熟料0.8

矿渣0.380.6∇0.40.250.4灰0.20.190.03水0.120强塑剂0.050.020.460.440.2粗集料0.260.020.250.270.33=-0.40.6细集料0.120.260.050.370.090.18-0.8水泥28天强度相关性分析排列图智能模型4：装置负荷优化同一生产线有多个装置，才需要将日产量分配到多个装置同一装置不同产量对应的能源动力的消耗不同，且不是线性关系负荷排程就是给多个装置优化排产，以使整个生产线对能源动力的总消耗量最小EON4必要性客户价值生产指挥调度高效化质量管控全程化生产过程透明化物流管理无人化能源利用率提高10%能源管理精细化安环管理可控化设备管理全面化辅助决策智能化提高劳动效率人员优化8%客户价值电耗下降15%，综合能耗下降5%，劳动生产率提高30%，年增加经济效益800万元河南省互联网+工业创新示范企业集成化精细化高效化阿米巴河南省智能制造车间试点企业实现了可视化监控、精细化管理加强生产过程质检、保证产品质量可靠实现NCERP与MES系统无缝集成，数据共享实现设备状态实时跟踪实现开停机能耗统计与分析实现健康安全环保管理支撑企业阿米巴经营落地客户价值借助移动互联网、物联网等技术，实现了材料、能源、工艺、设备运行、投入产出等数据的实时自动采集、生产运行智能监控与智能分析、生产资源集中调度管理，逐步建成了数字化智能工厂，取得了显著的节能减排效果：能源消耗减少3-5%、减排CO2约16.1万吨、SO2约1060吨、粉尘1.61万吨智能物流无人值守节省人力堵塞漏洞数字化智能工