流程工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。經(jīng)過(guò)近十幾年的發(fā)展，流程工業(yè)在企業(yè)信息化建設(shè)方面，基本形成了以 DCS-MES-ERP三層模型為代表的信息化體系，不同程度上滿足了企業(yè)在過(guò)程控制、生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)管控等方面的應(yīng)用需求。

然而，從另一方面看，企業(yè)通過(guò)信息化系統(tǒng)建設(shè)，雖積累存儲(chǔ)了大量數(shù)據(jù)，但對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘和應(yīng)用還較少；雖然實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制與管理過(guò)程的電子化記錄，但對(duì)復(fù)雜工藝裝置的先進(jìn)控制、生產(chǎn)計(jì)劃及加工方案的優(yōu)化與排程，還非常缺乏有效的建模工具與應(yīng)用軟件支撐；雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化報(bào)表及信息的綜合展示，但在數(shù)據(jù)鉆取、決策輔助方面，仍然存在數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)、模型不統(tǒng)一、信息未集成等難題。流程工業(yè)智能工廠建設(shè)是企業(yè)“兩化”深度融合的集中體現(xiàn)和必然選擇，是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜、創(chuàng)新的工程，并不是一蹴而就的。

企業(yè)更想了解智能工廠建設(shè)有哪些切入維度，分哪些層次階段，如何結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)及企業(yè)總體基礎(chǔ)現(xiàn)狀制定行之有效的解決方案，以及在智能工廠建設(shè)中又要注意哪些問(wèn)題等等。本文基于對(duì)流程工業(yè)智能工廠建設(shè)的理論研究和實(shí)踐探索，嘗試提出一些新的觀點(diǎn)和建議，拋磚引玉，以引發(fā)業(yè)界的思考和共鳴，共同加快推進(jìn)我國(guó)智能制造的進(jìn)程。

智能工廠的新思考

流程工業(yè)智能工廠可以從 4 個(gè)視角來(lái)剖析，即工廠本體、智能化方案、智能工廠評(píng)價(jià)體系、核心支撐要素。流程工業(yè)智能工廠建設(shè)思考框架，如圖1 所示。

圖 1 流程工業(yè)智能工廠建設(shè)思考框架

1.1 工廠本體

1.1.1 工廠管理目標(biāo)

從工廠本體運(yùn)營(yíng)管理的視角看，企業(yè)管理者重點(diǎn)關(guān)注三大類問(wèn)題。

（1）增加銷售、降低成本，提升工廠的盈利能力，解決企業(yè)的生存問(wèn)題。關(guān)注效率提升，保障企業(yè)的產(chǎn)品及服務(wù)能更快速的滿足用戶需求。

（2）加快新產(chǎn)品研發(fā)、新市場(chǎng)開(kāi)拓、新生態(tài)打造等問(wèn)題，解決企業(yè)由大到強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。關(guān)注可持續(xù)性，期望打造百年老店。

（3）加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，包括融資風(fēng)險(xiǎn)、投資風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)等，解決因決策失誤造成重大損失問(wèn)題。關(guān)注風(fēng)控，要求企業(yè)適應(yīng)復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境。

1.1.2 工廠運(yùn)營(yíng)管理

為了能全面系統(tǒng)地分析評(píng)估工廠運(yùn)營(yíng)效率，一方面可以從工廠價(jià)值創(chuàng)造的過(guò)程入手建立工廠價(jià)值樹(shù)模型；另一方面可以從企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)、制度、流程入手建立企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理績(jī)效樹(shù)模型。

價(jià)值樹(shù)模型就是在指標(biāo)之間尋找對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系，在價(jià)值樹(shù)模型圖上分別列出公司的戰(zhàn)略目標(biāo)，對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（通過(guò)戰(zhàn)略重點(diǎn)與目標(biāo)轉(zhuǎn)換得到）及驅(qū)動(dòng)這些指標(biāo)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)流程及對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。價(jià)值樹(shù)可以幫助企業(yè)了解價(jià)值產(chǎn)生的來(lái)源，使得資源、資本和管理重點(diǎn)有的放矢，是建立商業(yè)化績(jī)效管理體系的指導(dǎo)原則和出發(fā)點(diǎn)。如圍繞提高企業(yè)占用資金回報(bào)率這一目標(biāo)，可以建立其價(jià)值樹(shù)模型，如圖 2 所示。

圖 2 提高企業(yè)占用資金回報(bào)率的價(jià)值樹(shù)模型示意圖

運(yùn)營(yíng)管理績(jī)效樹(shù)是以價(jià)值創(chuàng)造為出發(fā)點(diǎn)，追溯關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)與其層層牽連的因果邏輯關(guān)系。基于績(jī)效關(guān)系樹(shù)的分析，可以快速診斷、定位提高工廠運(yùn)營(yíng)績(jī)效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與瓶頸制約，有針對(duì)性地指導(dǎo)企業(yè)管理者進(jìn)行管理的持續(xù)改善與科學(xué)決策。

1.1.3 決策者重點(diǎn)關(guān)注

從改善企業(yè)經(jīng)營(yíng)視角看，企業(yè)決策者重點(diǎn)關(guān)注3 個(gè)方面的解決途徑，即新技術(shù)應(yīng)用、商業(yè)模式創(chuàng)新及人才培養(yǎng)。所以，任何管理咨詢、信息化規(guī)劃及系統(tǒng)建設(shè)工作，均應(yīng)與企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策者的重點(diǎn)關(guān)注密切結(jié)合，支持企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策者把握發(fā)展方向、科學(xué)決策控制風(fēng)險(xiǎn)以及優(yōu)化資源配置并使資源效能最大化發(fā)揮。

1.2 智能化方案

1.2.1 工廠本體視角

以企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向，圍繞企業(yè)的生產(chǎn)裝備、工藝路線、組織架構(gòu)、流程制度、經(jīng)營(yíng)模式、人才培養(yǎng)、企業(yè)文化等維度都存在著優(yōu)化和改進(jìn)的巨大空間。比如企業(yè)組織必須要用“體系”的視角去觀察，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)思路必須從“生產(chǎn)獨(dú)尊”和“銷售為大”的傳統(tǒng)“工廠智能”中跳脫出來(lái)，全面調(diào)動(dòng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)各個(gè)要素，用全面、體系化的方式來(lái)看待經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。這是一張由工廠本體、客戶、供應(yīng)商、競(jìng)爭(zhēng)者等組成的一張復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)意味著可選擇“路徑”的多樣性，也就意味著“智能化”的維度與空間。

1.2.2 信息化視角

從信息化看系統(tǒng)建設(shè)的視角，綜合了通訊技術(shù)、控制技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、軟件技術(shù)的企業(yè)信息化整體解決方案，也是工廠智能化的主要途徑之一。

1.2.3 融合創(chuàng)新視角

以支撐生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略為根本，以智能制造的新思維、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)為手段，深入分析企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、組織架構(gòu)、管理制度，業(yè)務(wù)流程的現(xiàn)狀與瓶頸制約，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)要素、管理經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，改善并升級(jí)企業(yè)生產(chǎn)鏈、供應(yīng)鏈、管控鏈、價(jià)值鏈，提高企業(yè)個(gè)性化定制、柔性生產(chǎn)及體驗(yàn)化服務(wù)的能力和水平，構(gòu)建生產(chǎn)制造新業(yè)態(tài)、生產(chǎn)管控新模式、企業(yè)發(fā)展新動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)智能制造的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。

1.3 智能工廠評(píng)價(jià)體系

流程工業(yè)智能工廠建設(shè)相關(guān)的理論、技術(shù)、應(yīng)用還在不斷探索和發(fā)展之中，當(dāng)下可以說(shuō)是“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”，對(duì)于智能工廠建設(shè)的范疇、目標(biāo)、進(jìn)程、效果等，業(yè)界仍未形成統(tǒng)一的共識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)。

作為智能工廠建設(shè)的主角，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)以自身發(fā)展的內(nèi)生需求為導(dǎo)向推進(jìn)智能工廠建設(shè)。當(dāng)然，智能工廠建設(shè)的效果評(píng)估，理應(yīng)回到對(duì)企業(yè)發(fā)展需求的滿足程度方面，以定量分析的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和定性分析的總體先進(jìn)性作為主要評(píng)估要素。同時(shí)，圍繞全面感知、協(xié)同執(zhí)行、預(yù)測(cè)預(yù)警、科學(xué)決策等維度綜合評(píng)估工廠數(shù)字化、工廠自動(dòng)化、工廠信息化等輔助信息化技術(shù)指標(biāo)。企業(yè)結(jié)合績(jī)效關(guān)系樹(shù)與智能工廠評(píng)估體系，可以對(duì)企業(yè)管理及智能工廠建設(shè)效果進(jìn)行持續(xù)改善與優(yōu)化。

1.4 核心支撐要素

流程工業(yè)企業(yè)信息化解決方案的核心支撐要素包括以下方面。

（1）數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)實(shí)時(shí)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等生產(chǎn)要素?cái)?shù)據(jù)與采購(gòu)、銷售、生產(chǎn)、安全、質(zhì)量、環(huán)保、物流、運(yùn)維等經(jīng)營(yíng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，建立基于統(tǒng)一編碼體系的主數(shù)據(jù)管理和企業(yè)服務(wù)總線（ESB），實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與共享。同時(shí)，需要對(duì)企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)及工作標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行梳理和數(shù)字化轉(zhuǎn)化，這是信息化系統(tǒng)進(jìn)行初始化和分析診斷，進(jìn)而輔助管理決策的基礎(chǔ)和基準(zhǔn)。

（2）軟件與內(nèi)容 流程工業(yè)軟件包括運(yùn)營(yíng)管理類軟件（如 ERP、CRM 等）、生產(chǎn)控制類軟件（如MES、DCS、APC、SCADA 等）以及研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件（如 CAD、PDM、PLM 等）。尤其在智能制造背景下，還需要工廠統(tǒng)一建模軟件、企業(yè)服務(wù)總線平臺(tái)、信息綜合展示等軟件，實(shí)現(xiàn)各類工業(yè)軟件的集成與互聯(lián)，支撐企業(yè)管控業(yè)務(wù)的高效與協(xié)同。不同行業(yè)的流程企業(yè)進(jìn)行信息化系統(tǒng)建設(shè)，必須結(jié)合自身行業(yè)特點(diǎn)，選擇專業(yè)性強(qiáng)、針對(duì)性好的工業(yè)軟件并考慮綜合集成，避免出現(xiàn)“應(yīng)用孤島”。內(nèi)容是指建立行業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括過(guò)程性知識(shí)（如物料衡算、熱量衡算、相平衡計(jì)算、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算、工藝指標(biāo)分析、平穩(wěn)率分析等）、描述性知識(shí)（如物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、催化劑活性等）、方法性知識(shí)（如設(shè)備結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算、氣體擴(kuò)散模型、爆炸模型、腐蝕模型等）以及手冊(cè)性知識(shí)（化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)、化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)、化工管道設(shè)計(jì)手冊(cè)等）。企業(yè)可以先行購(gòu)買一個(gè)通用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，再將自身的管理實(shí)踐與知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不斷向這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中轉(zhuǎn)移，形成企業(yè)自己的經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)，并持續(xù)維護(hù)更新這一影響企業(yè)管控水平的軟資產(chǎn)。

（3）行業(yè)最佳實(shí)踐 通過(guò)企業(yè)自身內(nèi)生動(dòng)力等推動(dòng)，與智能制造的技術(shù)、服務(wù)供應(yīng)商等進(jìn)行融合創(chuàng)新，共同創(chuàng)造可以使生產(chǎn)或管理實(shí)踐的結(jié)果達(dá)到最優(yōu)，并減少出錯(cuò)的可能性，將這些技術(shù)、方法、活動(dòng)或是機(jī)制進(jìn)行固化，形成企業(yè)自身智能工廠建設(shè)的行業(yè)最佳實(shí)踐。

（4）新一代信息技術(shù) 企業(yè)信息化系統(tǒng)解決方案應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、工業(yè)大數(shù)據(jù)（Big data）、云平臺(tái)（Cloud）、仿真優(yōu)化（Simulation）、工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)空間（iCPS）等為代表的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化新一代信息技術(shù)，幫助企業(yè)提升信息感知能力、管理執(zhí)行能力以及科學(xué)決策能力，增強(qiáng)企業(yè)持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（5）專業(yè)化服務(wù) 信息化系統(tǒng)供應(yīng)商必須在項(xiàng)目建設(shè)、系統(tǒng)應(yīng)用及價(jià)值創(chuàng)造的各個(gè)階段提供全流程的專業(yè)化服務(wù)，確保信息化系統(tǒng)解決方案能夠在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理中落地生根，為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。專業(yè)化服務(wù)的內(nèi)容包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、建模分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行驗(yàn)證、技能培訓(xùn)、知識(shí)轉(zhuǎn)移等，既需要專業(yè)化專家團(tuán)隊(duì)，也需要專業(yè)化的行業(yè)知識(shí)庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)化模版。

企業(yè)信息化系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)

企業(yè)信息化系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)就是基于物理工廠對(duì)象采用可配置的多層建模方法[8]，設(shè)計(jì)工廠統(tǒng)一數(shù)字化資產(chǎn)模型，服務(wù)于新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造管控、供應(yīng)鏈集成等管理業(yè)務(wù)，重構(gòu)人、物理工廠、技術(shù)與知識(shí)等生產(chǎn)要素的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，創(chuàng)造綠色、高效、高質(zhì)、安全、環(huán)保的新型生產(chǎn)力，推動(dòng)制造企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，而進(jìn)行的一種具有戰(zhàn)略高度的新型工廠規(guī)劃。

本文提出了基于工廠全生命周期數(shù)字化資產(chǎn)模型的流程工業(yè)企業(yè)信息化頂層設(shè)計(jì)功能架構(gòu)，如圖 3 所示。

圖 3 流程工業(yè)企業(yè)信息化系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)功能架構(gòu)

智能工廠數(shù)據(jù)采集包括兩大類數(shù)據(jù)，即靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)包括工廠設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、工藝設(shè)備特性數(shù)據(jù)、工廠物理結(jié)構(gòu)、文檔圖片等，這些數(shù)據(jù)大多來(lái)自于工廠設(shè)計(jì)、設(shè)備供應(yīng)商、工廠建造、工藝包等。工廠動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括安全環(huán)保、生產(chǎn)執(zhí)行、設(shè)備運(yùn)行、質(zhì)量管控、能源產(chǎn)耗、經(jīng)營(yíng)決策、倉(cāng)儲(chǔ)物流、銷售采購(gòu)等。

數(shù)字化資產(chǎn)模型是物理工廠從設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)維全生命周期靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息的結(jié)構(gòu)化、集成化、數(shù)字化統(tǒng)一表達(dá)。以一個(gè)泵為例，它的數(shù)字化資產(chǎn)模型內(nèi)容包括設(shè)計(jì)階段的信息（如泵的邏輯圖、泵的三維立體結(jié)構(gòu)模型、泵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)等）、采購(gòu)階段信息（如品牌廠商、規(guī)格型號(hào)、使用方法等）、安裝調(diào)試階段信息（如安裝的空間位置信息、安裝的地面及周邊環(huán)境信息等）、運(yùn)行維護(hù)階段信息（如泵的運(yùn)行負(fù)荷、輸送的介質(zhì)及流量、泵的運(yùn)行壓力、泵運(yùn)行電壓電流、泵的相關(guān)備品備件、泵歷史維護(hù)維修等）以及全生命周期各階段信息之間的聯(lián)系，共同構(gòu)成了泵這個(gè)物理資產(chǎn)的數(shù)字化資產(chǎn)模型。

智能工廠信息化管理系統(tǒng)的各類應(yīng)用均基于工廠數(shù)字化資產(chǎn)模型，以三維可視化平臺(tái)作為統(tǒng)一的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、設(shè)備、物流、環(huán)保、安全、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)等業(yè)務(wù)的可視化監(jiān)控與管理。以數(shù)字化資產(chǎn)模型作為橋梁，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)提供與數(shù)據(jù)應(yīng)用的松耦合，當(dāng)企業(yè)集成信息、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，不會(huì)對(duì)上層應(yīng)用產(chǎn)生架構(gòu)上的影響。基于數(shù)字化資產(chǎn)模型的智能工廠功能架構(gòu)，可以保障整體系統(tǒng)的可伸縮性，從而既能滿足系統(tǒng)擴(kuò)容的問(wèn)題，也能對(duì)企業(yè)前期的信息化資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)保值增值。

對(duì)于新建工廠或是大型集團(tuán)企業(yè)，可以考慮通過(guò)“正向工程”構(gòu)建智能工廠數(shù)字化資產(chǎn)模型，也即與設(shè)計(jì)院、工程建筑公司等單位合作，打通工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)與交付到工廠數(shù)字化建造再到工廠數(shù)字化運(yùn)營(yíng)的信息集成模型體系。

對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)的工廠或是中小型企業(yè)而言，考慮到成本及技術(shù)可行性，可考慮通過(guò)“逆向工程”構(gòu)建智能工廠的數(shù)字化資產(chǎn)模型，即通過(guò)紅外成像加 3D 繪制的模式，建立重點(diǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝裝置三維可視化模型，然后再通過(guò)熱點(diǎn)關(guān)聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠建造信息、設(shè)備信息及工廠運(yùn)維信息的集成，逐步建立豐富企業(yè)的數(shù)字化資產(chǎn)模型，為工廠運(yùn)營(yíng)管控系統(tǒng)的應(yīng)用提供模型和數(shù)據(jù)支持。數(shù)字化資產(chǎn)模型的應(yīng)用需要具備以下幾個(gè)條件：

①設(shè)計(jì)院進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)并進(jìn)行數(shù)字化交付或者是逆向建模平臺(tái)；②建立企業(yè)服務(wù)總線，實(shí)現(xiàn)工廠全生命周期各階段各類信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通；③建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和主數(shù)據(jù)模型；④具備數(shù)字化資產(chǎn)模型的展示平臺(tái)。

需要注意的是，我國(guó)流程工業(yè)企業(yè)門類眾多，發(fā)展階段各異，各企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)基礎(chǔ)條件、資源投入保障等因素，參考此流程工業(yè)智能工廠建設(shè)通用參考模型，要具體情況具體分析，制定適合企業(yè)發(fā)展階段及自身特點(diǎn)的實(shí)效性解決方案。

應(yīng)用效果分析

在某大型煤電化一體化企業(yè)，基于流程工業(yè)智能工廠建設(shè)思考框架，并結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈特點(diǎn)及企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求，對(duì)該企業(yè)的工藝裝備、計(jì)量網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程控制、能源消耗、生產(chǎn)管控等基礎(chǔ)條件和業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理和評(píng)估，設(shè)計(jì)了該企業(yè)的智能工廠 1.0 功能架構(gòu)并進(jìn)行了實(shí)施應(yīng)用。建設(shè)內(nèi)容包括生產(chǎn)裝備升級(jí)改造、完善計(jì)量?jī)x表、高能耗裝置先進(jìn)控制、能源平衡與優(yōu)化、生產(chǎn)管理與成本在線監(jiān)控等。

通過(guò)兩年多的應(yīng)用實(shí)踐證明，該企業(yè)建設(shè)的智能工廠 1.0 已經(jīng)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）通過(guò)對(duì) PVC 包裝機(jī)器人改造、片堿包裝碼垛自動(dòng)化改造，提高包裝效率 40%以上，包裝質(zhì)量誤差降低了 80%，包裝線班組操作人員減少了一半。

（2）對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的計(jì)量?jī)x表進(jìn)行升級(jí)改造，并新增 800 多塊儀表，計(jì)量網(wǎng)絡(luò)健全完善，尤其是火災(zāi)、泄漏等儀表的建設(shè)，使各種報(bào)警、異常能在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，避免安全事故的發(fā)生和減少物料損失。

（3）在電石爐上實(shí)施先進(jìn)控制系統(tǒng)，建立電極長(zhǎng)度軟測(cè)量模型以優(yōu)化和指導(dǎo)電極壓放長(zhǎng)度，提高電極做功功率；通過(guò)控制爐內(nèi)壓力、電極電流、電極電壓等關(guān)鍵操作變量，保障電石爐等穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行，電石爐單位電石耗電量降低了 2.37%。

（4）通過(guò)對(duì)水泥窯新增余熱鍋爐、氯化氫合成余熱副產(chǎn)蒸汽、電石爐氣密閉爐改造、氯堿裝置節(jié)能技術(shù)改造、大型用電設(shè)備變頻控制改造等手段，優(yōu)化工藝用能水平，每年節(jié)能 2.75 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤；通過(guò)優(yōu)化熱電廠發(fā)電機(jī)組負(fù)荷調(diào)度優(yōu)化，每年節(jié)能4.29 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

（5）建立企業(yè)主數(shù)據(jù)平臺(tái)，夯實(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)；以化工板塊為試點(diǎn)，建立化工產(chǎn)業(yè)鏈重要設(shè)備的數(shù)字化資產(chǎn)模型，打通生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與成本核算業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)了賬物統(tǒng)一，縮短每月度財(cái)務(wù)報(bào)表制作時(shí)間，從 7 天變?yōu)?1 天，大大提高了生產(chǎn)管理的效率和水平。

隨著企業(yè)管理精細(xì)化水平的提升，必將催生更多對(duì)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用需求，同時(shí)對(duì)于“兩化”融合創(chuàng)新的柔性化生產(chǎn)模式、個(gè)性化服務(wù)模式也會(huì)出現(xiàn)，從而不斷推動(dòng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

智能工廠建設(shè)的幾點(diǎn)建議

近兩年，在國(guó)家相關(guān)政策的引導(dǎo)下，流程工業(yè)中涌現(xiàn)出了一批智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目和智能制造新模式項(xiàng)目，已經(jīng)積累了一些非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合智能工廠項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)于流程工業(yè)企業(yè)進(jìn)行智能工廠建設(shè)，提出如下幾點(diǎn)建議，以供業(yè)界參考。

（1）制造企業(yè)是主角。制造業(yè)自身的內(nèi)生需求是推動(dòng)智能制造的核心動(dòng)力，是智能制造企業(yè)管控體系、操作經(jīng)驗(yàn)、資產(chǎn)對(duì)象、設(shè)備資產(chǎn)、組織架構(gòu)、流程制度等核心內(nèi)容的提供者。只有企業(yè)自身深入融合到智能工程等建設(shè)中，才不會(huì)導(dǎo)致企業(yè)管理與信息化的“兩張皮”，才能建立人機(jī)協(xié)同的基礎(chǔ)和能力。自動(dòng)化信息化供應(yīng)商應(yīng)做好工具、軟件、服務(wù)，做好智能制造的“放大鏡”，做好配角，并與企業(yè)持續(xù)合作，共創(chuàng)行業(yè)最佳實(shí)踐。

（2）以價(jià)值創(chuàng)造為導(dǎo)向。以流程、技術(shù)、系統(tǒng)、文化、組織等進(jìn)行深度融合，瞄準(zhǔn)提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市周期、降低能源消耗等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，牽引項(xiàng)目建設(shè)的層次、計(jì)劃及資源。企業(yè)與供應(yīng)商創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)施模式，建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，共同負(fù)責(zé)見(jiàn)證價(jià)值的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

（3）人才和組織的跨界與融合是智能制造推行的核心。生產(chǎn)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，要解決其隨機(jī)、不確定、快速變化等問(wèn)題，必須建立核心模型體系，這需懂管理、工藝、控制、建模、IT 等各領(lǐng)域的人組成團(tuán)隊(duì)共同工作，而這樣的團(tuán)隊(duì)及綜合能力強(qiáng)的人才極為短缺。所以企業(yè)重構(gòu)人才培養(yǎng)、服務(wù)新模式，以能力打造為導(dǎo)向，充分發(fā)揮各領(lǐng)域人才的超級(jí)長(zhǎng)板理論，培養(yǎng)出跨界、融合的服務(wù)團(tuán)隊(duì)和能力，才是真正推動(dòng)企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。

（4）支撐企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，做好智能工廠建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)。智能工廠建設(shè)涉及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、管理制度、組織創(chuàng)新、業(yè)務(wù)流程、技術(shù)基礎(chǔ)等復(fù)雜因素，規(guī)劃建設(shè)投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、利益相關(guān)方眾多，如何做好資源投入與產(chǎn)出的效能平衡，需要從企業(yè)獲利能力、決策能力、風(fēng)控能力、創(chuàng)新能力、執(zhí)行力及資源有效性 6 個(gè)維度進(jìn)行成熟度分析，從而實(shí)現(xiàn)未來(lái)投入的先進(jìn)性、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。而這一工作的有效開(kāi)展，離不開(kāi)企業(yè)與信息化咨詢商的緊密合作。

（5）避免智能工廠建設(shè)的幾個(gè)誤區(qū)。如把智能工廠簡(jiǎn)單等同于機(jī)器換人、無(wú)人工廠、黑屏操作、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)與物流等；也不能重蹈到新瓶裝舊酒的覆轍，簡(jiǎn)單地把 PLM、DCS、MES、ERP、EAM等信息化系統(tǒng)平行的推一遍；更不能陷入到大數(shù)據(jù)、工業(yè)云、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的冥想之中。企業(yè)建設(shè)智能工廠務(wù)必對(duì)自身的基礎(chǔ)條件、核心問(wèn)題、資源投入等作冷靜的思考，選擇制定適合自身特定環(huán)境的解決方案方為上策。

結(jié)語(yǔ)

智能制造既是我國(guó)制造業(yè)趕超制造強(qiáng)國(guó)的歷史機(jī)遇，同時(shí)也是一種歷史發(fā)展的必然選擇。隨著人類社會(huì)進(jìn)入三元結(jié)構(gòu)時(shí)代的加快，以及 ABC（人工智能、大數(shù)據(jù)、CPS）新技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，新一代信息技術(shù)必將對(duì)制造業(yè)、信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、科學(xué)技術(shù)研究等帶來(lái)空前的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

對(duì)于智能制造的主戰(zhàn)場(chǎng)之一，流程工業(yè)企業(yè)智能工廠建設(shè)將以將本增效、綠色安全、節(jié)能環(huán)保為基礎(chǔ)，推進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量升級(jí)、個(gè)性化定制與柔性化生產(chǎn)能力提升為主攻方向，呈現(xiàn)出先進(jìn)制造系統(tǒng)與新一代信息技術(shù)深度融合的發(fā)展態(tài)勢(shì)。企業(yè)作為用戶應(yīng)聯(lián)手系統(tǒng)集成商，融合業(yè)界各方力量與資源，深入探索和實(shí)踐“產(chǎn)、學(xué)、研、用”新模式，將會(huì)是企業(yè)智能工廠建設(shè)的重要途徑。