工厂自动化仿真软件-自动化智能工厂系统软件

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1智能工厂设计思路

1.1智能工厂建设目标

为积极响应国家“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念，贯彻落实《中国制造2025》、《钢铁工业调整升级规划(2016-2020 年)》、《**关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》相关政策要求，结合钢铁企业自身面临的形势、生产现状、存在的问题，以及对未来发展规划需求，拟对其工艺流程、绿色环保、智能制造等方面进行全面优化升级改造，将企业打造成国内*、绿色、智能的生产基地，实现质量与效益的双提升。

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企业进行智能工厂建设后，从原料到产成品整条生产线实现调度集中管控，智能化扁平管理，生产组织简单高效，能源消耗和污染物排放全面稳定达标，产品质量稳定性和可靠性水平大幅提高，全工序吨钢成本下降，提高公司的竞争力。智能工厂建设的目标如下：

(1)通过企业信息化，引进先进管理模式，实现企业现代化管理。

(2)以精简高效的业务架构为基础、合理流畅的管理流程为导向，以规范先进的管理标准为依据，实现管理过程的高度规范化、科学化。

(3)实现精细化管理、规范化操作、准时化生产，实现生产经营活动全过程的动态实时可观、可控，提高企业的响应能力和应变能力，*提高企业整体的市场综合竞争力。

(4)通过企业信息系统的完善，逐步建立两化深度融合的“数字化智能工厂”。

1.2智能工厂整体设计理念

基于“绿色、智能”的建设理念，按照《国家智能制造标准体系建设指南》的建设思路与目标，同时借鉴德国“工业4.0” ，美国“智能制造生态系统”的建设思路，对智能制造工厂进行信息化总体规划。

智能制造系统采用“一个中心、一张地图、一个平台”的整体设计理念。

图 1—钢铁企业智能制造体系架构图

一个中心：指提供企业信息化、智能化系统的基础支撑平台，包含企业的管控中心、云数据中心、网络中心。

管控中心实现企业主要生产运营业务的智能化调度管理，以管控中心的监控大屏幕，智能化的信息系统为载体，实现企业生产、能源、设备、物流等多种业务的扁平化、集中化的公司级管控。

云数据中心将充分利用云技术、虚拟化技术实现对智慧工厂信息化系统的硬件支撑，提供各智能化信息系统所需的服务器资源。

网络中心将实现对公司所有智能化系统网络的统一管理，**公司整体信息网络、物联网的互联互通和安全可靠。

上述三个中心(管控中心、云中心、网络中心)较终将在公司级的管控中心大楼内实现合并统一为一个中心，该中心将作为公司日常生产运营的核心大脑所在，公司的管控调度人员将在此统筹管理整个公司的日常生产运营信息。

图 2—智能工厂调度监控中心

一张地图：是整个智能制造体系框架的基础，充分结合三维 BIM 技术，建立和实际工厂同比例大小的三维数字化工厂地图，重点体现厂房建筑信息、设备信息、管网信息等内容，为构建较终的数字化运营管控平台奠定基础。

三维数字化工厂地图从企业的规划阶段开始筹建，贯穿规划、设计、施工建设、竣工交付、运维等整个生命周期，实现数字化全生命周期管理。

一张地图配合数字化工厂管理系统，实现动态的全流程作业管控， 智能化设备运维管理等，有效提高企业管控和调度效率。通过一张地 图实现钢铁企业的全面数字化管理，包括工厂数字化、车间数字化、设备和管线数字化，通过打造与实际工厂相同的虚拟化工厂，实现全生命周期的工厂三维综合展示、全流程的生产管控、智能化的设备运 维管理、智能化的管网安全监控管理、浸入式的操作培训和考核管理以及应急演练仿真管理等内容。创新性的改善钢铁企业传统的工作方 式，建立起资产管理新观念，有效的优化运营管理制度，提高事故处 理效率。

图 3—智能工厂运营管理平台

一个平台：即建立公司级的生产、能源、物流、设备等主要业务的集中数字化运营管控平台，融合企业的各级信息化系统数据信息， 以三维的数字化工厂地图为基础，作为公司级的管理看板为各级管理层提供企业重点的生产指标运营信息，是智慧工厂的运营管理核心。

该数字化平台将作为企业的*运营数据来源，整合提取经营、生产、能源、设备、物流等各业务数据，为构建企业的大数据管理和 分析系统提供*的数据支撑。

图 3—智能工厂运营管控平台

1.3智能工厂系统体系架构

基于“智能制造、大数据、互联网+”以及“集中、简单、直接、 连续、流畅、高效”的原则，在企业战略地图和流程管理需求总体框 架下，搭建起稳定可靠的设备控制系统、高度自动化的过程控制系统、连续高效的精益生产系统、集中统一的 ERP 系统、科学严谨的决策支持系统以及协同协作的网络办公系统，实现供产销一体化的计划体系、供产销一体化的执行体系、供产销一体化的跟踪体系、供产销一体化 的平衡体系、互动快捷双赢的营销体系、至诚共赢进取的服务体系、动态高效透明的监控体系、科学精细严谨的决策体系。

(1)公司管理模式的要点

1)适应集团运营管控的高效复合管控模式。

2)公司对核心业务单元实施集中管控的运营管控模式。

3)对核心业务单元按“公司-专业厂-作业区”三级设置管理架构，实施管理。

4)公司为生产经营管控中心;各专业厂为成本中心，主要负责执行生产计划，同时保证品种、产量、质量、成本、安全、设备运行等各项技术经济指标的实现。

5)建设与企业同步发展的信息化系统。通过建设覆盖全公司各个领域的信息化系统，在公司各个领域管理模式推进的同时，配套实施公司信息系统，为公司现代化管理提供有效支撑手段。

(2)智能工厂系统总体架构 智能工厂管理系统功能分为：

*五级商务智能系统(L5);

*四级企业资源计划系统(L4);

*三级生产管理系统(L3);

*二级为过程控制系统(L2);

**级为基础自动化系统(L1)。

图 3-1 智能工厂系统总体功能架构图

*五层为企业经营决策层，主要是企业决策支持系统，利用信息化的手段提取企业采购、销售以及生产经营的重要数据，为企业决策者提供支持;

*四层为企业资源管理层，针对公司业务层面的管理，包括公司ERP、办公自动化 OA，电子商务平台等，实现对研发、工艺、财务、成本、人事、资产、客户等信息处理;在现代企业管理理论的指导下， 通过信息系统把先进的管理理念和方法固化下来，对企业的内、外部供应链进行系统、高效的整合和管理。

*三层为智能制造层，主要负责公司各个业务生产单元的制造执行全过程，从工厂接受产品订单至产品入库整个生产过程的管理，重点是生产管理，是企业信息化和过程自动化之间的核心衔接层。

*二层为过程控制层，是连接生产管理层和基础自动化层的关键

控制层，主要实现计划管理、跟踪及数据采集、设定值计算、停机管理和质量管理等功能，是机组控制的有效手段。

**层为基础自动化层，是直接面向设备的控制层，主要完成各机组的设定值设定、各项参数控制、数据采集、质量控制和设备诊断系统，可独立进行生产，是生产过程中的重要环节。