打造“智慧工廠”賦能裝備制造業轉型升級

焦衛華

“推動中國制造向中國創造轉變、中國速度向中國質量轉變、中國產品向中國品牌轉變”，2014年5月10日，習近平總書記在河南考察中鐵高新工業股份有限公司（以下簡稱“中鐵工業”）所屬的中鐵工程裝備集團時提出了“三個轉變”，為中國制造業轉型升級、打造中國品牌指明了方向、提供了根本遵循。

研究數字經濟 推動數字化轉型

數字化轉型是目前數字化發展的新階段，已成為眾多制造業企業發展的時代趨勢。越來越多的生產工廠正試圖通過自動化和機器人，運用物聯網、人工智能和云計算等技術，提高生產的靈活度和效率，將智能制造的精髓運用到生產經營實踐中。數字經濟與實體經濟越來越深度地融合發展，將深刻改變我國乃至全球的經濟形態。

近年來，中鐵工業牢記總書記“三個轉變”重要指示，在盾構機主軸承等核心技術上不斷取得進步，成為世界上能獨立生產硬巖掘進機（TBM）、并具有自主知識產權的三大企業之一。2017-2019年，連續三年實現盾構等主項產品世界產銷第一。從2011年到2017年，逐步建立了“盾構云計算平臺”“TBM云計算平臺”“中鐵設備管理云”等大數據應用平臺，做到了設備提前預警、利用大數據技術幫助企業創造價值、降低成本。重組上市后，上線了黨建大數據平臺、財務共享服務系統、人力資源信息管理系統等，研發了鋼橋梁全生命周期檢測系統，建設基于BIM技術的項目管理協同組織云平臺，通過數字化黨建、數字化財管、數字化人力資源等數字化融合，最終實現業務整合，提升經營質量。

2020年新冠肺炎疫情爆發以來，中鐵工業信息化團隊將企業數字化建設取得的成果，廣泛應用于疫情防控、復工復產工作中。自主研發程序實現疫情管控全部電子化，依托數字化技術提升協同辦公效率，利用數字化“云”平臺助力高效復工，減輕疫情對生產經營造成的影響，為打贏疫情防控阻擊戰和確保年度經營目標實現提供堅強技術保障。

推動建設“一中心、三示范”項目

企業數字化轉型首先要實現智能化，打造“智慧工廠”，把工廠、車間整體與市場、科研智能化聯動，從而實現機器與機器、機器與人的暢通聯接；實現云計算、大數據、移動應用等技術“智慧大腦”和移動互聯網、工業互聯網和物聯網等通信技術“神經中樞”的協同聯動。通過實現云-管-端的協同，將制造業與物聯網深度融合，實現產業價值流的優化。

2017年，智能制造信息化建設項目成為中鐵工業重組上市募投項目之一。中鐵工業擬采用試點先行、逐步推進的原則，提出“一中心、三示范”的近期推動目標，即建設中鐵工業智慧云中心和在工程施工專用裝備智能制造領域、橋梁鋼結構智能制造領域、道岔智能制造領域建設智能制造示范廠（盾構、鋼橋梁、道岔智能制造示范工廠）。

“一中心、三示范”項目的實施是中鐵工業實現成為世界一流的高新裝備制造企業的必備條件，也是踐行“中國制造2025”國家戰略的重要手段。

中鐵工業智慧云中心

中鐵工業智慧云中心按照國家GB50174《數據中心設計規范》設計和建設，具有高“容錯”可靠性和可用性，保障搭載的各信息系統穩定運行。

云中心分為主機房、網絡機房、配電間等運維辦公區域。中鐵工業智慧云中心以虛擬化技術、云計算為支撐，以信息安全為核心，以標準化、模塊化服務為主體，以運營服務為導向，基于云理念彈性、高效、安全的基礎設施資源運營服務中心，實現了基礎軟、硬件設施資源動態調度、自動管控、共享使用和業務快速部署，提高運營效率，降低運營成本，滿足 “創新、協同、共享、開拓”的智能制造信息化發展戰略要求。

中鐵工業盾構智能制造示范工廠

中鐵工業盾構智能制造示范工廠是全球頂尖的盾構制造工廠，通過建設企業一體化信息管理平臺，有效打通工廠各部門之間的信息壁壘，實現商務營銷、研發設計、供應鏈、生產制造、售后服務等全流程業務鏈條的數據貫通，促進了物資管理、生產計劃、車間作業、質量管理的深度融合。示范工廠利用工業機器人、高精密數控機床、智能倉儲等系統，實現了車間數字化及機加工設備的智能監控管理，并基于作業調度系統優化生產計劃，實時收集與處理生產數據，有效提升企業精益制造管理水平。

中鐵工業鋼橋梁智能制造示范工廠

中鐵工業鋼橋梁智能制造示范工廠是國內領先、國際一流的鋼橋梁智能制造生產基地。通過中鐵工業數據池，集成實施PLM、ERP、MES等信息化系統，并利用“5G+”工業互聯網以及先進的智能生產設備群，建成上下聯通、業務閉環、典型覆蓋的智能制造生產線。示范工廠以板單元智能制造生產線為支撐，建立5G+MAC的高精度網絡，通過對生產設備數據采集、制造資源動態監控、數控機床分布式控制于一體的數字化產線系統，實現制造數據采集、設備運維分析、人機協調控制。

中鐵工業道岔智能制造示范工廠

中鐵工業道岔智能制造示范工廠是國內領軍的道岔制造基地。通過以制造運營管理為核心的集團管控協同平臺系統，以中鐵工業數據池為基礎，實現了以銷售訂單為驅動的多系統集成，通過數據可視化、透明化，實現了更好的業務溝通與協作。示范工廠以關鍵智能生產單元為支撐，實施了高速道岔總裝線等智能改造，廣泛采用數控設備，利用物聯網技術、仿真技術、智能監測和監控技術進行信息可視化管理服務。

“一中心、三示范”項目實施效果

“一中心、三示范”項目的實施，將有效消除信息孤島，實現數據貫通，提升企業數據規范性及信息共享能力，構建了“縱向貫通、橫向集成”的中鐵工業數據池，實現企業數據的統一標準、統一管理、共享高價值數據，在提高生產效率、降低運營成本、提升產品質量、縮短研發周期、降低單位能耗等方面取得顯著成效，為我國軌道交通裝備行業轉型升級發揮了積極的示范帶動作用，未來將達到如下效果：使中鐵工業全面達到信息化全流程管理的水平；在關鍵生產單元和生產線，重點設計領域達到超3.0的基本水平；在關鍵設備、關鍵零部件的設計、仿真、生產、服務領域，達到較高水平；通過項目實施，深入落實“三個轉變”重要指示，推進企業數字化轉型，構建起企業高質量發展的新格局。

2019年9月，中鐵工業依托“一中心、三示范”項目，中標工信部“2019年工業互聯網創新發展工程—工業互聯網安全開發測試基礎共性服務平臺” 項目，并獲得國撥專項資金；2020年3月，中鐵工業智能制造信息化“一中心、三示范 ”項目第一次入選工信部2020年大數據產業發展試點示范項目；2020年5月，“一中心、三示范”智能工廠案例榮獲“2019年度中國智能制造最佳實踐獎”，并在E-Works“第十七屆中國智能制造歲末盤點”發布； 2020年8月，中標工信部“2020年融合應用軟件項目—高端ERP（企業資源管理計劃）”項目，并獲得國撥專項資金。同時，“基于數據采集治理及挖掘分析的數據池應用方法及裝置”同步開展了發明專利的申報工作。

結語

隨著5G、工業互聯網、人工智能等技術的發展，工業大數據將迎來快速發展的機遇期，全球工業大數據的競爭也將變得更為激烈。立足當前、著眼未來，中鐵工業將深刻把握數字經濟助力中國經濟邁向全球價值鏈中高端的戰略機遇，借助中國在世界上領先的大數據積累能力，廣泛應用大數據、人工智能等新一代信息技術，對標一流，趕超一流，深入踐行“三個轉變”，努力打造出國際一流制造業企業，積極推動企業由傳統制造向現代智造轉變。