本文来自微信公众号“工联网iitime”,【作者】程琳琳。
近年来,工程机械行业不断推进工业互联网建设实践,提质、增效、降本、绿色、安全发展取得积极成效,数字化车间、“5G+工业互联网”、5G工厂示范标杆不断涌现。
工程机械行业是我国国民经济发展的重要支柱产业,在我国重大工程建设、新型城镇化建设进程中发挥了至关重要的作用。
2022年,我国工程机械出口金额达443亿美元,在全球工程机械领域成为门类最齐全、品种最丰富、产业链最完整的国家,拥有20大类、109组、450种机型、1090个系列、上万个型号的产品设备。
同时,一批工程机械产品在全球产业体系中实现领先,“蓝鲸号”全球最大单臂起吊船,三一SCC40000A全球最大吨位履带式起重机、“京华号”全球第三大开挖直径盾构机等一批批标志性产品不断涌现。
为加速推动工程机械企业数字化转型由点状探索向规模化普及,工业和信息化部指导工业互联网产业联盟和中国工程机械工业协会,会同政产学研用各方共同研究编制了《工业互联网与工程机械行业融合应用参考指南》,为工程机械行业工业互联网建设过程中的需求场景识别、应用模式打造、关键系统构建和组织实施方法提供参考借鉴。
01 工程机械行业融合应用场景需求
在数字化浪潮的推动下,工程机械行业正迎来工业互联网的深度融合,这一转型不仅重塑了行业的生产模式,也为提升效率、降低成本、增强产品质量和市场竞争力提供了新的解决方案。
目前,工程机械行业已建立起较为完善的信息化和自动化体系架构,实现了主工序装备的自动化控制,并广泛应用了ERP、MES、PLM等信息系统。这些系统不仅支撑了工程机械研发制造、施工管理、安全管理等各环节的高效运营,也为进一步的数字化转型奠定了坚实的数据基础。
随着市场的不断变化,工程机械行业对数字化的需求日益增长,主要体现在以下几个方面。
降本增效:通过数字化手段加强生产全生命周期管理,提升生产效率。
质量追溯:利用数字化技术提升产品质量,实现全周期质量追溯。
供应链韧性:通过数字化提高供应链韧性,降低运营成本。
业务增长:响应用户个性化需求,探索“制造+服务”模式。
绿色生产:降低能耗排放,实现绿色生产。
工程机械行业的融合创新应用场景涵盖了从设计到服务的全产业链,包括以下方面。
平台化设计:通过数据驱动的新型研发模式,实现工厂数字化设计与交付、产品数字化设计、工艺数字化设计。
智能化生产:全面提升生产操作与生产管理的智能化水平,包括典型生产工艺优化、生产管理、运营管理。
个性化定制:基于用户需求的模块化、快速化定制,以及耦合服役环境的定制。
服务化延伸:从生产制造向服务端延伸,形成创新后市场服务、售出产品设备运维服务、智能施工服务、二手市场交易服务、再制造服务等业务模式。
数字化管理:打造数据驱动的扁平式经营管理体系,包括仓储物流管理、碳资产管理、供应链管理、营销管理、财务管理、企业经营决策。
网络化协同:实现产供销协同、多基地协同、产业链协同等模式。
5G技术的引入为工程机械行业带来了新的应用场景,包括以下三种应用。
数据采集类应用:设备数据采集、能耗及环境数据采集。
控制类应用:生产设备协同作业、施工作业远程控制、厂区智能物流。
图像信息传输类应用:生产作业状态监控、质量在线检测、AR辅助装配、巡检、安全生产管理。
02 工业互联网的创新驱动力
随着技术的不断进步和应用的深入,工业互联网将在工程机械行业中发挥更大的作用,推动行业向更高端、智能化、绿色化的方向发展。
工业互联网的应用在工程机械行业带来了显著的成效。通过提高生产效率、降低成本、加快创新速度,企业能够提升市场竞争力。此外,工业互联网还推动了绿色生产,降低能耗和排放,符合全球对可持续发展的要求。
工业互联网在工程机械行业的核心能力体现在数据驱动的决策优化、泛在感知与敏捷响应、智能化生产与管理、网络化协同以及安全防护体系。这些能力使得企业能够实现生产过程的智能化管理,提升生产效率和产品质量,同时满足市场对个性化、定制化产品的需求,优化资源配置,并确保设备、网络、数据和应用的安全。
工业互联网是支撑工程机械行业实现高质量发展的基础设施、应用模式和实践方法,但行业整体转型升级还需在其自身产品、工艺、装备等各领域发展进步的基础上,融合大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,推动产业高端化、智能化、绿色化发展。
03 具体应用案例
三一重工——5G工厂
三一重工利用5G技术打造了新型工业互联网基础设施,实现了生产单元的广泛连接和IT与OT的深度融合。通过构建5G虚拟企业专网和工业互联网平台,三一重工拓展了多种“5G+工业互联网”特色应用场景,如制造全过程追溯,提升了生产效率和产品质量。
广西柳工——挖掘机智能工厂
广西柳工建立了基于制造全流程数据驱动的高弹性高稳定性的制造集成应用平台,实现挖掘机工厂的数据互联互通。通过5G、WIFI、IPv6、物联网等技术,全面联接各类设备,打通了MES、ERP、QMS、CRM、SRM等系统,实现了制造全流程可溯。
中联重科——车间智能排产
中联重科自研建设了一套生产排程自动化以及智能调整为一体的智能排程系统,实现主机、配件等各产品生产的高级计划与排程管理。引入产能模型和TOC约束理论,建立不同的场景模型,通过差分计算算法、遗传算法、蚁群算法等,实现智能排程。
潍柴智能——产线柔性配置
潍柴智能采用模块化技术,搭建全柔性生产线,开发智能化生产系统,实现多品种混线生产和自动程序换型。设计产线智能生产模块,搭建数据分析模型,集成ERP、MES、PLM等系统,实现全过程闭环管理。
徐工集团——供应链弹性管控
徐工集团构建供应链智慧控制塔平台,利用大数据分析手段,对供应链业务过程中的风险隐患进行识别、定位,并及时处置。搭建数字化供应链管理系统X-DSC,建立供应商订单协同看板,与MES、ERP、CRM、WMS等系统进行集成,实现物料库存动态共享。
这些案例展示了工业互联网技术在工程机械行业中的应用深度和广度,不仅提升了生产效率和产品质量,还推动了业务模式的创新和服务模式的转型。
未来随着技术的不断进步和应用的深入,工业互联网将在工程机械行业中发挥更大的作用,推动行业向更高端、智能化、绿色化的方向发展。