重型機(jī)械行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究報(bào)告

1二、重型機(jī)械行業(yè)概況及發(fā)展現(xiàn)狀 4 4 4 5三、重型機(jī)械數(shù)字化轉(zhuǎn)型的問題與建設(shè)原則 6 6 8 9 9 17 191新冠疫情全球大爆發(fā)給人類實(shí)體經(jīng)濟(jì)帶來了前所未有的巨大沖擊，他們不僅提出了未來信息技術(shù)與工業(yè)、信息化與工業(yè)化融合發(fā)展的方向，而且開推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展，是完整準(zhǔn)確全增長(zhǎng)點(diǎn)、形成發(fā)展新動(dòng)能”的戰(zhàn)略指引，為我國(guó)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指明了方向。國(guó)防安全、經(jīng)濟(jì)安全和科技安全，代表國(guó)家參與全球競(jìng)爭(zhēng)的責(zé)任和使命，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和軍事安全的重要保障，是將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的主要載體。字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是振興制造業(yè)、提升中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)數(shù)字化作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的主要組成部分，制造業(yè)特別是以航空、道交通裝備等為代表的高端裝備業(yè)，是高質(zhì)量發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要組成部2端裝備行業(yè)產(chǎn)值高、供應(yīng)鏈廣，對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的引物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字速滲透到制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要路徑。無論從產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品全生命周期哪個(gè)層面看，數(shù)字化改造過程都是由一系列相互關(guān)聯(lián)的價(jià)值營(yíng)銷服務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理、規(guī)劃決策等環(huán)節(jié)，并伴隨應(yīng)用的深化對(duì)這些環(huán)節(jié)產(chǎn)鏈延伸的發(fā)展模式是高端裝備制造業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能，也是其轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向。隨著國(guó)內(nèi)制造成本的不斷上升，中國(guó)高端裝備制造業(yè)過去依賴人力資源和能源技術(shù)和管理等方面的創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)高端裝備制造業(yè)升級(jí)，逐步實(shí)現(xiàn)由對(duì)標(biāo)管企治企能力的關(guān)鍵手段。進(jìn)一步提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、品牌影響力和抗障增值服務(wù)模式，形成服務(wù)型制造。通過先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集智能裝備海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，提升產(chǎn)品性能，并對(duì)產(chǎn)品全生命周康狀態(tài)進(jìn)行管控。通過制造、服務(wù)一體化，實(shí)現(xiàn)由制造型企業(yè)向制造+服務(wù)型企重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到58.6%，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)到3《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年標(biāo)綱要》提出加快推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)，推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)，施智能制造和綠色制造工程，發(fā)展服務(wù)型制造新模式，推動(dòng)制造業(yè)高端化、國(guó)建設(shè)，加快建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會(huì)、數(shù)字政府，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)方式、生活方式和治理方式變革；推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)施“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)，推動(dòng)數(shù)據(jù)賦能全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉(zhuǎn)型。在重點(diǎn)行業(yè)和區(qū)域建設(shè)若干國(guó)際市場(chǎng)服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，培育發(fā)展個(gè)性定制、柔性制造等新模式；加快推中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，立足新發(fā)展階段，完整、準(zhǔn)確、全面貫理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，緊扣制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性線，以智能制造為主攻方向，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主要抓手，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)展，培育融合發(fā)展新模式新業(yè)態(tài)，加快重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，激發(fā)企發(fā)展活力，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、軟件定義、平臺(tái)支撐、服務(wù)增值、智能主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)體系，全面推進(jìn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化，為實(shí)現(xiàn)“新四化供應(yīng)鏈等載體，構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色能制造系統(tǒng)，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。到20254育以技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、品牌、質(zhì)量、服務(wù)等為核心的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新優(yōu)勢(shì)，推向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國(guó)速度向中國(guó)質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國(guó)產(chǎn)品向中國(guó)品牌轉(zhuǎn)業(yè)領(lǐng)域。主要為原材料加工、能源電力、交通運(yùn)輸、節(jié)能環(huán)保、資源循環(huán)利用等大科學(xué)裝置等提供大型制造設(shè)備及大型鑄鍛件。因此，重型機(jī)械工民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家安全的重要產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家實(shí)力的體現(xiàn)，是重大消化吸收先進(jìn)制造技術(shù)和管理，產(chǎn)品水平和企業(yè)管理得到大5開發(fā)了煤炭井下智能化綜采成套設(shè)備并得到推廣；散料料場(chǎng)堆取料機(jī)實(shí)無人智能作業(yè)，并出口國(guó)外大型港口；在鋼廠鋼坯、成品鋼材庫(kù)采用橋式起重機(jī)了無人操作運(yùn)行；港口集裝箱碼頭無人裝、卸、運(yùn)、堆成套設(shè)備；一鍵存取車的城市立體停車設(shè)備；無人值守的特大型物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)；礦山或礦井無人自動(dòng)巡檢全生命周期系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，機(jī)、電、液、控集成化水平得以快速發(fā)展。因深；裝備制造企業(yè)信息化系統(tǒng)散而亂，各系統(tǒng)各自為政，缺少頂層設(shè)計(jì)，干信息孤島，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和深度挖掘應(yīng)用，生產(chǎn)協(xié)同組織效率不高超限、非標(biāo)定制、單件小批難以量化生產(chǎn)，尚處于機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字機(jī)加工、裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)大而全，零件品種多、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)字化、場(chǎng)需求多樣化，需要制造商更加靈活應(yīng)變，采用數(shù)字化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)組織手升核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力、有效節(jié)省資源、控制制造成本、高效組織生產(chǎn)6特征，導(dǎo)致裝備制造企業(yè)的管理遠(yuǎn)比其他行業(yè)的管理復(fù)雜的多。設(shè)計(jì)方案會(huì)根據(jù)客戶的需求不斷的調(diào)整修改；生產(chǎn)過程追溯管理困難，很難做到透交付；設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、質(zhì)量、交付等多部門協(xié)同困難；客戶現(xiàn)場(chǎng)交付安裝進(jìn)相較于信息化，數(shù)字化強(qiáng)調(diào)基于信息數(shù)據(jù)反哺業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)進(jìn)一步促進(jìn)系型帶來諸多障礙。事實(shí)上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是單項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，也不僅僅是一術(shù)命題，更是一個(gè)戰(zhàn)略和管理命題。因此，重機(jī)企業(yè)需要深度剖析數(shù)字7動(dòng)重型機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革，賦能傳備領(lǐng)域，建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠，構(gòu)建面向重型裝備全生命周期的8重型機(jī)械行業(yè)要推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，必須明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，制規(guī)劃，企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)、工藝、財(cái)務(wù)、營(yíng)銷、生產(chǎn)、計(jì)劃、采購(gòu)、人力管理等主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊要求統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一終端客戶共贏的全新模式。變革現(xiàn)有“低價(jià)中標(biāo)”的規(guī)則，實(shí)現(xiàn)整體化，管理信息化，整體利益最大化，管理成本最小化，從而提高產(chǎn)品9求的重型機(jī)械行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化體系和數(shù)據(jù)治理體系，構(gòu)建符合企重型機(jī)械制造企業(yè)主要業(yè)務(wù)涉及：科技研發(fā)與服務(wù)、先進(jìn)裝備制重型裝備制造流程重塑，高效制造出高性能的重型裝備，更好的服務(wù)于國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)；②采用數(shù)字化設(shè)計(jì)手段研制出達(dá)到世界先進(jìn)水平的高質(zhì)量的國(guó)家重型裝備制造行業(yè)智能制造解決方案，通過將新一代信息技術(shù)與重型裝備數(shù)字化管理基礎(chǔ)平臺(tái)是企業(yè)數(shù)字化管控的中心和大腦中樞，承數(shù)據(jù)（產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)管理數(shù)據(jù)：產(chǎn)品研發(fā)管理、生產(chǎn)計(jì)劃、加工制造、經(jīng)企業(yè)知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)：與企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、管理、產(chǎn)品服務(wù)有2）數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)針對(duì)重型機(jī)械行業(yè)定制化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜術(shù)開展產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、仿真/試驗(yàn)研究分析，采用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM計(jì)、交互設(shè)計(jì)和基于模型的設(shè)計(jì)，變革傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，提升研發(fā)質(zhì)量和效展平臺(tái)化、虛擬化仿真設(shè)計(jì)工具，培育平臺(tái)化設(shè)計(jì)新模式，推動(dòng)設(shè)計(jì)和工造、運(yùn)維的一體化，實(shí)現(xiàn)無實(shí)物樣機(jī)生產(chǎn)，縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，提升產(chǎn)3）數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)用工藝知識(shí)專家?guī)?，?duì)產(chǎn)品的制造與裝配工藝過程進(jìn)行仿真分析，提高設(shè)造協(xié)同效率與質(zhì)量，為下步工序提供結(jié)構(gòu)化、可工藝來指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的加工與裝配，為生產(chǎn)制造等內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化化提供支撐。通過數(shù)字化工藝平臺(tái)，可以有效組織企業(yè)生產(chǎn)工藝過程卡片4）數(shù)字化管理平臺(tái)財(cái)務(wù)管理、人力及設(shè)備資源管理等所有分系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的接口有機(jī)對(duì)于不同的管理角色設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，可以調(diào)用、查看、分析權(quán)打通企業(yè)數(shù)據(jù)鏈，通過智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動(dòng)全業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的可視化和透明化。鼓勵(lì)企業(yè)基于生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)重構(gòu)戰(zhàn)略布局理和市場(chǎng)服務(wù)，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高效運(yùn)營(yíng)管理模式，提升智能決策、精制造、人力資源各子系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)系整合在一起，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一類型，夯實(shí)對(duì)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支撐作用，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行連接融合，協(xié)同設(shè)敏捷的輔助決策、精益化運(yùn)營(yíng)管控、數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)、智能促進(jìn)企業(yè)間的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)互聯(lián)，推動(dòng)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)與合各類資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)和協(xié)同服務(wù)。推廣云化設(shè)計(jì)軟件6）數(shù)字化制造管理平臺(tái)（MES系統(tǒng)）重型機(jī)械企業(yè)屬于單件小批訂單式生產(chǎn)，利用基于模型的數(shù)字化造執(zhí)行系統(tǒng)MES（manufacturingexecutionsys提升生產(chǎn)過程的執(zhí)行性和透明化程度、提高生產(chǎn)資源有效配置和產(chǎn)品質(zhì)量通過系統(tǒng)的實(shí)施，生產(chǎn)方式發(fā)生質(zhì)的變化：①生產(chǎn)從被動(dòng)指揮向?qū)崟r(shí)產(chǎn)實(shí)績(jī)反饋；生產(chǎn)實(shí)時(shí)計(jì)劃管理；設(shè)備動(dòng)態(tài)管理及監(jiān)控；生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)統(tǒng)；質(zhì)量過程管控；備件庫(kù)存優(yōu)化管理；物料動(dòng)靜態(tài)管理；能源消耗管通過生產(chǎn)過程監(jiān)控和生產(chǎn)實(shí)績(jī)反饋：生產(chǎn)過程監(jiān)視側(cè)重于生產(chǎn)流程系統(tǒng)的組態(tài)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)車間、動(dòng)力能源車間、輔料庫(kù)、成品庫(kù)等生的生產(chǎn)進(jìn)度、工藝質(zhì)量、物料消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)時(shí)管理：在生產(chǎn)過程監(jiān)控的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)管理就是在生指標(biāo)。并通過數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化生產(chǎn)過程。實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的編制、跟蹤，生析以及考核管理等。管理者能夠?qū)崟r(shí)掌握全廠的投入和產(chǎn)出，優(yōu)化決策生此最大可能縮短生產(chǎn)時(shí)間，減少失誤，降低手工和重復(fù)錄入數(shù)據(jù)的相要功能包括生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)組織、車間考核和人員管理、生產(chǎn)數(shù)追蹤：通過工廠建模實(shí)現(xiàn)資源定位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的使用規(guī)范、安全規(guī)程的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的開停次數(shù)、凈運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行負(fù)載分布（設(shè)備負(fù)載、正常負(fù)載、超負(fù)載的累計(jì)時(shí)長(zhǎng)）進(jìn)行統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控：在設(shè)備管理基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，包括設(shè)備運(yùn)行預(yù)案查詢，事故處理專家組、搶險(xiǎn)隊(duì)伍、等人力資源，應(yīng)急資源保障以系統(tǒng)的質(zhì)量管理功能包括：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理、過程質(zhì)量控制、檢測(cè)數(shù)據(jù)采備件庫(kù)存優(yōu)化管理：備件管理主要目標(biāo)是以最低庫(kù)存保證設(shè)系統(tǒng)主要包括以下功能：備件需求管理；備件計(jì)劃管理；備件跟蹤管產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)在制品流動(dòng)過程進(jìn)行跟蹤，包括物料移動(dòng)、物料轉(zhuǎn)換、物料料合并、物料消耗等相關(guān)操作。用戶在MES管理主要是對(duì)物料靜態(tài)化的管理，包括原料計(jì)劃，原料、成品和料場(chǎng)管能源管理系統(tǒng)：能源管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生能源消耗，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)耗能癥結(jié)，及時(shí)采取節(jié)作，達(dá)到最大限度的減少生產(chǎn)能耗，降低生產(chǎn)成本。能源管理主要實(shí)成本實(shí)時(shí)管理：建立以職能部門、作業(yè)區(qū)集中管理為綱，以各實(shí)現(xiàn)全方位的成本數(shù)據(jù)分析管理，對(duì)各類成本數(shù)據(jù)提供各安全預(yù)警管理：安全管理在不同企業(yè)中有不同的側(cè)重要安全管理系統(tǒng)包括如下一些功能：環(huán)保設(shè)施檔案管理；安全隱患管理數(shù)據(jù)接口，是數(shù)據(jù)源整合的重要手段，報(bào)表涵蓋M生產(chǎn)組織任務(wù)，因此系統(tǒng)的安全和可靠性非常重要。在系統(tǒng)中主要利用如單件小批難以組織量化作業(yè)等。通過應(yīng)用三維仿真設(shè)計(jì)和工藝、柔性制造倉(cāng)儲(chǔ)物流、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝、制造、物流、不同企業(yè)根據(jù)自身智能制造發(fā)展水平確定自身智能制造提和智能管控。推動(dòng)先進(jìn)過程控制系統(tǒng)在企業(yè)的深化應(yīng)用，加快制造執(zhí)策和精準(zhǔn)執(zhí)行，提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和安全水平，降低生產(chǎn)成本猛發(fā)展，對(duì)重型裝備的數(shù)字化、智能化提出了更高的要求，重型裝備的遠(yuǎn)監(jiān)控、故障診斷及預(yù)警、全生命周期健康管理將成為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，同時(shí)針對(duì)人化、無人化、智能化、綠色化作業(yè)是礦山裝備今后的發(fā)展方向，開發(fā)研究，實(shí)現(xiàn)破礦、磨礦、選礦智能、高效、綠色發(fā)展，提高選礦回收2）冶金鍛壓裝備智能化放型”向“精益型”的發(fā)展道路，高附加值產(chǎn)品比重逐步增加，加快從產(chǎn)向世界鋼鐵強(qiáng)國(guó)發(fā)展。同時(shí)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)治理，加大節(jié)能減排改造力針對(duì)鋼鐵冶金行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)遇，聚焦鋼鐵行業(yè)設(shè)備維護(hù)低效冶金裝備主要包括：煉鐵設(shè)備、煉鋼設(shè)備、軋制機(jī)械、鑄造每個(gè)單臺(tái)冶金設(shè)備必須滿足生產(chǎn)線的工藝要求，因此冶金設(shè)備圍繞互聯(lián)、互通，打造生產(chǎn)線的智能運(yùn)維中心、管控中心，構(gòu)建數(shù)軋過程智能精準(zhǔn)調(diào)控等要求，加快成套冶金裝備智能化步伐，實(shí)現(xiàn)3）起重運(yùn)輸裝備智能化起重運(yùn)輸機(jī)械是廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)