工厂智能化规划方案{整合5篇}

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工厂智能化规划方案范文第1篇

【关键词】数字化工厂工艺规划仿真优化

中图分类号：S220文献标识码： A

1引言

围绕激烈的市场竞争，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量、产品差异化等压力。如何快速适应市场的变化，实现从“以产定销”到“按订单生产”模式转变？数字化工厂提供了较为理想的解决方案。

2 数字化工厂概述

数字化工厂是BIM(建筑信息模型)技术、现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。

2.1数字化工厂

2.1.1数字化工厂的概念

数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。它是在设计建造阶段，建立全面、详实的信息，包括材料、工艺、设备运行管理等全生命周期的信息档案数据库，利用BIM(建筑信息模型)技术指导建筑物、构筑物及设备的科学使用和维护，为信息化、标准化管理提供数据基础平台，加上CAD、EEP、MEP等应用管理系统，实现工厂控制系统内部数字化信息的有效传递，既链接了生产过程的各个环节，又与企业经营管理相互联系，进而把整个企业数字化的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息以及企业所必须的控制目标都实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性以及管理者的效率，从而实现管理和控制数字化、一体化的目标。

2.1.2数字化工厂的优势

数字化工厂利用其工厂布局、工艺规划和仿真优化等功能手段，改变了传统工业生产的理念，给现代化工业带来了新的技术革命，其优势作用较为明显。

预规划和灵活性生产：利用数字化工厂技术，整个企业在设计之初就可以对工厂布局、产品生产水平与能力等进行预规划，帮助企业进行评估与检验。同时，数字化工厂技术的应用使得工厂设计不再是各部门单一地流水作业，各部门成为一个紧密联系的有机整体，有助于工厂建设过程中的灵活协调与并行处理。此外，在工厂生产过程中能够最大程度地关联产业链上的各节点，增强生产、物流、管理过程中的灵活性和自动化水平。

缩短产品上市时间、提高产品竞争力：数字化工厂能够根据市场需求的变化，快速、方便地对新产品进行虚拟化仿真设计，加快了新产品设计成形的进度。同时，通过对新产品的生产工艺、生产过程进行模拟仿真与优化，保证了新产品生产过程的顺利性与产品质量的可靠性，加快了产品的上市时间，在企业间的竞争中占得先机。

节约资源、降低成本、提高资金效益：通过数字化工厂技术方便地进行产品的虚拟设计与验证，最大程度地降低了物理原型的生产与更改，从而有效地减少资源浪费、降低产品开发成本。同时，充分利用现有的数据资料（客户需求、生产原料、设备状况等）进行生产仿真与预测，对生产过程进行预先判断与决策，从而提高生产收益与资金使用效益。

提升产品质量水平：利用数字化工厂技术，能够对产品设计、产品原料、生产过程等进行严格把关与统筹安排，降低设计与生产制造之间的不确定性，从而提高产品数据的统一性，方便地进行质量规划，提升质量水平。

2.2数字化工厂的差异性

“数字化工厂”贯穿整个工艺设计、规划、验证、直至车间生产工艺整个制造过程，在实施过程需要注意系统集成方面的问题，“数字化工厂”不是一个独立的系统，规划时，需要与设计部门的CAD/PDM系统进行数据交换，并对设计产品进行可制造性验证（工艺评审），同时，所有规划还需要考虑工厂资源情况。所以，“数字化工厂”与设计系统CAD/PDM和企业资源管理系统ERP的集成是必须的。同时，“数字化工厂”还有必要把企业已有的规划“知识”（如工时卡、焊接规范等）集成起来，整个集成的底部是PLM构架。

同时，类似于PDM系统和ERP系统，每个企业都有自己的流程和规范，考虑到很多人都在一个环境中协同工作（工艺工程师、设计工程师、零件和工具制造者、外包商、供应商以及生产工程师等），随时会创建大量的数据，所以，“数字化工厂”规划系统也存在客户化定制的要求，如操作界面、流程规范、输出等，主要是便于使用和存取等。

3 数字化工厂的实现与应用

数字化工厂以突出的功能优点，在工业生产，尤其是制造业生产中具有广泛的应用，但其实现过程也涉及多种关键技术。

3.1数字化工厂的关键技术

数字化工厂涉及的关键技术主要有：数字化建模技术、虚拟现实技术、优化仿真技术、应用生产技术。

数字化建模技术：数字化工厂是建立在数字化模型基础上的虚拟仿真系统，输入数字化工厂的各种制造资源、工艺数据、CAD数据等要求建立离散化数学模型，才能在数字化工厂软件系统内进行各种数字仿真与分析。数字化模型的准确性关系到对实际系统真实反映的精度，对于后续的产品设计、工艺设计以及生产过程的模拟仿真具有较大的影响。因此，数字化建模技术作为数字化工厂的技术基础，其作用十分关键

虚拟现实技术：虚拟现实技术能够提供一种具有沉浸性、交互性和构想性的多维信息空间，方便实现人机交互，使用户能身临其境地感受开发的产品，具有很好地直观性，在数字化工厂中具有广泛的应用前景。虚拟技术的实现水平，很大程度上影响着数字化工厂系统的可操作性，同时也影响着用户对产品设计以及生产过程判断的正确性。

优化仿真技术：优化仿真技术是数字化工厂的价值所在，根据建立的数字化模型与仿真系统给出的仿真结果及其各种预测数据，分析虚拟生产过程中的可能存在的各种问题和潜在的优化方案等，进而优化生产过程、提高生产的可靠性与产品质量，最终提高企业的效益。由此可见，优化仿真技术水平对于能否最大限度地发挥企业效益、提升企业竞争力具有十分重要的作用，其优化技术的自动化、智能化水平尤为关键。

应用生产技术：数字化工厂通过建模仿真提供一整套较为完善的产品设计、工艺开发与生产流程，但是作为生产自动化的需要，数字化工厂系统要求能够提供各种可以直接应用于实际生产的设备控制程序以及各种是生产需要的工序、报表文件等。各种友好、优良的应用接口，能够加快数字化设计向实际生产应用的转化进程。

3.2常见数字化工厂软件

由于数字化工厂技术在工业生产过程中的优越性，各知名企业竞相开发各种数字化工厂软件，其中较为常见、应用最为广泛的数字化工厂软件主要有eM-Power和Demia等。

eM-Power是由美国的Tecnomatix技术公司开发的数字化工厂软件，它在工业生产中应用十分广泛。该软件架构是建立在Oracle数据库之上的三层结构，它为企业用户提供零件制造解决方案、装配规划、工厂及生产线设计和优化、产品质量和人员绩效等主要功能。这些主要的功能模块建立在统一的数据库eM_Server中，实现整个生产制造过程的信息共享。2007年以来，西门子公司在收购了UGS（UGS于2004年收购了Tecnomatix）的基础上，推出了功能更为强大的Teamcenter 8和Tecnomatix 9，提供工厂设计及优化、制造工艺管理、装配规划与验证、开发、仿真和调试自动的制造过程和质量管理等功能，在各大企业具有广泛应用。

Delmia是由法国的Dassault公司开发的数字化工厂解决方案，该解决方案是构建在Dassault公司的PLM结构的顶层，由其专用数据库（PPR-Hub）统一管理。Delmia的体系结构主要包括：面向制造过程设计的（DPE）、面向物流过程分析的（QUEST）、面向装配过程分析的（DPM）、面向人机分析的（Human）、面向虚拟现实仿真的（Envision）、面向机器人仿真的（Robotics）、面向虚拟数控加工方针的（VNC）、面向系统数据集成的（PPR Navigato）等。它主要由面向数字化工艺规划模块、数字化仿真平台工具集以及车间现场制造执行系统的集成模块等组成。

3.3数字化工厂的应用

数字化工厂是信息化技术发展过程中出现的一种新的企业组织形式，是促进企业现代化发展的新兴技术，目前主要应用在汽车制造、航空航天等大型制造企业。

3.3.1数字化工厂技术在汽车行业的应用。

目前，数字化工厂技术在国内外汽车制造业中得到了广泛应用。在国外，如通用汽车公司使用Tecnmatix eMPower的解决方案，大大缩短了通用公司从新产品设计、制造到投放市场的时间，同时提升了其产品质量。奥迪公司使用eM-Plant进行物流规划仿真，如A3 Sportback项目。通过物流规划仿真不仅使得整个生产物流供应链之间建立起了紧密有序的联系，同时也方便对物流方案进行先期评估和可行性分析。在国内，如一汽大众在车身主拼线工艺设计中采用数字化工厂技术，改善了车身焊接工艺，提高车身焊接质量。上海大众在发动机设计和产品总装领域采用数字化工厂技术，大幅提升了公司的制造技术和产品质量。目前，华晨金杯公司引进西门子的Tecnomatix软件，对产品的总装工艺进行数字化改造。

3.3.2数字化工厂技术在飞机制造业的应用。

在飞机制造业，数字化工厂技术的先进性也得到了充分体现。如美国的洛克希德马丁公司在F35研制过程中，采用数字化工厂技术缩短了2/3的研制周期，降低了50%的研制成本，开创了航空数字化制造的先河。有如波音787飞机在研制过程中采用基于Delmia的数字化工厂技术，实现其产品的虚拟样机。空客A380飞机采用虚拟装配方案，实现整机的三维虚拟装配仿真和验证。不仅国外飞机制造企业在其产品的研制、生产过程中使用数字化工厂技术，国内的飞机制造企业也是如此。如上海飞机制造厂利用数字化工厂技术在三维环境中进行人工装配操作的数字化模拟，提高了人工操作的标准化。而西安航空动力控制公司则采用Tecnomatix的数字化工厂软件对其异型件生产线进行仿真和优化，进行技术改造探索。

3.3.3数字化工厂在铸造行业的探索

共享铸钢团《数字化工厂示范工程》拟运用先进制造理念（如虚拟制造、智能制造、绿色制造、柔性制造等）和先进铸造技术、方法，结合共享集团在铸造行业内领先的制造、技术和管理经验，全面融合先进信息化技术，建设数字化模样生产线、数字化柔性造型生产线、智能化熔炼控制系统、智能体联合控制的铸件精整线、数字化在线检测等综合集成的数字化铸造工厂，在“多品种、小批量、快捷”铸造生产方面达到同行业领先水平，建成一座在铸造行业领先的“数字化、柔性化、绿色、高效”铸造工厂，集成并创造数字化铸造新模式。

4结束语

随着计算机技术、网络技术的飞速发展，数字化工厂技术不断与现代企业相结合，已成为提升企业竞争力的新动力。在当前企业发展的新形势下，数字化工厂技术出现了新的趋势。首先，现场总线技术在数字化工厂中的应用，提升数字化工厂的现场可操作性；其次，应用网络技术，拓展数字化工厂网络互联能力；最后，数字化工厂的智能化发展，实现虚拟仿真与企业真实生产的无缝链接，打造真正的智能数字化工厂。

作者简介

郭兆祥（1976-）男，硕士研究生，从事技术质量管理工作。

参考文献.

[1]李险峰.DELMIA让数字化工厂成为现实[J].CAD/CAM与制造业信息化，2006，(9)：48-50.

工厂智能化规划方案范文第2篇

据唯智信息技术(上海)有限公司总裁陈梦槐介绍，唯智公司十分看好汽车行业，并开始在该类项目中根据客户需求为其提供售后汽车备件物流、第三方物流外包的信息系统规划和方案。陈梦槐认为，汽车售后备件服务的核心是到货的稳定性，而信息系统是实现这一承诺的关键工具。

记者：首先请您介绍一下汽车备件的物流管理特点。

陈梦槐：汽车备件管理在主机厂中是一块相对独立的业务，主要的需求拉动方是4S店或维修站，其物流管理模式在某种程度上类似于销售物流，从主机厂的备件库中心库或区域仓库发往网络的最终端，其物流管理重点涉及仓储和运输的各个环节。在仓储环节，主机厂设有备件中心库，并在其备件销售公司设有中转库，库内管理涉及的数量、种类众多，库位管理复杂。同时，备件产品通常是整箱入库，出库时需要进行拆零和重新包装作业。在运输配送环节，常见的模式有三级配送(中心库一区域中转库－4S店)、四级配送(中心库－区域中转库－省级库－4S店)、直送(中心库－4S店)等，其中涉及干线运输、最后一公里配送等。

记者：现阶段，汽车备件物流管理对信息技术的应用需求体现在哪些方面?

陈梦槐：目前ERP系统在汽车制造业的应用已经十分普遍，但要想实现精细化的实物管理，还需要更专业的软件。尤其是在备件管理过程中，信息系统的缺失使送货通知、包装计划、辅材管理、作业管理、库存管理、经销商管理等各个环节都面临着极大的挑战。结合汽车备件物流的管理特点来看，主机厂对信息技术的核心需求体现在：降低对作业人员的经验值依赖，提高计划性，强化仓库精细化作业能力，加强对供应商、经销商、仓库作业人员考核与管理等。因此，信息系统的功能应涉及计划管理，备件、辅材库存管理，仓库作业效率管理等内容，具体包括：

(一)计划管理

1、预到货通知、到货预约的供应商送货计划；

2、包装方案及包装作业计划；

3、发货计划、发货预判。

(二)备件、辅材库存管理

1、备件库存；

2、仓库贴码、包装作业的支持；

3、对辅材的收发自动扣减；

4、仓库实时库存的全局查询；

5、对供应链网络全局库存的管理。

(三)仓库作业效率管理

1、细化仓库作业量，完善仓库作业分配；

2、仓库作业质量；

3、提供发运装箱指导及考核；

4、减少仓库作业量，降低人工成本。

(四)供应商、承运商的服务质量管理

1、根据供应商及承运商的送货质量，实现KPI考核；

2、对供销两端的配送服务质量的考核体系。

记者：能否通过具体案例进一步说明采用信息系统对汽车备件物流管理带来的价值?

陈梦槐：备件的入库包装是整个备件仓储管理的核心问题，往往很多企业由于没有很好的包装作业指导，导致整个备件包装作业效率低下，包装辅材管理凌乱，很大程度上降低了仓库的整个出入库效率。通过物流管理系统，仓库作业人员可以根据ASN(预到货通知单)和预设的包装方案进行提前包装辅材准备，待物料运抵仓库后，有效的进行包装作业指导，对所有到货备件进行分离，实现仓库内作业效率的有效提升。同时通过入库环节对包装的指导和管理，可以有效保障备件在出库时的品质，实现主机厂对后端的服务质量的提升。

记者：作为专业的物流软件服务商，唯智对主机厂汽车备件物流的信息化建设有哪些建议?

陈梦槐：首先，主机厂的信息化要跟上其物流战略。从物流的信息规划角度来讲，主机厂可以通过建设物流管理平台，与现有的ERP系统进行对接，该平台的使用者为备件实物管理的终端用户，他们主要分布在备件销售公司的采购部和中转仓库。一旦有销售和采购订单从ERP系统中形成，物流管理平台就可以对实物的进出实现精细化的管理。

其次，实现仓储运输一体化管理，有效降低物流成本，提高流通效率。对于汽车备件物流而言，如何实现运输拉动仓储非常重要，需要的信息系统包括WMS、TMS等。

此外，根据不同客户的信息化基础和需求，需要在前期规划时进行详细的调研，共同商讨决定信息化建设的内容和实施策略。比如条码的应用，尽管汽车行业对条码的依赖性很强，但由于成本等一些细节问题，并不是所有客户都会在汽车备件物流管理中应用条码。

记者：根据汽车备件物流管理的现状与发展趋势，您如何看待信息系统在汽车备件物流市场的需求前景?

陈梦槐：近年来汽车销售市场日趋成熟，主机厂的汽车备件物流管理需求逐渐开始浮出水面。特别是随着备件销售数量的增加，很多主机厂已经来不及再去进行备件网络的规划。而直接从主机厂向各地销售终端发货显然是不现实的，因此，一些主机厂开始尝试将区域中转库的建设、运营交给第三方物流公司。这也给第三方物流服务商带来了新的机会。一旦主机厂意识到管理的专业性和分销网络的庞大，就需要与具有仓储和运输整体服务能力的第三方物流服务商合作，以支撑备件的销售网络。

我个人认为，将来汽车备件物流市场的发展趋势是，主机厂将此业务整体外包给一两家大的物流公司(比如上汽与安吉天地的合作)，再由物流公司将运输、仓储等业务环节分包出去，以提高管理效率。当然，这种模式的实现离不开信息系统的支持。一方面，第三方物流企业需要拥有相应的信息系统，特别是含有第三方物流概念的信息系统(包括多货主库存管理、计费管理、运输管理等)。同时，主机厂在进行物流规划时，也要考虑到其ERP系统与专业的零部件入厂物流系统和备件物流系统的对接，或建立物流管理平台，供第三方物流公司使用。

记者：围绕汽车备件物流市场的发展，唯智进行了哪些工作?下一步有何计划?

工厂智能化规划方案范文第3篇

关键词：智能电网；统一标识；设备编码；标识标准

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0257-05

在全球能源互联网的背景下，随着智能电网建设的推进和电力信息化的持续深入，以及大、云、物、移和地理信息等现代信息通信技术与智能电网技术的深度融合，智能电网能量流与信息流双向流动，数以万亿在线运行的发、输、变、调、配、用等设备间的互联互通使得设备编码的重要性日益凸显。

当前智能电网建设过程中，各种设备编码标准并存[1]、编码方案多样化[2]、编码系统互不连通[3]，不利于设备管理和维护中的定位、追溯；不利于设备的快速扩充和大量扩容，以及设备间通信、交互与识别，导致信息孤立、资源浪费、无法形成完整的产业链[4]。因此，建立智能电网设备统一编码标识是十分迫切和需要的。

1 智能电网的发展

智能电网[5]是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。

智能电网时代已经到来，世界范围内智能电网的建设进程已经全面启动[6-8]。主要有美国的全国统一智能电网计划、欧盟的超级智能电网计划和中国的坚强智能电网计划。美国智能电网在基础设施老化背景下，建设安全可靠电网，并提高用电侧效率以及降低用电成本。欧洲智能电网主要以分布式能源和可再生能源的大规模利用为目标，注重能源效率的改善和提高。中国在引进吸收智能电网概念时，加入了“坚强”的内涵[9]，坚强智能电网更重视远距离大容量输电网络的安全性和可靠性的建设，并在此基础上开展对电力全价值链的智能电网建设。

智能电网设备编码是关联设备资产管理、智能在线监测、电力巡检、故障报修等方面的唯一索引，其主要运用于数据库中，在智能电网设备的全寿命周期管理中扮演者不可或缺的角色。

2 国内外主要电力设备编码方案

2.1 国外主要电力设备编码

2.1.1 KKS电厂标识系统

1970年，欧洲电厂运营、设备制造、设计等部门的有关专家组成了“大电厂技术委员会”，共同制定KKS（德文电厂标识系统的缩写）编码系统[10-11]，在欧洲的电力界得到了广泛应用。2010年12月，我国基于KKS编码体系了《电厂标识系统编码标准》[12]。国内绝大多数电力设计院和电厂使用KKS编码对电厂的物理对象进行标识。

（1） 编码规则

① 工艺相关标识：根据在机械、土建、电气、仪控等专业中的功能，标识工艺相关的系统和设备。

② 安装点标识：标识电气和仪控设备在安装单元（如：柜、盘、控制台）内的安装点。

③ 位置标识：标识在厂区方格网内、建（构）筑物，楼层上，房间内和消防区的布置位置。

以上三种标识采用类似格式，工艺相关标识可以根据需要单独使用，或与其它一种或两种组合运用。

（2） 编码特点

KKS电厂标识系统遵循通用国际标准DIN、IEC、ISO、IEEE，从编码体系的组成和逻辑结构看，其具有标识统一合理、结构层次分明、非基于语言和可扩充的特点。

KKS编码主要的优点：

① 编码内容全面、完整；

② 编码结构严谨、规范；

③ 编码扩展方便、灵活。

但是，由于KKS电厂标识系统执行弱规则，许多重要编码由参与工程的各方约定，因此造成大量重复的编码约定；且KKS 编码系统繁杂，不便记忆，对运行和检修人员的记忆要求难度比较大。

2.1.2 法国EDF编码系统

EDF编码[11]是法国电力公司在核电站和火电站设计中采用的系统和设备编码标准，由机组标识、厂房标识、房间标识、系统标识、设备标识五个部分组成。EDF编码广泛用于电站设计、采购供货、安装、调试、运行、维护的管理过程中。在我国的大亚湾、岭澳等核电站中有成功应用。

（1） 编码规则

① 设备功能标识的结构

EDF采用三层次编码方法，对于一个系统中的每个设备，其完整的功能耸栋凑杖缦碌姆椒ü钩桑

1 ― 机组标识码

RCP ― 系统标识码（循环水系统）

001 ― 设备系列号

PO ― 设备类型代码（泵）

② 地点场所的标识

厂房的标识：用2个英文字母表示。第一个字母表示厂房；第二个字母表示该厂房中的区域。

房间的标识：用3个数字符号表示。第一个数字表示楼层，第二、三个数字表示房号。

（2） 编码特点

EDF编码系统标识范围广，包含系统标识，设备功能标识，厂房，建筑物，层位及房间的标识以及孔洞的标识等；系统码相对较少，便于归类记忆，辨识性强。

但是EDF编码系统在使用中还存在一些问题：

① EDF的系统标识码未采用序号进行标识，不便于记忆，也不便于计算机管理。

② EDF的设备编码部分采用了设备名称的法语单词宿写，不便于归类记忆。

③ 由系统代码派生出的各种编码规则不同，管理复杂，数据间的关联性差。

2.1.3 英国CCC编码系统

由英国通用电气公司（GEC）制定的公共核心编码（Common Core Code）[11]。适用电厂所有管理对象，如设备材料编号、图纸资料编号、电缆编号、项目管理网络计划作业编号等，是完整的电厂管理编码系统。核心编码格式：用5位阿拉伯数字表示，每位编码的含义由实施者自行定义。我国华能大连电厂和华能岳阳电厂使用的是CCC编码。

（1） 编码规则

示例：36304

第一位：3―锅炉系统（电厂系统分类）

第二位：6―燃料系统（根据各大类按子系统分类编码）

第三位：3―皮带传输系统（系统设备编码）

第四，五位：04―第四段皮带（设备序号）

（2） 编码特点

CCC编码系统主要优点

① 用5位阿拉伯数字即涵盖项目、财务、土建、锅炉、汽机、发电机、电气、控制与仪表及辅助系统的基本框架；

② 良好的树型结构，对于设备及其他管理对象的层次关系的可操作性更强；

③ 可灵活自定义，扩充性强；

④ 与物资编码统一性好。

但是，CCC编码系统仅用5位数字标识，导致可识别性较弱；灵活自定义，不利于统一标准；且其核心编码不包括安装地点标识。

2.2 国内主要电力设备编码

2.2.1 电力系统部分设备统一编号

来源于《电力系统部分设备统一编号准则》[13]，1987年由中华人民共和国水利电力部，主要适用于500kV输变电设备。

（1） 编码规则

① 交流500kV设备编号

电力系统交流500kV设备实行双重编号，即由代码编号和设备名称两部分组成。

示例：线路

以该线路两端厂（站）名称的简称命名，该线路两端断路器，按规定相应编号。

② 直流500kV设备编号

电力系统直流500kV设备也实行双重编号。

设备编号由数码和元件缩写名称两部分构成，如下：

（2） 编码特点

编码简单，易于识读；编码规则包括了设备序号及元件名称；对早期电力系统设备编码的规范化起到了推进作用。

但是，其编码覆盖范围有限，只包含500kV输变电设备；编码位数太少，可扩充性不够；不能标识设备元件的工艺特征。

2.2.2 电厂标识系统编码标准

来源于《电厂标识系统编码标准》[12]，2010年5月中A人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，主要适用于火电厂、水电厂、核电厂、可再生能源电厂等类电厂的标识编码。

（1） 编码规则

电厂标识系统分为工艺相关标识、安装点标识和位置标识三种电厂标识类型，结构如下：

（2） 编码特点

编码借鉴KKS电厂标识系统，采取三类标识，可灵活选用；结构严谨，组成规范；内容完整，方便扩展。

但是该编码适用范围仅限于电厂，未包含智能电网发、输、配、用、调等环节的设备。

2.2.3 电网工程标识系统编码

来源于《电网工程标识系统编码规范》[14]，2014年12月由中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，适用于110kV及以上电压等级的交直流输变电工程。

该规范是首套适应我国电网工程的统一分类，统一编码，统一标识的技术规范。

（1） 编码规则

电网工程标识系统分为工艺相关标识、安装点标识和位置标识三种电厂标识类型，结构如下：

（2） 编码特点

借鉴KKS电厂标识系统，采用三类标识，表达完整具体，标准化程度高；编码内容完整，结构严谨。

但是该编码覆盖范围窄，只适用于110kV及以上电压等级的交直流输变电工程；且编码系统繁杂，不便记忆。

2.2.4 南网设备信息分类与编码

来源于中国南方电网有限责任公司《电网设备信息分类与编码》，遵循IEC61970/61968 CIM 国际标准，统一了电网信息分类与设备编码，定义了设备台账的典型结构，并对整个台账的层次划分、设备命名和基础参数进行了规范。规定南方电网输电、变电、配电、自动化的设备分类与编码。

（1） 编码规则

编码是由多级码段组成的。每一级码都有自己固定的格式，互相不同，但都是由分类编码元素和编号编码元素组成。分类编码元素，编号编码元素都是由数字和/或字母组成。

① 厂站功能位置编码

由9段25位字符或数字码构成。

应用于国家电网公司GIS基础公用平台。

5位数字码组成，第1位数字码表示大类，在该规范中规定了8种大类及其编码，第2、3位表示子类，第4、5位表示顺序号。

3 存在的问题

从前文看，现有的智能电网设备编码标准种类繁多，由于应用的单位、专业各不相同，编码方案之间存在很大的差异。

智能电网设备编码面临的主要问题：

3.1 标准不统一

由于不同单位、不同专业的各类型设备、机器及系统都有自己的编码标准，无法实现跨系统、跨平台的信息共享和互联互通。

3.2 规则不兼容

各标准缺乏统一的规划，针对同一设备，不同组织制订不同的编码标准，各标准互不兼容，且可扩展性差。

3.3 覆盖不全面

现有的编码方案只对部分业务环节进行编码，尚未形成一个覆盖智能电网发、输、变、调、配、用等各环节的设备编码标识标准。

4 统一编码标识是发展趋势

在全球能源互联网发展的浪潮下，越来越多的电力设备采用嵌入式系统结构。海量的电气设备、数据采集设备和计算设备通过电网、通信网连接互联，广泛使用广域传感和测量、高速信息通信网络、先进计算和柔性控制等技术。全球能源互联网架构下智能电网数以万亿计的在线运行设备迫切需要统一的编码标识。

智能电网设备统一编码标识将为构建标准化的统一数据基础起到非常重要的作用，为智能电网能量流与信息流的互联互通提供基础保障，加速“大云物移智”在能源电力领域中的应用与发展，推动全球能源互联网的建设与部署。

5 结语

本文首先介绍了智能电网及其发展情况，指出了智能电网设备编码的重要性，接着重点分析国内外几种主要的电力设备编码方案，得出当前智能电网设备编码在应用过程中存在标准不统一、规则不兼容、覆盖不全面等问题。针对这些问题，本文在最后提出智能电网设备统一编码标识是未来的发展趋势。对于智能电网设备统一编码标识的具体研究还需要进一步探索。

参考文献：

[1] 张军永等.输变电设备物联网的设备编码标识[J].电力系统自动化，2013，37（9）：92-96.

[2] 张军永.输变电设备物联网的设备编码标识研究[D].湖南大学，2013.

[3] 何杰.输变电设备物联网关键技术研究[D].湖南大学，2013.

[4] 孙红等.物联网统一编码体系的研究[J].计算机应用研究，2013，30（9）：2707-2710.

[5] 范文欣，李娜.智能电网的现状和发展前景分析[J].电力科技，2013（32）：144.

[6] 东霞，姚良忠，马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学报，2013，33（31）：1-14.

[7] 董朝阳等.从智能电网到能源互联网_基本概念与研究框架[J].电力系统自动化，2014，38（15）：1-11.

[8] 彭小圣等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报，2015，35（3）：503-511.

[9] 姚建国等.智能电网_源_网_荷_互动运行控制概念及研究框架[J].电力系统自动化，2012，36（21）：1-12.

[10] 吴伟.电厂设备管理中KKS编码的应用[J].华东电力，2007，35（9）：88-90.

[11] 江永.电厂标识系统及其在设备管理中的应用[D].重庆大学，2008.

[12] 电厂标识系统编码标准[S].

工厂智能化规划方案范文第4篇

三一重工的信息化大规模建设，历经研发、制造、财务局部应用；ERP、PDM系统建设核心应用；CRM、SCM系统建设与应用绩效提升三个发展阶段。2013年，以流程变革管理咨询为契机，三一重工加大了信息化对全球资源整合的支持能力。

研发制造数字化

三一在全球设立了31个研究院，这些研究院的研发人员无论在世界的哪个地方，从事何种专业，采用何种产品版本，都将在同一虚拟样机、同一现代设计流程、同一数据平台下进行安全的协同研发。

制造是三一的三大核心竞争力之一，为科学的解决评估制造系统的合理性，2009年引进数字化工厂理念，通过虚拟现实和建模仿真手段，对生产线工艺布局、物流方案、生产计划等进行仿真验证，形成“先工艺仿真后厂房投建”、“同步规划车间信息化”两大指导原则。对所有新建工厂均进行等比例三维模拟，并将新产品的生产节拍与零部件作为输入，利用虚拟装配与虚拟制造系统验证生产线规划、设备布署、工具配置、工人动作等，利用物流仿真系统验证物流装备配置、物流效率等。

在接续的几年中，数字化工厂预验证在全国所有新建产业园都逐渐应用。三一重工在数字化工厂领域的应用带动了工程机械行业制造能力的升级。经过三年多的发展，三一重工已形成系统的数字化工厂规划解决方案及产品，为关联公司三一精机的机床客户和三一高智能的机器人客户提供机加、焊接数字化车间规划和信息化解决方案，并通过三一港机服务客户智能码头建设。

在新产品生产线建设和生产准备阶段，三一重工全面应用数字化工厂技术，新产品正式投产时，新产品数据和计划即从ERP系统至数字化车间的MES制造执行系统，生产工人可在MES终端实时获取作业指导、作业任务、标准时间、计划完成时间、安全规程、质量要求、设备状态信息等生产信息，并在生产过程中将产品信息实时反馈至MES系统，从而形成产品的全生命周期档案，为客户服务与质量追溯提供准确、完整的记录。同时，生产管理人员可以利用MES系统进行排程从而快速响应客户需求，在生产现场采用安灯、电子看板等可视化手段用于生产监控、调度。

将数字化样机技术融入研发全流程，利用数字化样机，三一重工生产的起重机SAC12000上车实验工况从上万个减少到约100个，试验时间从预期2年缩短至10各月。研发的数字化战略，支撑集团产品平均3-5年成为国际领先品牌，提高大型高端产品研发的一次性成功率，如86米泵车，3600吨履带起重机等。

产品操作智能化

说起三一重工的远程控制系统，集团首席信息官何宗东讲了一个故事。2011年3月11日日本发生了9.0级地震并引发海啸，3月19日日本东京电力公司决定向三一重工采购长臂架泵车用于福岛核电站救援。福岛核电站处于泄漏状态，泵车在日夜兼程奔向福岛的同时，三一重工研发人员在三天时间里开发调试了能遥控距离在2公里以上的用于福岛救援泵车远程控制器，保障现场操作人员远离核心辐射区域操作。这只是三一重工产品智能化的一个缩影。

三一重工每年出厂的数万台泵车、搅拌车、挖掘机、汽车起重机、压路机等产品都安装有三一重工自主研发的控制器。这些控制器可将施工设备所处的位置、工作状态、工作时间、转速、姿态等信息根据需要实时传回三一重工的企业控制中心。如果发现系统工作异常，可以进行远程诊断、提示或关机。大型工程建设通常由多台混凝土泵、搅拌车配合水泥浇筑，如果泵送系统发生故障将会造成管道中的水泥堵塞。搅拌中的水泥等待时间过长混凝土将会离析失效，这些都容易引起建设工程质量问题。这就要求三一生产的设备有非常高的质量可靠性，设备间有很高的协调性。为此，三一重工开发的与搅拌站相配套的ERP系统，实现了不同种类车辆的协同和互动。车辆间使用无线网络相互通信，运输车辆的出料能自动根据现场泵送出料的情况及时调整，在提高质量的同时，减少了现场的工人数量和劳动强度。当在客户使用三一重工的产品进行施工时，通过全球客户门户（GCP）就能实现对其设备施工区域与状况进行监控，保障设备的最佳运行状况与最低运行成本。

客户关系管理自动化

随着企业生产时间的推移，在外的设备产品越来越多，三一重工需要远程搜集的设备数据也越来越多。日积月累的数据也会告诉三一有关产品的质量问题，帮助提升产品的质量。同时通过对设备分布区域和平均开机时间等数据的分析，能及时了解当前市场的状况，既有利于优化中期产销存计划，提早应对市场变化，也有利于准备维护和配件。

企业控制中心改变了产品交付客户后的业界传统服务模式，即客户直接求助现场服务工程师。对交付客户的产品，三一重工在每个产品下线前，均为其预装了自主研发的智能终端，配有GPS与GSM模块，其可以实时将设备运行状态与地理位置传回企业控制中心（ECC），从而可实时获取客户设备的工况和地理位置，进行远程监控与故障诊断。

工厂智能化规划方案范文第5篇

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工业4.0不仅代表着生产方式的第四次革命，更将对相关的商业模式产生颠覆性的影响。罗兰贝格合伙人迈克尔·佐伦库普(Michael Zollenkop)博士近期在瑞士圣加仑市的演讲中，对工业4.0及相应的商业模式创新进行了深度剖析，进一步探寻工业技术4.0对商业模式与商业模式创新的重要意义。

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工业4.0时代正在到来

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从以蒸汽机发明为标志的第一次工业革命开始，到1923年引进分工劳作的流水线开启第二次工业革命时代，直至利用电子和IT系统升级自动化生产的第三次工业革命，历次工业革命都催生了代表性的新产品与新型生产方式，从根本上重新盘活经济和社会的各个环节，甚至能够改变国家间力量对比，由此推动国内与国际竞争态势发生根本性的转变。

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2014年，德国工业4.0平台对工业4.0概念的价值进行了较为全面的阐释：“所有参与价值创造的相关实体形成网络，获得随时从数据中创造最大价值流的能力，从而实现所有相关信息的实时共享。以此为基础，通过人、物和系统的连接，实现企业价值网络的动态建立、实时优化和自组织，根据不同的标准对成本、效率和能耗进行优化。”

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在工业4.0时代中，信息物理系统(CPS)是一切价值创造相关活动的基础。CPS将传统生产技术与新型IT技术二者有机结合，利用计算机硬件、软件、生产设备以及交互界面的集成网络沟通现实世界与信息世界。具体而言，配备信息物理系统的智能工厂中每个生产环节都具有独立自主的能力，可以自动化完成生产线操作，具有卓越的机器学习能力;同时利用生产环境的即时监控，提前排除潜在问题，进行预测性维护。整个生产流程更加灵活、富有弹性，甚至可以根据客户的定制化需求进行即时调整。

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信息物理系统将打破所有生产环节的数据壁垒，通过人、机器和整个系统的互联，创造前所未有的价值增值，并一举带动经济与社会各个方面的划时展。我们认为，工业4.0可能将是一场可与前三次工业革命比肩的颠覆性技术革新，将以数字化引领全球范围内经济变革的浪潮。

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商业模式创新

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工业4.0时代的数字化变革也必然要求商业模式的相应创新。企业的工业4.0战略规划需要依托具体商业模式才能落到实处。工业4.0时代中，用户集成、数据分析与综合性服务三大趋势颠覆了传统商业领域价值创造与盈利模式的条件：产品与服务规划设计，生产、销售与盈利方式，如何在业务领域中发挥核心竞争力?企业核心竞争力的主导因素是技术、服务还是资本?……这些都是创新商业模式过程中亟待回答的问题。

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此外我们也必须意识到，工业4.0中商业模式转型的动力不仅来自于企业内部，在瞬息万变的商业环境中，即便是成功的商业模式也需要不断地转型升级，与外部影响因素的变化保持同步并从中获益。

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值得注意的是，商业模式的模仿不仅存在于同行业内，不同行业间商业模式的成功原则也可以互通。

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以吉列公司的商业模式为例，19世纪末，可替换剃须刀市场已经相对稳定，很多厂商持有专利，占据优势地位。吉列公司以低于成本价的剃须刀架迅速打开市场，锁定客户。吉列模式成功的关键在于同时将配套剃须刀片这种价格相对低廉的消耗品小幅提价，利用剃须刀片用户高频度购买行为带来的利润抵消刀架的收入损失，并进一步获得盈利。

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惠普的“打印机+配套油墨”、雀巢的“咖啡机+咖啡胶囊”都从吉列这种组合定价的经典商业模式取经，在各自的领域内获得了成功。

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工业4.0时代商业模式创新的内容

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工业4.0对商业模式的影响主要集中在以下七大方面：

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灵活性/大规模定制

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大规模，要求的是标准化，传统工业已经解决了这个问题;定制，要求的是个性化，这是工业4.0时代提出的新需求。大规模化和定制化，本身是矛盾的。工业4.0将二者有机结合，不仅能够在产品的计划、模拟，甚至是实际生产过程中提高灵活性，实时满足客户需求，进行动态产品规划;同时也将利用现今的生产技术和集成系统大幅提高生产力，并在全程智能监控之下，有效实现各个生产环节的无缝对接，缩短生产任务的转化时间。

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直接客户关系

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客户可以同企业就生产和产品信息进行直接交流，客户的反馈数据录入智能工厂的信息物理系统，直接规避中间环节，使企业与客户之间的联系更紧密。

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去人力化

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工业4.0与历次工业革命一脉相承，都是利用更加先进的工具逐步解放人力、提高生产效率、降低生产成本的过程。值得注意的是，工业4.0并不是单纯以机器人取代人力，而是在智能工厂中利用集成现代智能机器人、传感器、数据存储和计算能力的技术突破推动人机协同，实现智能生产，进一步降低制造业对劳动力的依赖与人力成本的比例。

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资产周转率提高

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信息物理系统的预测性维护的功能使设备正常运行的时间大大延长，进而降低了因为设备检修和故障造成停机的损失。更重要的是，工业4.0产品的定制化程度高，库存量将得到严格控制，货物周转效率大幅提升。

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分布式/地区化

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工业4.0不依靠规模效应获得效益，而是通过分散智能工厂处理能力进一步提高效率和灵活性，配合直接客户关系快速重新规划更加符合客户需求的生产流程。

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快速迭代推出新产品

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3D打印、新材料、机器人和自动汽车等新型技术与设备的广泛使用将大幅提高智能工厂的生产力。与此同时，信息物理系统一方面收集客户与产品本身的大数据并加以分析，一方面对产品和生产过程进行优化，实现产品的快速迭代式创新。各种虚拟工具在指导人们使用新产品、提高新产品的用户接受度与满意度的同时，更推动新一轮的大数据处理和产品优化的过程。

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能力的变化

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人机交互更加简单友好，直接提高了工人学习新技术的速度和质量。自动机器人的应用也使日常运营需要的劳动力减少。

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工业4.0的发展前途光明、任重道远：客户群、基础设施、劳动力素质等关键因素的完善还要克服诸多困难。

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我们预计，2025年之前并不会出现可供企业广泛采用的标准化解决方案，现阶段的努力方向仍是独立的试点方案。随着工业4.0的发展与成熟，企业将逐渐开发出以技术为推动力的插件式解决方案，在此基础上，各种互联渠道合力推动多种解决方案产生;而随着大多数生产设备、基础设施和人员过渡到真正的工业4.0时代，集成式、标准化的解决方案将在2025年左右应运而生，届时，商业模式创新变革也将发展到新的阶段并产生新的要求。