辽宁兴启绝缘制品智能化工厂项目查看源代码讨论查看历史

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辽宁兴启绝缘制品智能化工厂项目辽宁兴启电工材料有限责任公司（以下简称“兴启电工”）成立于 2011年6月9日，主要生产超、特高压交直流输变电重大技术装备用高等级电工纸板，成套制造和供应全系列电压等级输变电设备用绝缘部件、组装件、零件和材料，是电工行业唯一一家跨地区、跨行业、 央民合资，集研发、设计、制造、服务为一体的创新型企业。

一、案例简介

公司着眼未来，不断推动企业转型升级，以精益化为基础，以数字化为驱动，以智能化为引领，通过整体筹划、分布实施原则，共建设智能化生产线4条，包含数字化加工设备、自动化仓储物流设备等, 通过WMS系统、PLM系统、MES系统等信息技术的融合，实现车 间内部人员、设备、物料之间的信息智能互联。

二、案例背景

“十四五”期间，伴随着国家“双循环”、“一带一路”建设、“中国智造2025”等政策的不断引领，输变电行业迎来了新一轮的历史发展机 遇，也为国内输变电产品生产厂家提供了巨大的发展商机。绝缘材料 作为输变电装备中最重要的电工材料之一，其性能和质量直接影响设备运行的可靠性和使用寿命。受变压器种类繁杂，电压等级范围广等 因素影响，绝缘材料产品属于典型的小批量、多品种、柔性跨度大等特点的定制化产品。

兴启电工作为专业从事油浸式变压器绝缘件成套制造和供应商， 可提供全系列电压等级输变电设备用绝缘零部件，但随着产量、市场 占有率的不断提升，公司在生产能力、工艺布局、设备改造等方面都需要提升，项目拟通过对厂区内原数字化车间进行扩建改造升级，对原有离散产线进行资源整合，建设具有专业柔性模式的智能加工、智能物流、智能仓储、智能管理的绝缘制品智能化工厂。

三、案例介绍

兴启电工利用信息技术、操作技术与生产制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，着力发展数字化产供销融合, 推进生产过程数字化、智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的数字化水平。目前利用MES、PLM和ERP 三套业务信息系统将企业各项业务有序管理起来，利用DCS系统、 PLC、自动化仪表等工业控制手段将产品生产线有序管控，再利用物 联网技术将信息系统与工控系统相结合以实现生产车间全链条的数 字化、智能化管控。

四、典型经验提炼

（一）具体措施和成效

实现OT、IT及设备层的融合交互：

1.OT 层

建立传感器、自动化仪表、自动化阀门等通过屏蔽信号线到各个 设备PLC扩展模块；变频器、伺服控制器、电机启动器等采用 PROFIBUS通讯方式与PLC网络模块连接，实现网络控制。PLC （西门子）自动运算后通过以太网传输到上位机进行监控。上位机软件主 要有 WINCC、STEP7、WINCCFLEIBLE. INTOUCH 等对现场各种 自动化设备进行监控，监控内容包括：传感器状态、阀门开度、电机 状态数据实时监控、流量、浓度、温度等工艺参数。软件还设置了报 警、历史曲线及保护功能，实现了硬件及软件的双重保护。设备属于 自动化流水线，各个设备之间采用DP通讯方式连接，实现数据互联 及交换。

2. 边缘计算层

形成OT系统与IT系统采用边缘计算构架，为边缘计算系统与 OT系统组建专有通信网络，实现边缘计算系统与0T系统在网络层 互联互通，通过边缘计算系统与0T的各个控制核心实时通信，采集生产线中各个设备的运行状态与相关参数，采集的数据经过计算处理 后，存入IT层数据库，IT业务系统可以随时根据业务需求调用相关数据，并根据使用需求在进一步于IT层运算使用；通过组建专有网络，实现业务网络与边缘计算网络物理隔离。业务系统与边缘计算系统通过工业防火墙通信，保证边缘计算系统与0T层、设备层的网络 安全，隔离来自业务系统与外部网络的网络安全风险。

3.IT 层

创建MES系统通过开发数据处理接口，可以根据业务需求调用 0T系统的采集数据，实现更多维度的数据分析与利用，例如分析设 备运行状态、生产工艺数据、生产记录自动生成等。实现了 MES系 统与ERP系统互联互通，开发MES系统与ERP系统实时通信的接 口程序，实现了销售订单、出库单、产品信息等数据在MES系统中 一次录入，通过开发的数据处理接口，自动实时的同步到ERP系统中，达到数据一次录入多系统自动同步更新，多次使用的目的。PLM 系统正着手数据接口开发向MES系统推送图纸、工艺、BOM等技术 信息。

4. 系统融合

设备层通过0T层传感器、PLC、自动化仪表等将设备数据采集 后集中传递到DCS系统内进行产线控制，同时通过工业交换机将 DCS系统内OT层数据数据抓取传递到边缘计算层数据抓取服务器内, 数据在边缘侧进行计算后通过有线网络传递给IT层数据存储服务器内用于IT层系统综合分析、运算及使用。

（二）借鉴意义

1. 实现生产过程的全面监控：将生产记录透过与设备的链接实现记录无纸化。生产传递采用生成二维码的形式进行传递，并质检提供依据。

2. 质量的全面追溯：透过质检员与传递单（二维码）和工业平板的交互，实现系统内操作，做到了产品可追溯到生产记录、化验记录、 班组等信息。出厂的合格证上附有二维码，可作为客户质量反馈追溯的工具。

3. 统计自动运算：在系统内实现部分统计自动运算的功能，日报在系统内的运行实现了信息共享和为数据展示提供依据。

4. 透过能源（水电气）的自动抓取，将在系统内实现监控和运算。 透过系统内的全面运行，可做到部分数据的分析展示。（如：产量、 合格率、能耗等）

兴启电工正着手筹划数据中台的部署。利用数据中台，进行数据 汇总、数据清洗和大数据分析。打造成国内规模最大、技术最先进、 装备最精良、产品规格最齐全、覆盖交直流全系列电压等级、产品质量过硬、能够完全替代进口的专业化生产输变电重大技术装备关键材 料及成套绝缘制品的供应商。