智能化工廠系統(tǒng)建設(shè)方案

智能化工廠系統(tǒng)建設(shè)方案目錄1 智能工廠概述 41.2 設(shè)計(jì)原則 51.3 設(shè)計(jì)范圍 61.4 設(shè)計(jì)規(guī)范與規(guī)定 62 智能工廠設(shè)計(jì)思路 72.2 智能工廠整體設(shè)計(jì)理念 82.3 智能工廠系統(tǒng)體系架構(gòu) 123 服務(wù)器云平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 153.2 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 203.3 機(jī)房設(shè)置 274應(yīng)用系統(tǒng)功能 28 決策支持系統(tǒng)（DSS） 294.2 企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP） 304.2.1 財(cái)務(wù)管理 304.2.2 成本管理 314.2.4 銷售管理 314.2.5 人力資源管理 324.2.7 324.2.8 項(xiàng)目管理 324.2.9 物流管理 334.2.10 庫存管理 334.3 智能制造-生產(chǎn)管理系統(tǒng) 334.3.2 業(yè)務(wù)流程 344.4 智能制造-專業(yè)管理系統(tǒng) 394.4.2 設(shè)備管理系統(tǒng) 414.4.3 434.4.5 檢化驗(yàn)管理 454.4.6 環(huán)境管理 464.4.7 集中計(jì)量系統(tǒng) 464.4.8 鐵鋼包調(diào)度管理系統(tǒng) 484.4.9 能源管控中心 494.5智能工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái) 49

智能工廠概述智能工廠介紹4.02025中國(guó)《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年》指出，智能制造是4.0設(shè)計(jì)原則4.0和智慧工廠等智能制造企業(yè)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)原（1）安全性和可靠性原則（2）可擴(kuò)充性原則軟硬件系統(tǒng)應(yīng)滿足不斷優(yōu)化、平滑升級(jí)的要求，具有可擴(kuò)充性，以充分保護(hù)用戶的利益。（3）經(jīng)濟(jì)性原則在保證功能完整的前提下，按照合理、實(shí)用的原則選用新設(shè)備，努力降低工程建設(shè)投資。（4）支持生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)原則（5）總體策劃、分期實(shí)施的原則本著“總體策劃、分期實(shí)施”的原則，對(duì)整個(gè)企業(yè)信息化進(jìn)行總（6）合規(guī)性原則遵循鋼鐵信息化方面的相關(guān)規(guī)定、要求、規(guī)范。（7）與工藝設(shè)施建設(shè)同步的原則重要的信息系統(tǒng)應(yīng)與工藝設(shè)施建設(shè)同步“設(shè)計(jì)、實(shí)施、投運(yùn)”。設(shè)計(jì)范圍（1）設(shè)計(jì)范圍覆蓋工程項(xiàng)目中的：鐵前區(qū)、煉鐵區(qū)、煉鋼區(qū)、軋鋼區(qū)和全廠公輔設(shè)施等。（2）本方案包含所有重要的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，并將其固化在計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)范與規(guī)定GB50174-2017YD/T1402-2005IPGB50414-2007IEC62443《工業(yè)過程測(cè)量、控制和自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)信息安全》。智能工廠設(shè)計(jì)思路智能工廠建設(shè)目標(biāo)為積極響應(yīng)國(guó)家“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念，貫徹落實(shí)《中國(guó)制造2025》、《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級(jí)規(guī)劃（2016-2020企業(yè)進(jìn)行智能工廠建設(shè)后，從原料到產(chǎn)成品整條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)調(diào)（1）通過企業(yè)信息化，引進(jìn)先進(jìn)管理模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理。（2）以精簡(jiǎn)高效的業(yè)務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)、合理流暢的管理流程為導(dǎo)（3）實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理、規(guī)范化操作、準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)力，全方位提高企業(yè)整體的市場(chǎng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。（4）通過企業(yè)信息系統(tǒng)的完善，逐步建立兩化深度融合的“數(shù)字化智能工廠”。智能工廠整體設(shè)計(jì)理念4.0”，美國(guó)圖1—鋼鐵企業(yè)智能制造體系架構(gòu)圖（圖2—智能工廠調(diào)度監(jiān)控中心BIM圖3—智能工廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)圖3—智能工廠運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)智能工廠系統(tǒng)體系架構(gòu)ERP（1）公司管理模式的要點(diǎn)1）適應(yīng)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)管控的高效復(fù)合管控模式。2）公司對(duì)核心業(yè)務(wù)單元實(shí)施集中管控的運(yùn)營(yíng)管控模式。3）對(duì)核心業(yè)務(wù)單元按“公司－專業(yè)廠－作業(yè)區(qū)”三級(jí)設(shè)置管理架構(gòu)，實(shí)施管理。4）公司為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管控中心；各專業(yè)廠為成本中心，主要負(fù)責(zé)5）建設(shè)與企業(yè)同步發(fā)展的信息化系統(tǒng)。通過建設(shè)覆蓋全公司各（2）（4（L1圖3-1智能工廠系統(tǒng)總體功能架構(gòu)圖第五層為企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策層第四層為企業(yè)資源管理層OA，電子商務(wù)平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)研發(fā)、工藝、財(cái)務(wù)、第三層為智能制造層第一層為基礎(chǔ)自動(dòng)化層服務(wù)器云平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)服務(wù)器云平臺(tái)CPU性與連續(xù)性的苛刻要求。（1）設(shè)計(jì)范圍化驗(yàn)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)（P、協(xié)同辦公（A）系統(tǒng)、電子商務(wù)、DSS服務(wù)器云平臺(tái)設(shè)計(jì)覆蓋區(qū)域包括：公司各生產(chǎn)單元和辦公單元。（2）設(shè)計(jì)目標(biāo)（3）設(shè)計(jì)原則本次項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)基本原則：1）實(shí)用性：在滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，充分考慮現(xiàn)有設(shè)備、未來發(fā)展和節(jié)省投資三個(gè)因素。2）安全性：采用可利用的各種安全手段，防止系統(tǒng)外部的非法侵入以及病毒防護(hù)，保護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)安全。3）可靠性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)要有效的避免單點(diǎn)故障，在設(shè)備的選擇和4）成熟和先進(jìn)性：設(shè)備選擇等方面應(yīng)采用國(guó)際上先進(jìn)的同時(shí)又是成熟、實(shí)用的技術(shù)和主流品牌。5）高可用性：在較高的可靠性和可用性前提下，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，關(guān)鍵設(shè)備做到實(shí)時(shí)備份和自動(dòng)故障切換。6）規(guī)范性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)7）開放性和標(biāo)準(zhǔn)化：在設(shè)計(jì)時(shí)，要求提供開放性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的技術(shù)方案；設(shè)備的各種接口滿足開放和標(biāo)準(zhǔn)化原則。8）可擴(kuò)充和擴(kuò)展化：所有系統(tǒng)設(shè)備不但滿足當(dāng)前需要，并在擴(kuò)9）可管理性：整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)易于管理，易于維護(hù)，易學(xué)，（4）設(shè)計(jì)方案搭建服務(wù)器虛擬化平臺(tái)，需要有若干臺(tái)服務(wù)器組成服務(wù)器集群，1VCenter服務(wù)器云平臺(tái)典型架構(gòu)圖如下：圖3-1服務(wù)器云平臺(tái)典型架構(gòu)圖服務(wù)器云平臺(tái)優(yōu)勢(shì)如下：CPU②降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。③提高運(yùn)營(yíng)效率，加快新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)間。④主動(dòng)地提前規(guī)劃資源增長(zhǎng)，這樣對(duì)客戶和應(yīng)用的需求響應(yīng)快速，不需要象以前那樣，需要長(zhǎng)時(shí)間的采購(gòu)流程，然后進(jìn)行嘗試。⑤不需要象以前那樣，硬件維護(hù)需要數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和1-3小時(shí)維護(hù)窗口，現(xiàn)在可以進(jìn)行快速的硬件維護(hù)和升級(jí)。ITIT⑦將所有服務(wù)器作為大的資源統(tǒng)一進(jìn)行管理，并按需進(jìn)行資源調(diào)配。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（1）設(shè)計(jì)范圍網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)覆蓋區(qū)域包括：公司各生產(chǎn)單元和辦公單元。（2）設(shè)計(jì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)、視頻、語音傳輸，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支持三網(wǎng)合一。各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)之間采用物理或邏輯方式進(jìn)行隔離。相同、相近層面的應(yīng)用系統(tǒng)盡量在一個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，減少數(shù)據(jù)流在區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換，保證各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性和安全性。（3）2）3）擴(kuò)展性：具有擴(kuò)展升級(jí)和靈活變更能力；4）靈活性：采用靈活的組網(wǎng)方式，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整和維護(hù)；5）安全性：采用冗余技術(shù)保證系統(tǒng)的容錯(cuò)性；6）可管理性：能夠監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，動(dòng)態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，迅速確定網(wǎng)絡(luò)故障等。（4）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)INTERNET移動(dòng) INTERNET網(wǎng)通管理區(qū)門戶區(qū)終端管理服務(wù)器（補(bǔ)門戶區(qū)殺毒服務(wù)器 丁、漏洞掃描）負(fù)載均衡網(wǎng)管服務(wù)器VPNVPN授時(shí)服務(wù)器上網(wǎng)行為管理認(rèn)證服務(wù)器核心交換機(jī)防火墻業(yè)務(wù)服務(wù)器集群區(qū)

服務(wù)器接入交換機(jī)雙機(jī)熱備數(shù)據(jù)庫審計(jì)匯聚層辦公樓匯聚點(diǎn)鐵前匯聚點(diǎn) 煉鋼匯聚點(diǎn)軋鋼匯聚點(diǎn)匯聚交換機(jī)雙機(jī)熱備圖3-2網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)整體架構(gòu)示意圖（5）網(wǎng)絡(luò)劃分（1）生產(chǎn)辦公網(wǎng)1VLAN2）視頻語音網(wǎng)煉鋼區(qū)鐵前區(qū)軋鋼區(qū)辦公區(qū)中心機(jī)房煉鋼區(qū)鐵前區(qū)軋鋼區(qū)辦公區(qū)中心機(jī)房視頻服務(wù)單元服務(wù)器群視頻語音網(wǎng)IP-SAN存儲(chǔ)圖3-3視頻語音網(wǎng)主干示意圖3）互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)ISPInternetWWWVPN100M；備用通道從另一ISP租用，帶寬為100M。互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)只在辦公網(wǎng)中提供。4）遠(yuǎn)程訪問網(wǎng)絡(luò)VPN（6）網(wǎng)絡(luò)通信線路設(shè)計(jì)24128（7）生產(chǎn)網(wǎng)與辦公網(wǎng)的安全隔離防火墻隔離：可以防止非法訪問，但不能隔離病毒，造價(jià)較低。服務(wù)器雙網(wǎng)卡：生產(chǎn)網(wǎng)與管理網(wǎng)不直接相連，通過服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，如果服務(wù)器本身防護(hù)得好，可以保證系統(tǒng)安全。生產(chǎn)網(wǎng)與管理網(wǎng)直接通過交換機(jī)連接，采用邏輯隔離方法控制網(wǎng)絡(luò)間的非法訪問，只允許授權(quán)的IP地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)間訪問。（8）無線網(wǎng)絡(luò)接入APMACMAC（9）網(wǎng)絡(luò)安全管理具體來說可分為如下幾個(gè)方面：1）有效預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、處理非法的網(wǎng)絡(luò)訪問；2）保護(hù)在不安全網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸；3）合理的安全體系架構(gòu)和管理措施；4）有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)安全管理組成部分如下：1）防火墻系統(tǒng)：將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)按照信任等級(jí)分成不同的區(qū)域，并2）業(yè)務(wù)VLAN劃分，根據(jù)內(nèi)部管理業(yè)務(wù)或辦公區(qū)域的不同，進(jìn)VLAN3）建立門戶區(qū)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的可控性，同時(shí)，利用門戶區(qū)，阻止和控制來自外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的直接攻擊。（10）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)1WebGUI2機(jī)房設(shè)置（1）公司數(shù)據(jù)中心300m2（（UPS130m2（2）匯聚層機(jī)房100m2（3）L2系統(tǒng)機(jī)房L2L220UPSL1UPS304應(yīng)用系統(tǒng)功能企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策系統(tǒng)（OA）系統(tǒng)息門戶中工作,擺脫時(shí)間和地域的限制，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作與知識(shí)管理。主要功能：收發(fā)文；知識(shí)庫；決策支持系統(tǒng)（DSS）DSSERP主要功能：4.1.3主要功能：企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）ERP財(cái)務(wù)管理成本管理4.2.3銷售管理人力資源管理人力資源管理主要包括：ERP項(xiàng)目管理項(xiàng)目管理主要包括：物流管理庫存管理智能制造-生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn)（1）建立統(tǒng)一代碼體系（2）建立產(chǎn)品規(guī)范、冶金規(guī)范體系，實(shí)現(xiàn)按合同進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)（3）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)訂單跟蹤（4）實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)供需平衡（5）實(shí)現(xiàn)全流程一級(jí)計(jì)劃管理（6）實(shí)現(xiàn)煉軋一體化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)（7）實(shí)現(xiàn)監(jiān)、管、控一體化（8）實(shí)現(xiàn)全流程質(zhì)量管理（9）財(cái)務(wù)成本信息收集業(yè)務(wù)流程（1）生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程生產(chǎn)管理流程總圖如下：經(jīng)營(yíng)計(jì)劃原料管理生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃管理原料管理生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃管理季月原料計(jì)劃編制月度生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制生產(chǎn)計(jì)劃層銷售訂單管理原料輸出與料場(chǎng)管理訂單處理周生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制訂單歸并訂單計(jì)劃配料管理日生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制生產(chǎn)跟蹤層作業(yè)管理層生產(chǎn)實(shí)際跟蹤材料申請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理輔料管理工器具作業(yè)管理生產(chǎn)線作業(yè)管理倉庫作業(yè)管理合同跟蹤生產(chǎn)管制生產(chǎn)作業(yè)調(diào)整生產(chǎn)作業(yè)監(jiān)控在制品管理在制品庫存及轉(zhuǎn)移控制在制品物料跟蹤和生產(chǎn)實(shí)績(jī)跟蹤準(zhǔn)發(fā)資源管理材料轉(zhuǎn)用充當(dāng)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃規(guī)程管理銷售圖4-1生產(chǎn)管理流程圖（2）質(zhì)量管理業(yè)務(wù)流程質(zhì)量管理流程總圖如下：質(zhì)量控制生產(chǎn)工藝介質(zhì)檢驗(yàn)產(chǎn)品最終檢驗(yàn)質(zhì)量判定質(zhì)量控制生產(chǎn)工藝介質(zhì)檢驗(yàn)產(chǎn)品最終檢驗(yàn)質(zhì)量判定訂單質(zhì)量設(shè)計(jì)原料進(jìn)廠檢驗(yàn)中間工序檢驗(yàn)產(chǎn)品制造履歷管理質(zhì)量水平管理質(zhì)量體系管理質(zhì)量方針目標(biāo)過程審核產(chǎn)品供貨標(biāo)準(zhǔn)管理產(chǎn)品審核質(zhì)量會(huì)議規(guī)程體系管理內(nèi)部用戶滿意度調(diào)查評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量異議糾正和預(yù)防質(zhì)量攻關(guān)管理工序質(zhì)量控制用戶質(zhì)量異議管理產(chǎn)品質(zhì)量證明書管理業(yè)務(wù)運(yùn)作業(yè)務(wù)支持體系質(zhì)量管理流程總圖圖4-2質(zhì)量管理流程圖質(zhì)量控制管理由以下管理業(yè)務(wù)組成：質(zhì)量體系管理由以下管理業(yè)務(wù)組成：4.3.3（1）一體化質(zhì)量管理（2）鐵前生產(chǎn)管理系統(tǒng)（3）鋼后生產(chǎn)管理系統(tǒng)（4）倉庫管理倉庫管理包括：智能制造-專業(yè)管理系統(tǒng)智能化三維工廠BIMGIS管理，用能設(shè)備和檢定儀表的智能化點(diǎn)巡檢管理。用戶可以在三維模型上實(shí)時(shí)監(jiān)控各用能設(shè)備和用能單元的能耗（1）能源監(jiān)視3D360（2）三維設(shè)備模型查看重要用能設(shè)備的3D模型，直觀展示模型外觀，各個(gè)不同部位名稱及作用，集成設(shè)備的操作參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際運(yùn)行參數(shù)變化監(jiān)控；（3）設(shè)備安裝（4）設(shè)備定位可以在3D場(chǎng)景中通過設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、設(shè)備類型等多種查（5）視頻監(jiān)控3D設(shè)備管理系統(tǒng)（1）設(shè)備技術(shù)檔案（2）設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視管理SCADA（3）設(shè)備產(chǎn)能、耗能管理（4）設(shè)備點(diǎn)巡檢管理（5）設(shè)備故障管理