為貫徹落實(shí)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《制造業(yè)數字化轉型行動(dòng)方案》，按照《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》任務(wù)部署，工業(yè)和信息化部等六部門(mén)聯(lián)合開(kāi)展2024年度智能工廠(chǎng)梯度培育行動(dòng)，面向全國開(kāi)展首批卓越級智能工廠(chǎng)評選工作，我市首鋼冷軋、和利時(shí)、理想汽車(chē)等一批企業(yè)成功入選。為進(jìn)一步宣傳我市智能制造優(yōu)秀成果，推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)與成果經(jīng)驗推廣，市經(jīng)濟和信息化局特設“北京智造巡禮——智能工廠(chǎng)篇”專(zhuān)欄，充分發(fā)揮卓越級智能工廠(chǎng)的示范引領(lǐng)作用，帶動(dòng)廣大企業(yè)開(kāi)展更高水平轉型探索，系統深入推進(jìn)智能制造。

安泰科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“安泰科技”）成立于1998年，是全球先進(jìn)金屬新材料領(lǐng)域的引領(lǐng)者。近年來(lái)，公司堅持以智能制造為中心，通過(guò)實(shí)施1+3+N數字化轉型發(fā)展規劃，建設1個(gè)智慧決策中心、3個(gè)主管理平臺、N個(gè)專(zhuān)業(yè)管理系統，推動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)與信息化管理系統深度融合，實(shí)現產(chǎn)業(yè)的數字化轉型、智能化升級。2024年，安泰科技的高品質(zhì)稀土個(gè)性化定制智能工廠(chǎng)成功入選工信部第一批卓越級智能工廠(chǎng)。

 

數字化轉型規劃藍圖

一、行業(yè)背景

稀土是國家重要的戰略資源，是我國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。稀土永磁材料是稀土最重要的也是應用量最大的方向，占稀土用量40%以上的稀土永磁材料更是國家實(shí)施雙碳戰略，促進(jìn)現代軌道交通、現代電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵戰略性支撐材料。目前，國內稀土行業(yè)數智化水平整體不高，推進(jìn)稀土永磁行業(yè)數智化轉型有利于提升我國稀土行業(yè)的持續競爭能力，更好發(fā)揮鏈主作用，鞏固和擴大產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，支撐國家戰略發(fā)展。

二、智能工廠(chǎng)建設內容

安泰科技打造的“高品質(zhì)稀土永磁個(gè)性化定制智能工廠(chǎng)”位于北京市順義區，智能工廠(chǎng)建設過(guò)程中，公司始終堅持以智能制造場(chǎng)景建設為抓手，以點(diǎn)帶面先后推進(jìn)智能生產(chǎn)線(xiàn)、數字化車(chē)間建設，直至建成多場(chǎng)景協(xié)同下的智能工廠(chǎng)，實(shí)現了生產(chǎn)運營(yíng)、工序車(chē)間、現場(chǎng)管理的全流程數字化。其中，關(guān)鍵工序數控化率提升30%，關(guān)鍵設備聯(lián)網(wǎng)率提升50%，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率提升60%，生產(chǎn)效率提升30%，資源綜合利用率提升10%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，運營(yíng)成本降低15%。

 

高品質(zhì)稀土個(gè)性化定制智能工廠(chǎng)大數據平臺

1、基于智能協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景建設，打通生產(chǎn)全流程數字化

針對多品種小批量、個(gè)性化定制的生產(chǎn)制造模式，該場(chǎng)景建設以A-MES系統為基礎，通過(guò)建立統一的信息系統，使用大數據分析技術(shù)和數據處理技術(shù)，收集多元化市場(chǎng)和資源需求。建立集銷(xiāo)售、采購、計劃、生產(chǎn)、質(zhì)量、倉庫、設備、研發(fā)等功能于一身的A-MES系統，采用模塊化功能集成技術(shù)，突破傳統的單功能單系統模式，以Odoo平臺為基礎，使用Python語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)B/S柔性架構系統，提高生產(chǎn)全過(guò)程全要素的數據鏈，加快數據信息的流轉。

同時(shí)，利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，搭建高速工業(yè)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，保障設備穩定運行以及數據的安全性。公司引進(jìn)AI自動(dòng)光學(xué)檢驗設備、工業(yè)機器人、AGV物料車(chē)、智能配粉、智能立庫等智能制造裝備，以及定制化開(kāi)發(fā)自動(dòng)設備，在滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性定制需求的基礎上，實(shí)現產(chǎn)品柔性化、低成本、高質(zhì)量和高效率的生產(chǎn)。

 

工廠(chǎng)數字化系統架構圖

2、基于物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景建設，實(shí)現工廠(chǎng)設備的互聯(lián)互通

公司利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了車(chē)間級的高速獨立的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，完成車(chē)間全網(wǎng)部署。利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)以及自動(dòng)化改造技術(shù)，實(shí)現車(chē)間設備的全面升級改造，利用工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，部署車(chē)間級工業(yè)5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，為AGV物流車(chē)提供穩定的網(wǎng)絡(luò )保障。利用先進(jìn)的制造技術(shù)，配置工業(yè)機器人，使用機器視覺(jué)定位，對來(lái)料進(jìn)行快速地碼板、碼盒、碼垛。引進(jìn)并配置AGV物流車(chē)，并將其集成到車(chē)間數據采集系統，完成車(chē)間將碼垛完的物料智能轉運至真空熱處理爐中。建立車(chē)間級生產(chǎn)運營(yíng)管控平臺，搭載了數字孿生技術(shù)，以及先進(jìn)的信息化技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取MES系統中的生產(chǎn)任務(wù)，上傳下發(fā)至指定設備，并依據生產(chǎn)任務(wù)中的產(chǎn)品信息，將生產(chǎn)工藝下發(fā)至設備側，實(shí)時(shí)監控設備運行狀態(tài)以及生產(chǎn)任務(wù)信息，減少人工操作，提高車(chē)間智能化水平的同時(shí)，實(shí)現人機協(xié)同作業(yè)，加快生產(chǎn)效率。

 

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示意圖

3、基于AI視覺(jué)場(chǎng)景建設，實(shí)現質(zhì)量精準高效檢測

在AI浪潮下，工廠(chǎng)升級并引入了具備AI功能的視覺(jué)檢驗智能化檢測裝備。該裝備在原有機器學(xué)習基礎上升級為深度學(xué)習，搭載高分辨率的工業(yè)攝像頭，通過(guò)視覺(jué)識別技術(shù)，對產(chǎn)品的尺寸、外觀(guān)全方位快速檢測。在檢測的過(guò)程中，通過(guò)自適應和自主學(xué)習的功能特性，不斷優(yōu)化模型和參數，實(shí)現自主學(xué)習、自主優(yōu)化，最終實(shí)現檢測準確度、效率的提高，同時(shí)還保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。

 

AI智能化光學(xué)檢測車(chē)間 

4、基于智能倉儲場(chǎng)景建設，實(shí)現車(chē)間物流的快速流轉

公司在現有工藝的基礎上，通過(guò)優(yōu)化工藝流程以及物料流轉路徑，定制開(kāi)發(fā)智能密封轉運車(chē)、自動(dòng)配粉系統等先進(jìn)設備，打破了原有生產(chǎn)工序的壁壘。同時(shí)，定制開(kāi)發(fā)了WMS/WCS系統，利用數字孿生技術(shù)開(kāi)發(fā)了數字孿生平臺，集成公司的MES系統，實(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程的全方位管控，提高生產(chǎn)效率，縮短交付周期，并降低人工成本。

 

數字孿生系統

結語(yǔ)

該項目通過(guò)建設統一的設備工業(yè)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現設備的實(shí)時(shí)數據采集，結合生產(chǎn)制造系統數據信息，串聯(lián)決策層、執行層以及設備層，打通數據壁壘。項目適合復雜工業(yè)流程、多品種、大批量的定制化稀土永磁行業(yè)制造工廠(chǎng)，推廣和復制性強，對國內稀土永磁行業(yè)其他工廠(chǎng)具有廣泛的借鑒意義。下一步，安泰科技將繼續完善信息管理平臺功能，增加產(chǎn)品數字化研發(fā)設計與可制造性設計方面的緊密聯(lián)動(dòng)，實(shí)施制造資源量化，開(kāi)發(fā)適合稀土永磁行業(yè)特色的計劃排程（APS），擴大智能協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景。