廣東新明珠集團(tuán)是國內(nèi)建陶行業(yè)龍頭企業(yè)，隨著企業(yè)規(guī)模快速擴(kuò)大，也逐漸暴露出很多問題，制約其發(fā)展：
產(chǎn)品競爭力低，高質(zhì)量需求迫切。產(chǎn)品附加值低、同質(zhì)化嚴(yán)重，且近年來產(chǎn)能過剩問題愈發(fā)突出、價格內(nèi)卷越演越烈，對高質(zhì)量發(fā)展有著更為迫切的需求。
成分不穩(wěn)定，研發(fā)成本高。由于生產(chǎn)原材料來自自然界，各批次成分不穩(wěn)定導(dǎo)致工藝制成參數(shù)不一致，基于人員經(jīng)驗進(jìn)行大量試制才能確定工藝，試版成功率低，導(dǎo)致研發(fā)生產(chǎn)成本高。
生產(chǎn)過程復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量難控制。建陶行業(yè)裝備復(fù)雜，生產(chǎn)過程中的坯料磚容易破損，生產(chǎn)的異常情況會導(dǎo)致空窯爐，進(jìn)一步嚴(yán)重影響窯爐的燒成曲線，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量和實際產(chǎn)量難以控制。
針對企業(yè)需求和痛點，航天云網(wǎng)構(gòu)建了“智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的建陶行業(yè)數(shù)字化工廠解決方案。該方案基于INDICS平臺工業(yè)模型和算法，依托平臺數(shù)字孿生建模工具搭建“三維模型、設(shè)備模型、產(chǎn)品模型、運行機(jī)理模型”4類模型，并通過平臺物接入工具實現(xiàn)對窯爐、噴霧塔、壓機(jī)等設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)的全面采集，完成設(shè)備、產(chǎn)線、車間等數(shù)字孿生體構(gòu)建，形成了設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、工藝優(yōu)化輔助決策等應(yīng)用APP，支撐研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量、能源等5個領(lǐng)域智能管控，實現(xiàn)建陶工廠全流程業(yè)務(wù)優(yōu)化。
該解決方案采用私有云部署方式，主要包含以下四個功能應(yīng)用模塊：
基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品全生命周期管理：構(gòu)建四類生產(chǎn)模型，覆蓋“工藝路徑、配方、圖文、花色”等產(chǎn)品全生命周期，全面支撐產(chǎn)品的生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量數(shù)字孿生仿真，將管控范圍從后端生產(chǎn)工序，延伸到釉料等原料環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了全廠全要素建模。
高行業(yè)屬性的窯爐核心工藝仿真監(jiān)控：應(yīng)用多學(xué)科聯(lián)合仿真，實現(xiàn)“動態(tài)磚坯負(fù)載下的窯爐溫度場仿真”，對關(guān)鍵參數(shù)窯爐爐溫及工藝，進(jìn)行窯爐運行仿真，有效監(jiān)控?zé)晒に嚕岣咴嚢娉晒β始俺善焚|(zhì)量。
基于機(jī)理模型的精準(zhǔn)生產(chǎn)調(diào)度：建立構(gòu)建“空窯預(yù)測模型”和“MFA自適應(yīng)燒成控制優(yōu)化模型”對空窯發(fā)生進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)調(diào)度指令與工藝參數(shù)的精準(zhǔn)優(yōu)化，真正解決生產(chǎn)管控難、工藝穩(wěn)定難、空窯預(yù)警難的問題。
方案在降低企業(yè)試板成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量、提高異常響應(yīng)效率等方面產(chǎn)生了顯著效益，平均實現(xiàn)設(shè)備運維效率提升80%，設(shè)備故障率降低92%，試版成功率提升20%，崗位協(xié)同效率提升20%，優(yōu)等率提高1.5%，倉儲作業(yè)效率提升60%，異常響應(yīng)時間減少60%。特別是空窯預(yù)警和智能調(diào)度，以新明珠集團(tuán)三水建陶工廠為例，空窯時間每月減少152分鐘、生產(chǎn)裕度降低3%以上，每年為企業(yè)降低成本700萬元以上。
