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1、基于PIM的智慧工厂解决方案目录第一部分企业简介及成功案例4第1章企业简介4第2章典型成功案例4第3章承接项目优势5第二部分智慧工厂的概念6第4章智慧工厂的定义及愿景64.1 智慧工厂的定义64.2 智慧工厂的特征.64.3 智慧工厂的愿景.7第三部分智慧工厂整体解决方案14第5章智慧的建造155.1 基于PIM的智慧建造增值服务方案概述155.1.1 背景155.1.2 智慧建造的目标165.1.3 总体方案的组成175.2 基于PIM的虚拟设计与虚拟建造服务175.2.1 主要服务内容175.2.2 各阶段提供的服务组合方案1853基于P1M的协作平台181.1.1 概述181.1.2 软
2、件功能描述181.1.3 硬件部署195.4 基于PIM的精益建造管理信息集成平台195.4.1 概述195.4.2 软件功能描述205.4.2.1 项目前期资料管理模块205.4.2.2 项目策划管理模块205.4.2.3 度管理模块205.4.2.4 投资控制管理模块205A2.5质量管理模块215.4.2.6 合同管理模块215.4.2.7 后期运行评价管理模块215.5 基于PIM的设施设备运维信息集成平台215.5.2 概述215.5.3 软件功能描述225.5.2.1 智慧工厂模型管理.225.522模型信息资源管理模块225.5.2.3 设施设备运维管理模块225.5.2.4 安
3、全生产管理模块225.6 基于PIM的综合展示扩展应用235.6.2 概述235.6.3 主要扩展应用描述24第6章智慧的建筑设施系统24第7章智慧的生产28第8章智慧的决策30第一部分企业简介及成功案例第1章企业简介本院对智慧工厂的定位是将设计、工程、服务溶为一体,真正实现一条龙交钥匙的工程公司,并对工业建筑功能有较深理解的专业公司,在业内兢兢业业、实实在在的工作中积累了大量的设计及工程经验,本所充分了解总包单位的工作流程和方式,有能力在项目时间紧、系统复杂、质量要求高的情况下,为用户提供从咨询、规划、设计到施工、安装、调试、开通、验收、培训和维护等全方位、一条龙式的服务,提供经过优化组合、
4、系统集成、节约投资和能源、充分满足用户要求、实用可靠的整体解决方案。本院专门从事智能化系统设计、工程的技术人员有丰富的设计经验和工程经验,并且掌握与智能系统被控对象相关的电器、设备设施专业知识,以保证对遇到的各类问题的及时正确处理,保证各系统的工程质量及各系统的顺利连调,以及全系统与项目竣工的同步开通。本院是以技术能力见长,以设计为先导的信息化系统集成公司,不同于设备供应商和工程承包商,并不直接从事硬件生产和产品研发,而是活跃在用户和制造厂商之间,根据用户需求提供经过优化的系统设计方案,选择不同厂商的产品进行适当的配置和组合,以自己的专业技术和丰富的经验为用户构筑一个先进、适用、经济、可靠的系
5、统,并承担对用户的培训和系统运行跟踪服务。智能与信息工程院技术力量雄厚,拥有一支高素质的技术与管理队伍,在本专业领域拥有各类专业技术人员150多人,硕士以上学历40%,本科以上学历90%。其中:建设部建筑智能化技术专家2人,全国建筑智能化行业创新人才4人,高级工程师20人,国家注册电气工程师4人,一、二级注册建造师(国家一、二级项目经理)20人,计算机信息系统集成项目经理15人,数据中心(机房)规划设计师、软件设计师等获国家执业资格各类工程师20多人,拥有自动化、通信工程、计算机、软件开发等专业工程师80多人。第2章典型成功案例第3章承接项目优势专业人才优势:智慧工厂各个系统分工明确,精工细分
6、,本专业领域拥有一级注册建造师(项目经理)、注册电气工程师、注册公用设备工程师(暖通空调、给水排水、动力)、注册造价师、计算机信息系统集成项目经理、综合布线认证工程师、安全防范工程系统认证工程师、软件开发工程师、数据中心规划认证工程师等国家各类执业技术人员,有能力满足工业化、智能化、数字化、信息化融合智慧工厂建设的技术支持要求。领域融合优势:作为机械工业设计研究院,我们对机械工厂的各种生产环境以及生产工艺有着60年的经验积累,熟知各种类型机械工厂的生产环境,管理模式,同时我院综合了科研单位、设计院、施工单位、电信运营商等不同企业的资源、技术、实施经验等优势,以其扎实雄厚的专业实力、牢靠持久的企
7、业商誉、先进实用的工程理念、优质高效的售后服务,倍受合作方及用户的信赖。业务优势:智慧工厂作为工厂工程建设的基础之一,项目建设工程中,必然会与工艺、土建、电气等专业进行交叉和协作,做为综合性的设计研究院,我院水、暖通、电气、动力、工艺、结构、建筑、工艺、自控、通讯等各专业齐全,各类专业技术人员、各相关人员会配合智能化专业做好本专业的实施,同时也会协助业主方处理好与其他相关专业的接口协调工作,减少工程界面及接口。在工程实施过程中,协助业主处理实施中遇到急切的技术难题,以保证设计指导实施,实施实现设计,从而为业主方提供全方位技术服务。全生命周期服务优势:我院对智慧工厂建设立足于为业主提供从前期规划
8、咨询、可行性研究、初步设计、施工图设计、深化设计、工程承包、运营维护等全生命周期项目服务,基于PIM的三维综合信息系统数字工厂平台实现从模拟建造、项目管理到项目竣工后的可视化运营维护,以及日后改、扩建的全生命周期管理,从而体现了工业化、信息化、智能化相融合的创新模式,实现真正意义上的数字工厂和智慧工厂。第二部分智慧工厂的概念第4章智慧工厂的定义及愿景4.1 智慧工厂的定义随着科学技术的进步,越来越多的高新技术用于工厂的建设中,工厂也变的逐渐智能起来。但人类的追求也永无止境,为了适应世界经济一体化的发展,人们需要一个更加智慧的工厂,以满足工厂内生产、生活、管理的更高要求。我院所理解的智慧工厂就是
9、以智能技术、数字技术、信息技术为基础,通过物理基础设施和信息基础设施的融合,整合工厂内的人员、机器、设备和基础设施实施多系统之间实时的管理、协调和控制,在此基础上,可以以更加精细和动态的方式管理生产,达到“智慧”状态,从而提高工厂的管理效率和生产效率。图4-1智慧工厂的定义就像人之所以拥有智慧,正是人可以凭借着视觉、触觉、嗅觉、听觉从外界感知信息,然后转化为大脑可以理解的信息,凭借着以前的知识、经验对信息进行整理、分析,然后决策,最后采取正确的反应和行动。所以智慧的工厂也是一样,通过智能化的感知系统采集信息,然后通过数字化转化为计算机可以理解的信息,通过信息系统的处理、分析,最后形成最优的决策
10、,然后通过智能化系统中的自动化控制技术、显示技术以对事件做出最佳的动作。4.2 智慧工厂的特征智慧工厂是一个由企业不同园区间相互组成网络,包括智慧的创新网络、智慧的制造网络和智慧的管理网络,是建立在“云计算”(更确切的是“云制造”)基础上的,其物理基础是互联网、无线网和物联网,应该具有更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化的特征。1、更透彻的感知更透彻的感知指的不仅仅是现在我们能从网络所获取到的数字信息,而是包括从射频识别(RFID)装置、传感器、摄像头、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备所能感知到的数字信息,也就是说,人们可以在任何时间、任何地点,通过多种方式感知、测量、捕获和传
11、递信息。2、更广泛的互联互通更广泛的互联互通是指通过各种形式的高速的高带宽的通信网络工具,将个人电子设备、生产设备、建筑设施、和工厂信息系统中收集和储存的分散的信息及数据连接起来,进行交互和多方共享。从而更好地对环境和业务状况进行实时监控,从全局的角度分析形势并实时解决问题,使得工作和任务可以通过多方协作来得以远程完成,从而彻底地改变了整个工厂的运作方式。3、更深入的智能化更深入的智能化是指深入分析收集到的数据,以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定问题。这要求使用先进技术(如数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统)来处理复杂的数据分析、汇总和计算,以便整合和分析海量的跨地域、跨
12、行业和职能部门的数据和信息,并将特定的知识应用到特定行业,特定的场景,特定的解决方案中以更好地支持决策和行动。4.3 智慧工厂的愿景企业园区主要由组织(人)、基础设施、生产设备、能源、通信以及业务等系统组成,这些系统不是零散的,而是以一种协作的方式相互衔接。未来的智慧工厂,就是能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合工厂运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括建造、运维管理、办公环境、沟通交流、能源管理、安全管理、生产设施管理等的各种需求做出智能的响应,为工厂提供一个高效、安全、节能、环保、舒适的生产、研发、销售和管理环境的绿色高科技、可持续发展工业园区。图4-1智慧工厂的未来未来的智慧
13、工厂将会是一个信息物理融合的智慧工厂。它是一个计算机网络、通信网络、控制网络、物联网相互连接的,综合计算、网络、感知、控制、沟通的信息物理融合网络。通过计算(Computation)、通信(COninIUniCatiOn)感知(Sensor)和控制(COntrOI)的有机融合与深度协作,实现系统的实时感知、动态控制和信息服务。通过人机交互接口实现和物理进程的交互,使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。同时每一个单独的系统都是一个智能体,通过将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程,具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治的能力,系统
14、之间紧密结合与协调,达到更加智慧的状态。未来的智慧工厂将是一个虚拟与现实相融合的智慧工厂。工厂的所有物理实体和行为活动均通过各种手段实现了数字化和虚拟化,形成一个伴随物理世界同步运转的可视化的智慧仿真工厂。这个智慧仿真工厂通过即时的数据交互接口和现实工厂的实体对象之间保持动态联系,实时反映实体之间以及实体与外界间的信息交换活动与实体本身全生命周期中的状态变化,并能根据丰富的历史数据和专家知识预测工厂各项活动的发展趋势,为智慧工厂的管理提供一种可视的、动态的、及时的、准确的、智慧的管理。未来的智慧工厂将会是一个体现绿色云制造的智慧工厂。在“制造即服务”理念的基础上,通过将企业的制造全生命周期活动
15、中的各类制造设备(如工业设备、计算设备)及制造过程中的各种模型、数据、软件、领域知识数字化,借助于信息物理融合网络形成可实时感知、动态控制的资源,实现制造资源的虚拟化、优化调度和协同互联,建立起共享制造资源的服务平台,将巨大的制造资源池连接在一起,提供各种制造服务,实现制造资源与服务的开放协作、资源高度共享。我们将未来智慧工厂的愿景具体分为以下四个部分:1、智慧的建造智慧建造是综合利用信息技术、并行工程、系统仿真、项目管理、建筑生产管理等多种技术手段,以精益建造为核心目标的建设过程。可视化管理方面:基于工厂信息模型(P1M)进行设计和成品交付,一方面,工程相关参与方人员能够利用精确的P1M模型讨论施工安排和管理绩效;另一方面,施工人员能够在详细而准确的图纸指导下展开施工。同时针对管线复杂的区域,采用导出模型效果图现场张贴的办法,进行指导,由模型导出的效果图,其最大作用就是所见即所得,能有效地帮助工人、管理人员、监理及业主直观的对照现场的实物,及早地发现问题和解决问题。在施工现场发生变更要求的时候,能够利用P1M模型进行变更方案可行性和变更影响模拟推敲,较好的控制变更带来的不确定性。在形象进度控制和安全建造生产管理方面,配合视频监控和模型多媒体资料关联技术,可以将现场画面直观的反馈给项目相关方管理人员,更好地实现管理控制。虚拟设计建造方面:在工厂