03　建設智能化粉體材料綠色工廠——貴州正和天筑科技有限公司

企業簡介

貴州正和天筑科技有限公司（簡稱正和天筑）成立于2006年4月，坐落于清鎮市站街鎮經濟技術開發區工業園區，是貴州省第一家利用固體工業廢棄物、綜合利用生產磷石膏基/水泥基等預拌粉體材料的民營企業，在職員工58人，其中技術人員15人，碩士研究生以上學歷的有3人。

企業擁有25件專利（2件發明專利）和5件軟件著作權，此外，還有8件專利（7件發明專利）處于實質審核階段，6件專利處于受理階段，現已建成一期年產120萬噸磷石膏基、水泥基普通、特種砂漿、地鐵盾構注漿料、3D打印砂漿等預拌產品的國內首家粉體綠色材料智能無人工廠。

案例實施情況

總體設計

項目以PLC、DCS、SCADA、SIS、IPC、MES等工業控制系統為基礎，建設智能化生產線和動態生產管理監控平臺，建成年產120萬噸粉體材料智能化生產線，同步建立產品數據管理分析系統（PDM）、智能制造執行系統（MES）、設備聯網控制系統（DNC）、生產數據管理分析系統（MDC）、倉儲物流管理系統（WMS）、客戶關系管理系統（CRM），與企業資源計劃（ERP）構成完整體系，建成全數據融通管控平臺，業務鏈從智能接單、排產、物料配送、質量監控、客戶資源管理、產品追溯，到產業鏈協同、遠程一鍵操作，依據數據自動分析，實現精準決策，圍繞產業鏈的數據共享和互聯互動，推動企業高質量發展。

實施內容與路徑

該公司數字化控制平臺是踐行工業互聯網智能制造模式的集中體現，深度融合數字技術、信息技術、智能技術與制造技術，以制造工藝流程和參數指令、智能裝備和生產線、自動化物料配送系統、各級管理系統集成，實現面向產品規劃、制造、銷售和服務等產品全生命周期的先進的綜合運行模式。

企業轉型建設主要從兩個方面著手：

1.建設智能化自動控制生產線

智能化自動控制生產線大數據架構體系分為五層，每層分工不同，形成上下交互的整體架構。

（1）生產現場（第一層）：將各種設備、各節點傳感器、各執行器等有效連接。

（2）產線控制（第二層）：采用可編程控制器（PLC）、集散控制系統（DCS）、數據采集與監視控制系統（SCADA）、安全儀表系統（SIS）、遠程終端單元（RTU）、IPC等工業控制系統，建立基于管理理念、生產模型、標準規范、優化的業務流程，結合行業相關應用，進行智能工廠整體規劃，建立企業管理信息系統。

（3）數據采集與操作（第三層）：SCADA系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統，能夠實現對現場運行設備的監視和控制。

正和天筑SCADA系統分為兩個層面，即客戶/服務器體系結構。服務器與硬件設備通信，進行數據處理和運算。操作人員可進行人機交互，如用文字、動畫顯示現場的狀態，并實現對現場開關、閥門的操作。另一種“超遠程客戶”的運用，實現了Web發布在Internet上的監控。硬件設備（如PLC）既可以通過點到點方式連接，也可以以總線方式連接到服務器。

正和天筑SCADA通信結構系統中的通信分為內部通信、與I/O設備通信和外界通信，主要由以下部分組成：監控計算機、遠程終端單元（RTU）、可編程邏輯控制器（PLC）、通信基礎設施、人機界面（HMI）。

（4）車間管理（第四層）：正和天筑智能化生產系統及過程是涵蓋智能工廠的核心，是對生產過程的智能管控，作為生產執行層，處于中間橋梁的位置，連接了上下層級，使整體架構互融互通，起到了支撐整個架構的枝干作用。

（5）企業管理（第五層）：正和天筑整合了企業信息管理系統，與智能生產線數據相互融通、相互支持、相關依賴，形成一個完整的閉環來發揮整體效用，實現了產品全生命周期管理，貫穿產品的產能規劃、產品設計、工藝設計、制造運行、檢測及服務過程，實現價值鏈端到端的數字化流程優化和集成。

2.動態數字化管理平臺

（1）采用設備聯網控制系統（DNC），自動化控制技術、檢測監控技術和遠程監控技術，實現生產過程的計算機控制，采用安全自動化設備代替人工操作，消除安全隱患，提高生產安全性，實現全生產工序環境下的無人操作；

（2）建立智能制造執行系統（EMS），深度融合數字技術、信息技術、智能技術與制造技術，以需求產品數據、優化工藝流程、協調生產裝備為核心，實現自動化生產；

（3）建立產品數據管理系統（PDM），實現信息收集、分析、處理，以制造工藝流程和參數指令、智能裝備和生產線、自動化物料配送系統集成，面向產品規劃、制造、檢測和服務等產品全生命周期各個環節，是動態整合與優化的一種先進的綜合制造模式；

（4）建設綜合管理信息和大數據分析系統，實現企業生產數據上傳、匯總、存儲、分析、預警、報警、查詢等功能；

（5）建立倉儲物流管理系統（WMS），實現無人過磅等物資管理、取數、數據集成匯聚系統；

（6）建立客戶關系管理系統（CRM），通過數字化信息系統，旨在快速響應市場、滿足客戶個性化需求，高效、優質、柔性、安全經營；

（7）建立企業資源計劃系統（ERP），實現供應鏈、物流、成本等企業管理功能，推動企業各系統的無縫集成，實現產業結構調整和優化。

公司以智能制造、大數據管理等技術為基礎，以各環節采集的大量數據為核心，以產品、服務、流程優化重構為手段，利用智能制造技術，如工業物聯網、工業大數據、云計算等，實現了企業績效和競爭力的根本性提升。

案例特點

該公司為固廢再造行業綠色轉型升級樹立了融合標桿，將生產經營全過程控制數據與ERP信息管理系統完美融合，突破接口技術壁壘，真正實現了與互聯網的融合；

獨創與眾不同的控制系統“黑匣子”，可利用主控機屏幕錄像記錄+操作痕跡日志記錄+操作痕跡數據庫記錄，多管齊下，嚴格把控生產安全和質量安全；

嚴格遵循高于國家標準的計量精度控制算法，通過嚴密而靈活的參數配置機制，在精確計量的前提下提高生產效率；

運用最新的網絡通信技術，可將控制系統操作崗位、生產配比核發崗位、生產調度指令崗位和廠區視頻監控中心集中，構建“智慧工廠”的核心，完美地實現遠程集控；

自動記憶生產線關鍵機電元器件的工作次數或累計工作時間、主機運行記錄，實時進行產能分析，記憶特殊情形下的手動消耗數據，為企業物資采購部門提供極有價值的決策支持；

獨具匠心的“一機雙控”控制模式，大幅提高了生產線自動化控制水平，助力混凝土企業真正實現減員增效。

實施效果

該公司通過打造集產、采、銷、運、金融、數據為一體的產業服務體系，為產業鏈上下游企業提供一站式解決方案。項目建成投產后，真正實現了提質、降本、增效的目標。員工人數從近400人降為54人，一線員工人員配置比率大幅降低，研發人員、技術人員配置比率提高到26％，銷售人員配置比率提高到13％，工作重心也相應地向技術創新和拓展市場規模轉移，管理模式從金字塔式架構轉變為扁平化式架構，在大大降低人力成本的前提下提高了管理效率；自動化生產線將員工與生產線完全分離，杜絕安全事故隱患；生產效率得到顯著提高，生產能力提高3倍；產品實現了定制化生產，產品種類擴大3倍，合格率達到99.98％；現場環境徹底告別灰塵四溢的情況，降低了員工患上職業病的概率；材料配方可以實現0.1～2kg以下微添加物料自動計量，精度最高控制在±5g內，為新產品研發及技術創新提供了可靠的保障，徹底顛覆了傳統材料“傻大粗”的印象。這一切為固廢再造行業轉型升級提供了一條新的發展路徑。

該公司所產生的效益主要體現在以下幾個方面：

（1）優化銷售環節，銷售成本降低3％，提升客戶服務水平，加速貨款回收效率；

（2）實現資金流、物流、信息流的統一管理，解決了內部信息不暢通及管理困難等問題；

（3）業務數據實時處理，決策命令準確下達；減少經營成本、降低經營風險、快速應對市場變化；

（4）庫存下降15％～20％。具有自定義原輔料和砂漿成品預警功能，使企業庫存投資減少，庫存周轉率提高15％，流動資金占用率降低10％；

（5）延期交貨率降低16％。企業準時交貨率平均提高18％，誤期率平均降低15％，使企業效率大大提高，信譽增強；

（6）采購提前期縮短25％。采購人員有了及時準確的生產計劃信息，就能集中精力進行貨源選擇，了解生產問題，縮短采購時間，節省采購費用；

（7）管理質量更科學，與生產、研發、銷售相結合，對整個業務流程進行有效控制和規范化管理，并對生產質量進行有效溯源，制造成本降低12％。由于庫存費用下降，勞動力節約，采購費用節省等一系列人、財、物的效應，生產成本得以降低。原輔料采購結構管理規范，確保采購部門與質檢部門嚴格執行任務，提高產品質量；

（8）管理水平提高，協助員工快速完成任務，提高了工作效率，同時使生產能力提高20％；

（9）成本核算自動化，實時報表統計及月底結算能夠瞬間完成，確保準確、快速地提供各種成本數據，提高財務人員的工作效率；同時實時監控財務信息，隨時掌握資金動態。

目前，該公司具有年產120萬噸粉體材料的生產能力，每年可消化磷石膏100萬噸、赤泥3萬噸、粉煤灰10萬噸等，通過重塑產業鏈條，增強產業的生態化信息共享能力，推動產業鏈企業實現智慧增長，充分發揮數字賦能功效。