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1、 建材行业信息化解决方案 讲授人 李新国教授 培训讲座 现代建材企业信息化建设现代建材企业在生产装备数字化与智能化及其水泥生产线介绍现代建材企业产品设计研发信息化及其主要支撑的软件和系统环境现代建材企业在企业经营管理网络化及其经营管理软件建材企业信息化建设案例介绍 主要内容 现代建材企业信息化建设 现代建材企业信息化建设的必要性现代建材企业信息化建设的构思 现代建材企业信息化建设的必要性 现代建材企业信息化建设的必要性 一 建材企业信息化存在的问题1 基础设施建设迟缓 装备相对落后 26 5 建立了覆盖企业整体的局域网 50 2 的企业建立了覆盖主要部门的局域网 60 8 的企业建立了企业网站
2、 企业网站内容简单 更新很慢 2 生产控制自动化水平较高 但没有与企业管理信息化进行无缝联接 我国的大小水泥厂 玻璃厂 建筑陶瓷厂都装备了过程自动控制系统 微机配料系统 但很少将其与生产管理进行联接 3 应用系统建设严重滞后 不能适应发展需求 约有24 3 的企业建立了综合管理信息系统 32 4 正在规划和实施 供应链管理系统及客户管理系统较缺少 4 资金投入较低 人才相不足 现代建材企业信息化建设的必要性 二 建材企业信息化建设的必要性1 形势发展的需要 中共 十七大 报告重点强调要 大力推进信息化与工业化融合 促进工业由大变强 振兴装备制造业 淘汰落后生产能力 这标志着中国信息化全面进入融
3、合时代 2 建材企业自身发展的需要 自动化技术 信息技术是现代制造业 流程工业中最基础的技术 是提高生产率 降低成本 降低劳动强度 提高企业竞争力最有效的手段 现代建材企业信息化建设的构思 现代建材企业信息化建设构思 一 现代建材企业信息化建设的总体构思企业的信息化建设应以提高企业适应市场竞争环境 提高效益和竞争力为出发点 从企业的实际出发 量体裁衣 注意把握投资与产出的比例关系 二 建材企业信息化构架的各组成层次1 企业资源计划管理ERP 主要管理与资金流相关的数据 全公司的能力平衡 销售和发货等 同时负责全厂的总体协调 计划鉴定 市场营销 成本核算等任务 2 企业生产制造系统MES 其管理
4、范围包括生产计划和大型工器具管理 质量数据采集与管理 进出厂主要原料和产品的计量数据采集与管理 以期起到执行公司计划和收集过程数据的桥梁作用 现代建材企业信息化建设构思 三 现代建材企业企业生产制造系统MES的组成与功能1 一体的智能生产计划与调度管理2 全线在线质量管理3 综合设备管理4 生产实绩管理系统5 数据深度分析6 分布式多层软件架构的搭建7 以实时数据库为基础的过程数据分析工具8 基于Web的MES门户工具9 管理网与控制网的安全隔离技术 现代建材企业生产装备数字化与智能化及国内外先进的水泥生产线介绍 现代建材企业生产装备的数字化与智能化的现状现代建材企业生产装备的数字化与智能化的
5、发展趋势国内外先进的水泥生产线介绍 现代建材企业生产装备的数字化与智能化的现状 现代建材企业生产装备的数字化与智能化现状 几乎所有的大 中型水泥厂和大多数机立窑水泥厂都装备了生产过程自动控制系统 在重点省份约70 的机立窑企业应用了全线计算机控制技术 少数机立窑企业至少也在生料 预加水成球等工艺上实现计算机自动控制 几乎所有的玻璃企业单项或多项应用了让生产过程自动控制系统 约70的浮法玻璃生产线采用了计算机集散控制系统 DCS 建筑卫生陶瓷行业中引进的生产线有制坯过程中广泛采用了可编程控制器 PLC 窑炉采用小型DCS 部分企业采用了计算机集成制造系统 CIMS 现代建材企业生产装备的数字化与
6、智能化的发展趋势 现代建材企业生产装备的数字化与智能化的发展趋势 1 信息技术推动企业实现自动化控制 以信息技术改造水泥行业 以信息化推进自动化 自动化再促使节能 环保 安全 高效四大目标的实现 已成为业界的共识 2 自动化技术的互补与渗透 DCS PLC IPC是自动控制领域的三大支柱 它们之间竞争激烈 但又取长补短和相互渗透 相互融合 因而形成了具有混合控制策略的PLC DCS混合系统HCS 3 自动化系统更注重功能和信息安全 安全生产越来越引起人们的关注 人的生命高于一切 已成为衡量现代工业的重要指标 对于安全事故多发的我国 意义更为重要 自动化控制系统主要考虑的安全有 电气安全 防爆安
7、全 信息安全和功能安全 现代建材企业生产装备的数字化与智能化的发展趋势 4 控制系统由集中向分散化发展 智能化分布式I O是将某一部分I O组成一个有自治能力的节点 其本身带有处理器 独立完成某一部分的控制 由于组合在一个框架内 它可直接安装在现场 甚至空间十分有限的地方 但它同时又可链接到中央计算机 从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层结构 5 无线通讯技术进一步渗透控制领域 无线通讯技术作为有线控制系统的补充 正方兴未艾地用于工业自动化系统中 也是工业自动化产品的一个新增长点 运行于2 4GHz1SM波段的跳频扩频 FHSS 无线传输技术具有优良的抗干扰性和高可靠性 无线局域网和无线网
8、状网络扩大了无线传输的覆盖范围 现代建材企业生产装备的数字化与智能化的发展趋势 6 人机界面更趋人性化 今后的人机界面已不仅仅局限于SCADA以及编程 监控和诊断等 在工业自动化领域 人机界面可以为操作和管理人员提供越来越多的信息 功能强大的模块化软件和多客户机 服务器结构 使人机界面成为企业实时生产信息以及商务垂直集成的统一的软件平台 它也是连通到外部世界的媒介 7 变频器性能更加扩展 变频器的应用领域已从常规的风机 泵类等拓展到输送 喂料机械等 在行业应用面上也越来越广 因而其功能也进一步提升并多样化 一方面是全数字化 功能齐全 能够补偿负荷变化的自适应 调谐技术 特别是分布式具有通信 联
9、网功能和集成PLC的高端变频器 另一方面是简易或专用的变频器 以及机电一体化的变频器 国内外先进的水泥生产线介绍 国内先进的水泥生产线 1 海螺集团介绍总部位于安徽省芜湖市的海螺集团是中国最大的水泥生产商 1997年9月1日 安徽海螺集团有限责任公司以其所属的宁国水泥厂和白马山水泥厂与水泥生产经营的相关资产出资 独家发起成立安徽海螺水泥股份有限公司 主要从事水泥及商品熟料的生产和销售 截止2007年底 公司已拥有58家子 分 公司和2家参股公司 总资产达309亿元 在华东 华南九个省 市 自治区 公司先后建成投产熟料工厂21家 水泥粉磨企业26家 拥有日产2000 10000吨新型干法水泥熟料
10、生产线43条 年产销量达8600多万吨 三条日产10000吨新型干法水泥熟料生产线 代表着当今世界水泥行业最先进的水平 国内先进的水泥生产线 2 海螺日产万吨的数字化生产装备及自动化生产线 1 海螺日产万吨生产线采的ABB控制系统介绍万吨线的控制系统采用了ABB公司新一代的800XA系统 系统控制层采用ProfibusDP PA协议 现场总线I O点超过6000点 除现场执行机构外 其他如MCC 马达控制中心 中压系统 现场仪表 变频器 双传动的变频器 等采用ProfibusDP PA总线设备 系统配置10台AC800M现场控制器 控制器彼此之间采用基于TCP IP协议的以太网通讯 现场控制层
11、与管理层 中控室 同样采用基于TCP IP协议的以太网通讯 介质是光纤 上位机采用客户机 服务器方式 系统配置工程师站一台 操作员站3台 所有的站点通过赫斯曼以太网交换机连接到系统中 国内先进的水泥生产线 2 ABB800XA控制系统的优点及使用该系统的体会系统的主要优点 强大的自诊断能力 现场传送回来的信息量大 清晰 应用了属性目标技术 使用该系统的体会 ABB800XA系统的现场总线架构 它保证了 中控室指导下的巡检制 思想的实现 控制层上层的管理层选用产品可尽可能通用并基于标准技术 企业采用统一控制系统 摆脱专有系统 走开放的道路 是技术的发展趋势 也是市场的需求 国外先进的水泥生产线
12、1 法国拉法基 LafargeS A 集团介绍2 法国拉法基 LafargeS A 集团水泥生产线信信息化情况 法国拉法基 LafargeS A 集团等均在生产过程中全程采用了先进的生产控制系统 如集散控制系统 DCS 计算机控制系统 SCADA 制造执行系统 MES 等 3 法国拉法基 LafargeS A 集团信息化发展趋势 1 信息化架构由分散应用向整合应用转变 实施企业信息化应用的整合 通过信息技术应用快速响应市场 分析挖掘市场机会 支持管理决策 提升企业竞争能力 2 信息化应用由企业内部应用向企业间协同商务发展 为了加速对市场的相应 优化整体供应链 企业信息化应用由企业级应用向支持远
13、程的 异地的 一体化业务处理的应用系统转变 加强对上下游企业的整合 发挥协同效应 现代建材企业产品设计研发信息化及其主要支撑的软件和系统环境 现代建材企业产品设计研发信息化发展现状和趋势现代建材企业产品设计研发信息化主要支持软件现代建材企业产品设计研发信息化系统环境 现代建材企业产品设计研发信息化发展现状和趋势 现代建材企业产品设计研发信息化发展现状和趋势 1 建材产品设计与研发建材产品包括水泥 玻璃 陶瓷及各种装饰材料 我们讲的建材产品的设计主要是墙体建筑材料 墙板 建筑砌块及构件 砖 瓦制品 楼板与楼梯构件 功能材料 保温 吸声材料 防水材料 耐火材料 建筑装饰材料 建筑陶瓷制品 建筑塑料
14、制品 建筑玻璃制品 玻璃钢 建筑花岗岩 天然大理石饰面板 建筑水磨石饰面板及其制品 彩色水泥花砖 门窗等的几何外形设计 利用形态学 色彩学 美学的知识进行设计 主要的表现方法有 用形式构图 草图 素描 形象图 模型进行 2 现代建材企业产品设计研发信息化发展现状和趋势 现代建材企业产品设计研发信息化主要支持软件 现代建材企业产品设计研发信息化主要支持软件 1 常用软件对于建材产品的形式构图 草图 只需要画出平面图形即可 我们可以用一般的平面设计软件 如flsh photoshop等软件 2 专业软件对于建材产品形象图和模型的设计 需要的软件比较专业 主要有Pro E和AliasStudioTo
15、ols软件 3 Pro E专业软件介绍 1 它是美国PTC参数技术有限公司开发的一种模具设计软件 主要用来造型与分模 Pro Engineer以其参数化 基于特征 全相关等概念闻名于CAD界 现代建材企业产品设计研发信息化主要支持软件 该公司推出的Pro Engineer包括可视化检查 VisualSearch 行为建模技术 BehaviorModeling 形状索引 ShapeIndexing 特征灵活性 FeatureAgility CDRE渲染 CDRERendering 疲劳预测 FatiguePnediction 这些针对用户的人性化的设计技术可以使得设计人员把主要的精力集中到优化设
16、计及产品的创新上 从而提高设计效率 该软件的参数化特性造型的功能是它的一个主要功能 它贯穿与整个系统 包括特征 曲面 曲线以及线框模型等 而且系统经过多年的努力 已经把参数化的造型技术应用到工程设计的各个模块 如绘图 工程分析 数控编程 布线设计和概念设计等 现代建材企业产品设计研发信息化主要支持软件 2 AliasStudioTools专业软件介绍AliasStudioTools是业界重要的工业产品设计软件 在新的版本中对于建模 手绘与图形变形的整合处理 3D建模 工作流程的整合 生产力的强化等等有重要改进 从2d草图到生产模型 studiotools利用单一的程序包 提供完整的数字化工作流程 studiotools最新版本studiotools12软件建立再其以艺术为中心的工具之上 不管是草图 概念模型 渲染 动画 还是可以立即投入生产的曲面 这些工具都为生产更高质量最终效果的创造力和灵活性提供支持 Aliasstudio软件包含了DesignStudio的所有功能 另外还有生产最高质量的工艺表面和加工细节所需的建模以及评估工具 Studio使得设计人员能够对其设计保持控制 进一步
