大数据引领服务工业互联网智能装备产业

◎ 中国四联仪器仪表集团有限公司总经理、党委副书记 吴 朋重庆川仪股份有限公司董事长

重庆是西部重要的工业基地，拥有较为完善的工业体系。而同时，重庆又是长江上游的经济中心，内陆开放高地。因此，重庆的“国家中心城市”建设，有别于其他中心城市，即要发挥重庆在制造业上的优势，以及为制造业服务的现代服务业。这既符合我国推进新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的“总战略”要求，又符合了重庆是重要的工业基地的实际，实现了差异化发展。目前重庆已经形成了汽车制造、电子制造、消费品制造、装备制造、材料、化工医药和能源几大支柱产业。当前，各产业正在按照市委市政府战略规划，加大对外开放，实施以大数据、智能化为引领，推动产业自主创新和提档升级。

四联集团所从事的产业非常特殊，本身属于电子信息制造业，在借助互联网、大数据、人工智能等技术手段实现高质量发展，实现经济发展从要素投入推动转向更多依靠科技创新推动方面，较早地进行了一些尝试。而同时，四联集团的核心产品是高精度、高可靠性的智能化仪器仪表和自动化控制系统，为工业生产和设备运行提供监测和控制服务，以保障生产安全、保护生态环境和提高经济效益。

2014年，四联集团核心企业川仪股份就前瞻性地开展了“智能制造新模式”的研究与探索。以设备为基础、数据为核心、业务为纽带，关注产品的需求导入、研发设计、生产制造、营销服务、运行维护等全生命周期，构建了可视化决策分析系统、协同设计平台、营销服务平台、企业资源管理系统、协同供应平台、生产制造管理平台和数字化车间。并实现了各个平台之间的数据和信息交互，并对大数据进行可视化管理，应用人工智能算法对大数据进行分析和挖掘，形成了“产品全生命周期数据闭环智能制造新模式”。该项目获得了国家工信部和财政部的支持，被列入2015年国家智能制造专项项目。项目实现了仪器仪表多品种、小批量混线生产的柔性生产方式，生产效率提高30%以上，运营成本降低20%以上，产品研制周期缩短30%以上，产品不良品率降低20%以上，能源利用率提高10%以上，均超过了设计目标。智能化打造的利器使企业竞争力上了一个新台阶。克强总理、马凯副总理、工信部苗圩部长、工程院周济院长均来我公司视察并对该智能制造新模式给予了充分肯定。

川仪股份通过把传统生产流程人为分割的信息孤岛贯通起来，把企业管理和产品的研发设计、生产制造过程周期互联起来，形成工业化和信息化的深度融合。通过数字化工厂的建设，实现了产品加工、装配、检验等过程的自动化和智能化；智能数控加工中心，通过采用DNC机联网及刀具管理系统，实现了对车间数控机加工设备的网络化、信息化管理；智能化仓储与运输配送系统，配置了自动化立体仓库软硬件系统、配套立库托盘、AGV小车系统，实现了仓储智能化管理；制造执行MES系统，加速车间物料流动，提高转运效率，节约了物流空间；机械加工台套制配送，减少装配中的物料取用时间，提高了生产效率；物流小批量多频次拉动模式，保证物料配送准时化，促进精益生产。很好地实现了设备互联互通，生产实时感知，数据实时分析，实现自动决策和自组织生产。

川仪股份借用互联网、物联网、大数据的东风，用丰富的感知和执行类智能终端产品，铺就了工业互联网在工厂现场的多彩数据源；用具有自主知识产权的现场级高速智能通信网络管道，联通了现场设备与人；用云平台实现了人、设备和业务流程的互联互通。如今，一幅幅具有流程工业典型设备特色的云、管、端体系图已跃然纸上，描绘了工业和城市的创新。城市创新有以智能终端产品为牵引的智慧照明、智慧水务、智慧燃气、智慧环保、智慧健康养老等多样化应用。工业创新有基于大数据、工业物联网、智能化技术的智能制造、基于互联网的仪控装备远程服务与运维、基于大数据的工厂设备健康监测与诊断、工业安全服务等大数据智能化服务。

“十三五”以来，我们全面推进智能化创新，以创新驱动产品和服务进化。在感知层，智能仪表设备像智能手机一样具有：信息多样化、功能多样化、具备自学习、自诊断、自适应及互联网远程服务功能。在传输层，为多样化的设备构建了高速信息链路，其长距离、高速率、本质安全环境适用和供电通信合一的特性与窄带、5G无线通信技术互补，实现了现场各类智能设备快捷地接入网络。在平台层，川仪设备云将分析、管理、数据、应用支撑和连接与安全功能作为五大基本能力，通过适应不同的行业量体裁衣，衍生出不同行业应用的平台，为实施智慧化服务构建了技术支撑，目前已形成以川仪各类智能检测控制终端设备、各类通信网络与云平台为支撑的智慧水务、智慧环保、智慧光伏、智慧照明、智慧交通等产品技术的系统解决方案。

未来，我们将继续推进大数据智能化领域的产品技术和服务研发，紧抓“制造+互联网”的契机，响应“以大数据智能化引领创新驱动战略”的号召，助推产业转型升级，为我国城市建设和工业发展做出更大的贡献。

中国四联仪器仪表集团是中国仪器仪表行业经营规模最大、产品门类齐全、系统集成能力最强的综合性高科技企业，产品涵盖工业自动化仪表、蓝宝石及LED、城市智能照明、环保装备、城市轨道交通自动化装备、汽车零部件及特种装备等多个板块。在工业自动化领域，长期致力于为各行业提供先进的自动化设备和系统解决方案。客户遍布冶金、石化、电力等工业领域和市政、环保、交通等智慧城市领域。四联集团是国家首批“技术创新示范企业”，建有两个国家级企业技术中心、十个市级企业技术中心和工程研究中心，有院士专家工作站、博士后科研工作站等高层次创新平台。近五年来，四联集团及各单位先后承担国家级、省部级重点科研创新项目350余项，拥有有效专利1295项，其中发明专利238项，连续多年荣膺中国制造业500强、中国机械工业100强、中国电子信息100强。

四联集团核心企业川仪股份坚持以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略，以面向工业互联网服务的智能装备产业为目标，以“两化融合”和智能制造为切入点，在行业内率先把制造自动化扩展到数字化、柔性化、智能化和高度集成化。荣获全国“两化融合管理体系贯标示范企业”称号。

在实施创新驱动发展战略中，确立了以智能化感知、人机协同、决策控制和精准执行为核心的技术体系，形成了智能化仪器仪表、分布式控制系统、智能成套装置等新产品系列，打造了智能仪器仪表全生命周期管理、大数据运用和智能运维服务--体化解决方案。大数据智能化正引领企业向工业互联网仪器仪表转型升级，实现跨越式发展。

“创新型国家”的本质就是依靠创新活动推动经济发展和竞争力提高，其测度指标就要体现在创新资源、知识创造、企业创新、创新绩效、创新环境等方面。四联集团将一如既往地实施创新驱动战略，坚持智能化引导产业发展。探索以智能化制造、智能化服务促进企业转型升级，构建制造+服务的重要产业布局。

四联集团目前还在谋划实施智能仪器仪表及控制系统研发设计大数据信息化平台建设。以三维设计软件工具为基础，产品数据管理（PDM）系统为核心，产品从概念设计、详细设计、试验、工艺规划、工装管理到生产制造的全过程实现数据管理，形成基于产品系统工程的综合研发体系。以数字化和自动化技术为主线，从稳定工艺过程控制和提升制造能力入手，实现智能现场仪表的智能制造。建设数据中心系统，构建大数据系统基本物理设施，搭建智能产线需要的精确控制、数字化、数据采集系统的基础信息系统，引领未来仪器仪表产业智能化、产线智能化及应用领域智能化，以此来支撑新的经济增长点。

四联集团未来还将以自动化仪器仪表产品为依托，全面布局基于装备数据提供服务、以运维服务带动设备制造转型升级的发展格局，实施以设备制造和数据服务并举的智能制造工程。做强高端制造市场，做大数据服务市场，实现公司从制造向制造+服务转型，引领行业发展。

在本次智博会上，四联集团将携旗下企业智能制造大数据物联网解决方案、智慧城市大数据智能化解决方案、生态环保智能化系统解决方案三大主题精彩亮相，全方位展示在智能化领域的发展成果。

智能制造大数据物联网解决方案。首先，智能制造的基础是仪器测量与系统控制。通过各类仪表对温度、压力、流量、物位等物理参数进行实时精准的感知和监测，上传到基于工业互联网的流程工业自动化控制系统（DCS），好比一个有思想能行动的人体。然后由DCS控制系统这个“大脑”进行高速多线程智慧处理，并发出指令；再由遍布各个工业管道及其他节点的智能执行器、智能调节阀等进行终端控制，实现各种参数的智能调节。目前，以高精度(0.04%F.S)智能压力变送器、高灵敏度智能水表等为代表的产品已达到国际先进水平。二是川仪股份最新研发的设备状态智能监测诊断系统，该系统采用基于先进仪器检测技术的传感器和信号处理装置，基于大数据的特征提取技术、基于人工智能的软件分析技术和基于互联网的云服务平台，对工业生产和城市运营的各种装置和设备的运行状态进行实时监控、健康诊断，以实现故障预测和主动维修。就好比为生产设备装上了一套智能化的体检系统，用户可以预知故障征兆和发展趋势，有计划地针对性采购备件，大幅度节约资金、减少库存。该系统今年已在国内一些大型钢铁、石化、水泥企业的重要装备上进行了推广应用，提高了生产安全、降低了维修成本、提高了经济效益。三是推进两化融合，建设仪器仪表智能化工厂的成果。川仪股份在“智能制造”方面的探索和实践均处于领先水平，是大数据、智能化成功运用于“智能制造”的典范。可以说，仪器仪表和控制系统是工业企业实现智能制造的关键保障，而这些产品本身的生产制造也是设备精密、科技含量高、管理水平高的智能制造过程。

智慧城市大数据智能化解决方案，最受关注的是两个版块，一是城市智能水务系统解决方案，新研发的智慧水务系统以服务标准化、管理精细化为建设目标，基于物联网数据采集仪、监测仪等传感设备自动采集流量、水位、水质等信息，通过移动互联网实时传输给处理平台，在大数据、云计算以及GIS信息技术的支持下，能高效完成监测数据的分析、预测、决策以及数据的可视化和动态实时发布，提高水务公司运营管理的数字化、协同化、精细化，使城市供水更加精准、安全、高效，大力促进了对水资源的精细化管理，助力传统水务企业的管理效率与管理质量的提升，使水务成为新一代的智慧化基础设施。可通过大数据分析，合理调节各个时段的水压，在确保供水的基础上节能减排，还可以精准定位管网漏损情况和故障地点，进行及时有效的维护，大幅度降低供水漏损率，实现了实时运行与监视预警、生产精细化管理、生产优化调度、经营成本分析、辅助经营决策等综合管理功能。二是基于智能照明平台的城市智能管理系统，通过对传统钠灯替换为LED灯，实现一级节能，随后通过综合应用现代无线通信技术、光纤通信技术、大屏幕指挥调度技术及城市地理信息集成技术，建立智能路灯管理系统，形成更加精确、敏捷、高效、可视化、全时段、全方位的城市路灯照明设施智能化管理平台，进而实现70%以上的累计二级节能。值得一提的是，对于灯具管理，四联集团已将其纳入到“互联网+”的概念中，通过智能管理平台提示灯具出现故障，有力地提高了维修效率。目前，四联集团正在深入实施智慧城市实施及提升方案，把智能路灯作为智慧城市建设的重要突破口，在无线WiFi、充电桩、数据监控、环保监测、灯杆屏等应用都可以依托路灯和智能控制平台来实现。

生态环保智能化系统解决方案，与我们的生活质量息息相关，一是城乡生活污水处理及检测智能成套系统解决方案。川仪股份以积极参与大型市政、中小乡镇及河流治理工程为切入口，加快水污染防治，把落实绿色发展理念作为一项政治责任，积极拓展战略性新型产业领域。在污水整治中大显身手的生物转盘工艺，是一种生物膜法处理技术，它是利用转盘作为载体生长繁育微生物，微生物摄取污水中的有机污染物使污水得到净化。川仪股份在引进日本技术的基础上，在盘片材质、结构设计、工艺特性等方面均进行了优化。与我国目前广泛采用的中小规模污水处理工艺相比，新型生物转盘拥有诸多优势，以100吨/日规模市政污水处理设施为例，可满足约1500人的生活污水处理要求，新工艺较传统工艺，其占地面积减少50%以上，运行功率不足1.5千瓦/时，相当于1台挂机空调的运行能耗，节能降耗非常明显。二是VOC（可挥发有机物）监测智能分析及VOC治理成套系统解决方案。石化产品生产、汽车喷漆等过程中会产生大量可挥发有机物，造成环境污染，给人体健康来严重危害。川仪股份研发的气体高级氧化处理装置采用专用吸附材料，并针对不同种类的有机物选用、组合各类分子筛进行处理，实现了对多种有机物的高效吸附回收，有机物经变温、变压脱附回收后可重复用于工业生产。这些装置就是高度智能化的碧水蓝天守护神。