发布时间：2023-05-29 16:03:42
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的工厂数字化规划样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：3D引擎 数字化电厂 自主化知识产权
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00
现代工厂庞大复杂，流程工厂被认为是现代社会最复杂的工业系统。这些工业系统包括大量现代高技术设备本身，也包括工艺流程、电气控制等等现代系统工业技术。
1 企业总体需求
总体上来说，企业普遍要求在拥有数字化电厂自主知识产权的基础上，解决数字化电厂的具体业务实施和应用问题，所以开发知识产权归属企业自身的数字化电厂的重要性是第一位的。本文从某一数字化电厂项目实施过程中遇到的实际需求为出发点，对工厂用户实际需求进行一定的梳理和分析。
1.1生产部门的需求
要求解决方案能够直观展示装置生产运行，管理人员能在与现场完全一致的虚拟环境中得到工作区域相关的生产信息。在虚拟现实场景中自由漫步，点击设备即可查看相关属性和运行状态信息（例如：压力温度信息、阀门开度、管线腐蚀等情况）。
1.2检修培训等部门的需求
通过对关键设备剖切来查看其内部结构，在三维场景里可视化设备内部结构以及维修方法，演示设备的虚拟组装和拆卸，员工可以360度直观展示、查看设备，标注设备拆装步骤，了解设备的工作原理，将平时看不到的设备结构以及维修方法在三维场景里可视化展现，并可以实现设备的虚拟组装和拆卸。
在工厂的设计建造施工过程中，涉及到非常多的外部参与部门，包括设计方，施工方，设备厂商等。各参与部门对数字化电厂解决方案都有一定的想法和需求。限于篇幅，本文对这一方面不再详述。
2 现有数字化电厂流行方案的整体介绍
2.1 基于现有成熟软件系统的数字化电厂方案
GIS软件提供商，工程软件提供商与机械行业软件提供商在国内数字化电厂领域均有一定的应用。GIS集中于大场景相关应用，如石油长输管线周边地形等应用，工程软件提供商集中于工厂级的三维模型展示与资料管理，机械行业软件提供商集中于具体设备的模拟与仿真，各有所长，均能解决一定的企业业务应用。
2.2 基于底层图形库与几何算法库开发的数字化电厂解决方案
基于Opengl等图形库进行的方案开发以及基于OGRE，OSG等相关开源框架进行的方案开发，在数字化电厂行业内均有一定的案例。有较强的计算机开发能力储备的企业单位都以此为基础进行过部分开发，满足了一定的企业业务应用。总体上来说，基于底层图形库或者开源算法框架进行的开发，深度较浅，范围较窄。其可用性，稳定性以及项目投资都超过了绝大多数行业内企业的承受能力。
软件厂商的数字化电厂解决方案是一份软件使用授权和技术服务合同。其软件著作权依旧归属于软件厂商，并不能随数字化电厂方案一同移交给企业。极大了制约了企业推进数字化电厂的积极性和主动性。
3 自主知识产权的数字化电厂整体规划方案
3D引擎属于更加广义的软件开发环境，类似微软的VisualStudio或者IBM的Eclipse但是又有很大不同，3D引擎综合了大量成熟的开源框架，将最先进的软件架构技术融合进引擎编辑器，同时将在三维造型，场景渲染，动画模拟，仿真计算等领域具有领先地位的图形算法库打包至其核心框架中，其产品解决方案跨平台，直接运行于IOS，Android等移动平台，或者于PC环境，浏览器本地插件环境，或者以html5格式于浏览器直接运行环境等。其解决方案能够满足企业自主知识产权和多样化需求的需要。
综合对业主与客户的多次调研，规划出数字化电厂的基本系统架构。
企业的数字化电厂系统应用架构可分为三层：数据层、平台层和应用层，如图1所示：
图1 数字化电厂系统应用架构图
数据层：由模型数据库、静态数据库、动态数据库组成。模型数据库中的点云数据库负责存储激光扫描数据，三维模型数据库负责存储智能化的三维模型。企业已建立的静态和动态数据库（例如3D CAD文件、工程文档、P&ID图纸、装置静态数据、SIS、ERP、EAM、工业监控等）为系统的数据源。
平台层：由3D引擎在三维模型上提供数字化电厂的三维平台服务。
应用层：由3D引擎开发实现，同时，结合平台层导出的标准三维模型，可以集成更多第三方应用。
基于数字化电厂系统应用构架，规划数字化电厂总体技术架构，如图2所示。
图2 数字化电厂技术架构图
4 数字化电厂的业务功能实现
4.1 工艺状态监控，设备监测等
基于3D引擎开发数字化电厂系统，在虚拟空间中直观提供装置设备运行状态查询，实现在虚拟空间中自由漫步，利用数字化电厂进行实时监控等。
4.2 检修与培训等
利用数字化电厂进行设备检修和拆装培训，可以极大的提高培训效果和员工积极性。采用3D引擎复合应用技术进行数字化电厂的规划能够满足业主的需求，经过几年的探索，工厂的信息化建设已经有了比较完整和稳定的模式，”数字化电厂”是在原有信息化的基础上的提升，它不是一个独立的软件，而是基于平台化的规划，配以应用数据的扩展延伸，为各类生产运营系统提供数据支持和关联，让各类系统能够更好的运行，数据能够最大程度的跨平台关联查询，优化工厂运营管理。
5 对数字化电厂的建议与展望
数字化电厂现有方案纷繁，各个厂商都推出自己定义的数字化电厂，各种软件模型数据格式的不兼容造成了很大的平台沟通障碍。在这种情况下，很多厂商声称在自己的解决方案具有无缝集成，兼容多种格式，具体统一数据格式的功能，但是在很多项目的实际执行过程中发现，很多情况下企业仅仅是又增加了一种厂商的数据格式。数字化电厂在未来的发展中，统一数据格式是必然要解决的现实问题。
德国政府在2012年6月提出工业4.0愿景，目的是保持德国在全球制造业的领先地位。西门子是其中的领导性企业之一，西门子工业自动化产品成都生产研发基地（简称“西门子成都工厂”）所拷贝的西门子数字化工程安贝格工厂就是工业4.0的示范工厂。
拉式生产+混线生产
从表面上看来，位于成都高新西区的西门子成都工厂并不起眼，但是这个工厂承担着西门子全球工业自动化产品研发这一重要角色。从战略意义上讲，西门子成都工厂是安贝格工厂的一个备份工厂，从而确保西门子能够不间断地为客户提品。因此，西门子成都工厂和安贝格工厂拥有相似的流程、质量控制和物流效率。
进入工厂的生产和物流区域，记者看不到像其他工厂那样众多工人在不同流水线上忙碌的繁忙景象，自动化生产线上只有屈指可数的几个工人在有条不紊地根据眼前显示屏上显示的信息进行装备。作为一个强调工程师文化的企业，西门子成都工厂的车间里边更多的员工是在流水线边上的工程师。
西门子成都工厂的一位负责人介绍说，拥有160多年历史的西门子一直以来非常重视制造，目前西门子在全球拥有300多个工厂，逐渐积累了丰富的制造经验，形成了自己的生产体系，借助Siemens PLM Software（产品生命周期管理软件）、MES（制造执行系统）和TIA（全集成自动化）产品来落地，并进行持续改进。比如，借助PLM的应用实现设计和制造的融合，通过MES的应用实现拉式生产和准时生产，借助TIA应用实现看板生产、混线生产/快速换模、连续流生产等。
所谓拉式生产，指的是从市场需求出发，根据市场需求来组装产品，借此拉动前面工序的零部件加工。每个生产部门、工序都根据后向部门和工序的需求来完成生产制造，同时向前向部门和工序发出生产指令。西门子所强调的设计和制造的融合为拉式生产提供支撑。
这位负责人特别强调了这其中PLM的重要性。产品规划部门完成产品规划后将需求提交给研发部门，研发部门完成设计后，将第一版的设计图纸提交给采购或生产部门，生产部门完成生产后将产品提交质量部门，在这过程中还会涉及其他更多部门。
“设计图纸永远都不可能是最终版的。”这个负责人说，研发部门要根据各个部门的建议对设计图进行修改，每一次修改都会关系到相关的各个部门的业务。如果采用传统的做法，各部门很难分辨出哪个版本的图纸是最终的版本。现在西门子成都工厂借助Siemens PLM Software软件，从设计开始时相关数据就已经通过数据平台进行共享，不管中间经过多少修订环节，相关人员从后台看到的都是最新版本。此外，研发人员还可以借助PLM系统进行仿真，把设计误差消灭在研发阶段。接下来，西门子成都工厂借助CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造系统）将这些数据传送到机床上。这样，西门子成都工厂就实现了设计、制造的融合，缩短产品投放市场的时间。
多品种混线生产是当前提高生产线效率、降低生产成本的一个有效途径。但是，如何实现混线生产对现代工厂来说是一个非常大的挑战。借助Siemens PLM Software 的Teamcenter软件，西门子成都工厂就可以灵活地进行小批量、多批次生产，从而实现连续流生产和准时生产。为此，西门子成都工厂在生产线上部署了大量的传感设备用于数据的采集，以及集散数据系统（DCS）和数据采集与监视控制（SCADA）系统。
全程自动化
西门子成都工厂拥有完整的数字化企业平台，可以借助全集成自动化系统实现从研发到生产，再到物流的全过程的自动化。来自西门子的资料称，在30分钟内该工厂的物料就能根据需求从仓库传送到机器旁。
数字化工厂的数据源自研发环节。研发环节产生的数据将在工厂的各个系统间实时传递。这些数据由Siemens PLM Software提供的产品开发解决方案NX产生。研发部门的工程师们可以通过NX在设计过程中进行仿真，从而在设计阶段避免设计可能出现的缺陷、矛盾和不匹配，缩短多达90%的编程时间。
在NX软件中完成设计的产品数据一方面通过CAM向生产线传递，为完成接下来的制造做准备，另一方面同时被“写”进数字化工厂的数据中心——Teamcenter软件中，供质量、采购和物流等部门共享。采购部门将依据产品的数据信息进行零部件的采购，质量部门将依据产品的数据信息进行验收，物流部门则依据数据信息进行零部件的确认。
每天，西门子MES系统SIMATIC IT生成的电子任务单将传送到流水线工人工作台前方的电脑显示屏上，显示屏上的数据不到1秒时间就更新一次。SIMATIC IT不仅涵盖了传统制造企业生产计划调度职能，而且集成了工厂信息管理、生产维护管理、物料追溯和管理、设备管理、品质管理、制造KPI 分析等多种功能，可以保证工厂管理与生产的高度协同。
当流水线上的自动引导小车送来一款待装配的产品时，电脑显示屏上会出现它的信息，装配工人前面相应的零件盒上的指示灯就会亮起。这时他就可以根据指示灯的指示选择零件进行安装。这是因为传感器扫描了产品的条码信息，并将数据实时传输到了MES系统。MES系统通过与西门子TIA的互联控制零件盒的指示灯。值得一提的是，自动引导小车的路径是由西门子用可编程控制器（PLC）来实现的。该系统可以引导生产流程，用视觉系统来识别质量，用自动引导小车来传递产品。
装配好产品后，工人按下工作台上的一个按钮，自动化流水线上的传感器就会扫描产品的条码信息，记录其所在工位的数据。MES 系统SIMATIC IT 将以该数据作为判断基础，向控制系统下达指令，指挥小车将它送去下一个目的地。
产品在到达下一个工序前，要通过严格的检验程序。借助视觉检测，SIMATIC IT 品质管理模块能够检测出产品微小的瑕疵。视觉检测是数字化工厂特有的质量检测方法，具体的实现方法是，用相机拍下产品的图像与Teamcenter 数据平台中的正确图像进行比对。
在经过多次装配并接受过多道质量检测后，成品将被送到包装工位。再经过人工包装、装箱等环节，一箱包装好的自动化产品将通过升降梯和传送带被自动运达物流中心或立体仓库。
数字化企业平台的五层架构
据悉，数字化企业平台是实现西门子成都工厂数字制造的载体，它可以实现包括设计、生产规划、生产工程，到生产执行和服务的产品全生命周期的高效运行，以最小的资源消耗获取最高的生产效率。
工业4.0的愿景是在数字化企业平台实现纵向和横向全面集成的基础上，工厂、材料、产品全面智能化，形成一个个自组织、自运转的CPS（信息物理系统），从而形成一个机器社区。在这个机器社区内，机器和产品之间、机器和机器之间能够自动进行信息交互、谈判和优化。西门子数字化企业平台正是基于这一愿景建设的。西门子成都工厂相关负责人介绍，他们所应用的数字化企业平台涵盖五个层面：
第一层：企业层，主要包含能够与西门子工业软件系统全面集成的SAP ERP系统和Siemens PLM Software软件NX、Teamcenter等。其中，NX是集成产品设计、工程与制造于一体的解决方案，可以帮助用户改善产品质量，提高产品交付速度和效率；Teamcenter主要用于产品数据协同管理，将人员、流程与知识有机地联系起来。“基于NX、Teamcenter等软件产生的产品数据是最基本的数据。这些产品数据为我们的研发、生产、采购的开展奠定了基础。而且我们的研发系统和制造系统、采购系统也是互相关联的。”该负责人介绍。
第二层：管理层，主要包括MES等生产管理软件。这些工业软件具备重要的数据流控制和生产管理控制功能，是承上启下的管理系统。
第三层：操作层，主要包含西门子DCS和SCADA、系统设备状态管理系统，用于监控生产过程、设备状态。
第四层：现场控制层，主要包含西门子PLC。设备层是由西门子各产品业务部门生产的产品所构成的一个自动化平台。
第五层：设备控制层。现场控制层和设备控制层主要体现在西门子的生产设备、物流设备、工艺设备中的自动化元器件、自动化设备上。它们的作用非常重要，能起到上下贯通的作用，并为上层结构提供大量的数据。这两层的基础自动化设备提供的各种数据流可与上层的MES数据流进行交换。
链 接
西门子与德国工业4.0
自2014年10月1日起，公司将精简机构，取消“业务领域”(Sector)层级，并将现有的16个业务集团整合为9个。此外，医疗业务在未来将会独立运营。
凯飒表示，通过整合公司的业务集团并取消“业务领域”层级，公司将减少内部繁冗、削减成本并加速决策流程。此外，公司的职能部门，如人力资源和企业传播，也将在未来进行精简，实现集中管理。这些预计每年将为公司节省约10亿欧元，将在2016财年底全面生效。
与该计划相关，公司将把员工股票计划扩大至高级管理层以下。迄今为止，西门子股份公司的员工股东数量达到14万人左右，与2009年相比，持股员工人数增加50%。为此，西门子每年将根据公司业务表现安排最高4亿欧元的股票。另外，之前宣布的总额最高可达40亿欧元的股份回购计划也将启动。
整合计划似乎与7年前西门子的做法刚好相反，当时，13个业务集团归集到工业、能源和医疗三个业务层级(后来增加了城市与基础设施)中。
凯飒认为，“过去，我们要做的是贴近客户，但是现在更多的是要能够满足客户的需求，比如说在医疗领域和能源领域，价值链有了进一步的变化，在这种情况下必须要改变方法以满足客户的需求。”
以发电行业为例，过去一个大型燃煤火力发电厂拥有1000兆瓦或者是2000兆瓦发电能力，输电系统很简单。现在则是多种发电类型并存，有煤电、天然气发电、风能和太阳能发电，不同发电的来源需要联网，需要智能化的配电，需要贴近客户、按照客户的需求调整，因此更复杂。
在西门子看来，所有的变革都是为了利用信息物理融合系统等手段，将制造业向“数字制造”转型，即适应全球制造业迈进工业4.0时代的需求。
所谓“工业4.0”，是通过虚拟生产结合现实的一种生产途径，在“工业4.0”时代，虚拟全球将与现实全球相融合。通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息能够互相联接，融为一体。未来制造业将实现更高的工程效率、更短的上市时间以及生产灵活性。“现在，一款汽车需要上千人设计，设计人员设计3年、生产模具1年、建设生产工厂4年，至少需要8年的时间。”西门子(中国)有限公司工业业务领域的一位内部人士这样描述“工业4.0”时代的构想，“未来的制造将是基于大数据、互联网、人，结合各种信息技术进行柔性制造。实现定制化生产，甚至可以当月定制，下个月生产出来。”
数字化生产的魔力
2013年9月，西门子在德国之外的首家数字化企业，即西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC)在成都落成。关于SEWC，让西门子津津乐道的是这座工厂不仅是一个数字化企业，而且是自己生产自己——绝大多数技术来自西门子。
“传统制造一般是先出一张图纸，然后交给生产部门做出样品，图纸返回研发部改进后再生产。在数字化制造下，研发到制造基于同一个数据平台，改变了传统制造节奏，研发和生产几乎同步，完全不需要纸质的图纸。”这是完全用不到纸张的生产车间，该内部人士向记者阐述了数字化制造带来的改变，而这种节奏的改变带来的是产品上市时间的大大压缩、生产效率和产品质量的提升。
何晓龙(化名)是西门子工业自动化产品成都生产研发基地的一名负责PLC(可编程控制器)装配的员工。他的工作台上有5个不同的零件盒，当自动引导小车送来一款待装配产品时，电脑会显示相关信息，自动化流水线的传感器将扫描条码信息，然后产品会经过20个质量监测节点。
这种“视觉检测”是数字化工厂的特有监测方式，经过多次装配和质量检测后，成品被将送到包装工位，经过人工包装、装箱，包装好的产品将通过升降梯和传送带自动送往物流中心或者立体仓库。这一生产过程，无需传统制造中用几十人甚至上百人的手动去完成。
凯飒认为，这就是数字化带来的魔力，自动化需要大量的数据，包括机械、传感器等，这些数据需要通过数字化实现。譬如说大型燃气轮机有1500个传感器，每一个传感器都可以讲述自己的故事。不过，数据不是最终目标，而要如何通过数字化获得数据，并对数据进行评估、筛选和分析，然后从中真正获得对业务的理解。
在他的商业逻辑中，中国第十二个五年规划中提到了高端制造业，现在中国希望能够在汽车制造业和航空航天业这两个领域能够取得成绩的话，必须要在制造的过程中实现高度的自动化。这不仅仅是一个和技术相关的问题，也是关于准确度和效率的问题，因为制造的过程中对精度要求非常高，许多工作不能用人工完成，这意味着智能化生产有着广阔的前景。
机器人与无人工厂
西门子(中国)有限公司工业业务领域的内部人士认为，当前中国乃至全球制造业主要面临三方面的挑战。首先是时间，当前市场竞争愈发激烈，能否缩短产品的上市时间，对于企业非常重要。研发和生产的速度慢了，就会失去市场。
其次，企业在提升生产效率方面也面临着新的困难。让工人加班，以非常标准的方式工作，不能有任何浪费的动作，这种提高生产效率的方式已经越来越不适用了。
此外，不断变化的市场需求，对于制造业的灵活性提出了更高的要求，特别是定制化生产需求越来越多。而那种原创于福特公司的大规模流水线装配作业虽然推动了工业化的进步。在实现更高生产效率的同时，却丧失了灵活性。
在这种情况下，融合虚拟与现实生产的“工业4.0”成为了必然选择。在西门子股份公司管理委员会成员、工业业务领域首席执行官鲁思沃看来，网络化生产和数字化制造正在成为决定成败的关键，而现实与虚拟生产相融合得益于创新的软件和强大的硬件。产品生命周期软件可以优化整个产品的生命周期，从最初的产品设计、生产规划，一直到生产实施，并最终服务于用户。
“‘工业4.0’不仅仅意味着技术的转变、生产过程的转变，同时也意味着整个管理和组织结构的调整。我们必须放弃孤岛式的想法，要为变革做好准备。我们认为任何一个公司或者国家单打独斗都不可能改变全球的制造企业，这需要我们大家进行协作，各个企业、学科、行业都要进行合作。”鲁思沃说。
他举了例子，“就像你买一台新的打印机，把它插在笔记本电脑上就能使用。现在大家都在用‘即插即用’的方式了。我们要实现的就是当一个机器人进入到了生产网络和系统当中，也可以拥有‘即插即用’的能力。”
早在2014 年5 月7 日，西门子股份公司就了“2020 公司愿景”，表明未来将专注于电气化、自动化和数字化，计划全面发掘包括制造业在内的数字化发展潜力。同时，西门子还宣布从2014 年10 月1 日（2015 财年）起，公司将现有的16 个业务集团合并为9 个。作为重组计划的一部分，Siemens PLM Software与原本隶属的“工业自动化集团”一起成为 “数字化工厂集团”的重要组成部分。
2 0 1 5 年3 月1 1 日，S i e m e n s P LMSoftware 全球总裁兼首席执行官ChuckGrindstaff 在2015 年大中华区用户大会上了Siemens PLM Software 智能创新产品组合。显然，随着新部门的出现和进一步整合，在同一个新的“数字化工厂”的研发机构支持下，Siemens PLM Software 推出“智能创新产品组合”不仅仅是在表明一种针对工业企业软硬件结合的极大关注，同时，也是在向业界再次强调了西门子所理解的未来工业企业的现实趋势。
那么，“智能创新产品组合”将会如何更进一步地影响工业企业的效率和未来的工业现实？
笔者日前采访了Siemens PLM Software 的Digital EnterpriseRealization 执行副总裁兼首席制造官Helmuth Ludwig 和大中华区首席执行官兼董事总经理梁乃明。
Helmuth Ludwig，1990 年加入西门子，首先在企业发展部门负责制定区域战略，6 年后加入西门子自动化与驱动集团（A&D），负责Process Instrumentation Systems 业务。随后，他历任西门子能源与工业业务领域布宜诺斯艾利斯地区负责人，软件与系统业务领域总裁，自动化与驱动集团（A&D）旗下的系统工程部门总裁。直到2007年至2012 年期间，他担任Siemens PLM Software 总裁，随后转任工业业务领域美国区首席执行官，直至出任现在的职位。
智能制造：智能创新产品组合的构想是从何而来？
Helmuth Ludwig：如果你看一下我们数字化企业的模型就会发现，它基本是基于西门子10 年前开发的愿景。而这个愿景最核心的部分，是要把虚拟化的仿真和物理的产品结合起来，解决诸如：如何创造一个数字化仿真的产品？如何在工厂车间把它转化成物理的产品等问题。而要实现我们这样的愿景，当然不单单需要自动化，还要把设计集成起来，也就是需要有一个工具，贯穿PLM 和SCM，这个工具不仅要贯穿产品生命周期管理，也要贯穿供应链管理。
智能制造：西门子的智能创新平台是如何构成的？能为工业企业提供怎样不同的价值？
Helmuth Ludwig：虽然今天的工业格局发生了很大的变化，工业企业所面临的挑战发生着变化，但是成功的驱动力并没有发生变化，仍然由三个重要的要素构成；第一，市场推广的速度仍然要非常快。第二，企业的业务仍然要非常灵活。第三，仍然要非常的高效。对于西门子来讲，我们如何帮助企业实现这些目标呢？首先，我们要把他们脑子中想的产品概念转化到系统当中，使用CAE、CAD 这样的工具，完成产品的规划、设计、测试和仿真等。第二步，通过MES 系统，把信息放到制造的流程当中。第三步，通过自动化设备将其高效生产出来。如果要真正的做到把这三个业务步骤无缝地连接起来，就需要一个信息系统来提供支撑，这就是我们称之为的智慧或者智能创新平台。具体来说，智能创新平台由三个重要的组成部分：首先是PLM，产品生命周期管理；第二部分是自动化解决方案，在西门子我们把它叫作集成的生产自动化（IPA）；第三个组成部分是最核心的部分，就是制造、运营和管理（MOM），用以联接PLM 和IPA。
智能制造：用户如何才能体验到智能创新平台所带来的价值？要完整全面地使用西门子数字化工厂部门提供的解决方案吗？
Helmuth Ludwig：如果一个客户实施了Teamcenter，他自然地会获得与Teamcenter 相关的智能创新平台的价值；如果实施的是NX 设计工具，他自然也会得到智能创新平台相关的价值。我们比较推崇的基本概念是要使产品能够很好地、不出故障地运作，所以我们的智能创新平台是基于开放的标准。在这里，有一个现实：如果所有的组成部分都是西门子提供的，肯定运作起来会最顺畅和高效，但是我们也能接纳基于标准的其他的软件产品——其他公司开发的软件。
智能制造：不同行业的自动化程度和数字化程度都不尽相同，那么针对不同行业，西门子的智能创新平台如何发挥其最大能效呢？
Helmuth Ludwig：不同的行业自动化的水平不一样，数字化企业的进程也不一样，而且，他们各自的需求也是不一样的。那么应该如何更好地支持来自不同行业的客户呢？在区域的市场，比如在中国市场，SiemensPLM Software 一个成功的做法就是将我们的团队按行业进行了划分：有团队专注于航天行业，有团队专门关注汽车行业……他们对每一个具体行业不同的需求都有非常深入的了解。比如我们现在航天团队是由一位在航天业工作30 年的人来领导。很显然，他对这个行业有非常深入的了解，他知道对哪些业务需求的支持是最重要的，那么我们就可以向这部分用户集中提供更强大的、具有针对性和可定制化的支持。
智能制造：西门子的智能创新平台对中国制造业企业的价值和意义如何体现？
梁乃明：国内的制造业企业，不管国防军工或者是汽车，或者是重型机械，改革开放30 年以来，是先从劳动密集型开始的，经过这么多年，随着人力成本竞争力的降低，中国的制造业必须实现转型。今天中国的制造业企业就要考虑未来需要用怎样的手段或者方式来争取更多的竞争优势。西门子希望通过提供的智能创新平台来帮助中国的制造业企业实现转型，来帮助我们的用户和合作伙伴来加强他们在市场的竞争实力。
Helmuth Ludwig：谈到变革的技术，每个国家给它起的名字不一样，有的人把它叫做工业4.0，有的人把它叫做物联网……不管什么名字，有一点最重要，就是我们应该如何帮助公司抓住这当中的机会。我需要强调几点：第一，西门子致力于通过我们的技术，我们的资源，帮助制造行业的客户、伙伴和公司来更好的抓住技术变革的机会，来帮助他们实现数字化企业的转型。第二，西门子十分关注中国的发展，我们进入中国市场已经有140 年的历史了，即便是我们的软件部门进入中国市场比较晚，但是也有30 年时间了。我们在工业4.0 的规划下建的第一个工厂就是德国安贝格工厂，第二个我们就选择建在中国的成都，大家也可以看到我们的用心。我们非常重视和享受我们在中国市场和中国客户的合作关系，我讲的这种关系不仅仅是生意伙伴的关系，包括个人之间的友谊——我们都非常看重和享受。
从德国提出的“工业4.0”到美国主张的“工业互联网”，要素之一就是实现从虚拟到现实的互联，实现人、机、物的融合，它将触发工业领域的生产力变革，将使得人类在工业领域能够实现无所不在的信息监视和精确控制，从而真正实现人类对复杂系统的全面管理。
2015年是实施“中国制造2025”规划的第一年，也是机械工业出版社华章公司成立的第20个年头。2015年也是华章IT图书热点和畅销书频出的一年。“中国制造2025”已上升为国家战略，但目前国内制造业水平与德国等世界高端制造业强国还有明显差距。“工业4.0”技术落地的关键之一是制造业的变革和发展，这决定了“中国制造2025”的含金量。身为机工社华章公司计算机出版中心副总编的王颖，负责智能制造图书出版，并策划出版了“工业4.0”落地图书，给关注和实践“工业4.0”的国内企业领导、CTO、实施工程师等以参考和指导，推动“中国制造2025”的落地和实现，以下是她对工业4.0的一些观点。
观点一：
“工业4.0”，正在发生的未来
互联网的迅猛浪潮促使IT时代跃变到了“互联网+”时代，使得互联网、云计算、大数据等不仅是单纯的技术，更具有了社会属性，成为了社会的核心理念。“互联网+”概念融入不同产业发展的各个环节，新一轮的科技革命和产业变革已踏上征程，“工业4.0”便是正在发生的未来。
关键词之一：产业升级
1.模式升级
“工业4.0”是信息技术和互联网发展到新阶段而产生的新的工业发展模式。“工业4.0”要实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式的转变，以建立个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。
2.技术升级
“工业4.0”本质是企业技术升级，提高企业、行业的整体效率和竞争力。大数据、云计算以及物联网等新技术都会应用到“工业4.0”当中，再结合机器人技术和3D打印为代表的数字化制造技术、人机交互技术，最终形成智能化生产过程控制系统。
3.系统升级
“工业4.0”要实现的是企业生产系统与IT系统深度融合，将企业内的IT系统以及数控机床、机器人等数字化生产设备进行全面集成，建立一个高度集成化的系统，为智能工厂中数字化、网络化、智能化、个性化制造提供支撑。
关键词之二：企业转型
1.互联互通
“工业4.0”的重点是网络分布式生产设施的实现 ，指将生产所用的生产设施，如机床、热处理设备、机器人、AGV、测量测试等各种数字化设备进行互联互通和智能化的管理，实现信息技术与物理设施的深度融合，最终实现供应商与采购商、产品与客户、工厂和生产线、设备与系统的互联互通。
2.无缝集成
《中国制造2025》提出，要加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控，并将企业内部所有的生产、运营、管理、流程信息无缝链接。
3.个性定制
英国《经济学人》杂志认为：数字化生产为制造商提供了至关重要的灵活性，并带来更高的生产效率。网络化生产系统利用数据流对生产进行控制和优化，使小批量制造和定制生产成为可能。个性化定制是“工业4.0”的特征之一，是实现从用户到产品研发、供应商、供应链全流程整合，以及生产、出库、配送等整个过程用户全流程透明可视和云跟踪，从而最终实现用户的个性化定制需求。
关键词三：实现路径
当前智能机器人、传感器、数据存储和计算智能技术实现突破，通过工业互联网将供应链、生产过程和仓储物流智能连接，从而实现智能生产的供应和仓储成本较小化、生产过程全自动智能化、需求增长多元化和产品个性化。
“工业4.0”将通过智能嵌入式技术、网络技术、云数据中心和安全数据交换，实现多个设备之间、多个工厂之间的协作，从而实现产业集群，以集群化的优势去提升企业竞争力，实现传统制造企业转型为“产业高度相关、工业服务体系完善”的新型制造业。
观点二：
“工业4.0”落地――智能制造
2015年5月19日，国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。视制造业为立国之本、强国之基的中国，将振兴制造业的战线延伸至2025年，一股以“智能制造”为核心驱动的变革力量正在本土酝酿。
数字化转型已经成为不可抵挡的趋势，正在颠覆各行各业的传统运营模式。IDC的调查结果显示，在亚太地区1000强企业中，有60%的企业正将数字化转型视作企业的核心战略。为了与时俱进，许多企业都正在寻求新技术和创新。CA Technologies（以下简称CA）表示能从技术方面帮助客户完成数字化转型。
CA亚太及日本地区总裁兼总经理马丁・麦凯（Martin Mackay）表示：“现在每一家企业都面临着被颠覆的威胁，要想生存下来都要进行数字化转型。”他认为，数字化转型将由软件驱动。如今，在底只转型中，交付软件实际上处于每家公司数字化转型的业务核心。
马丁・麦凯补充道：“在应用经济和数字化经济并生的潮流下，如果企业要计划开发新的业务，这些计划的核心必然是软件。软件的运维阶段，必须保证软件7×24不间断地运行，如此才能衡量和测量软件的效果。因此在这个阶段，用户体验就变得格外重要。在结束软件效果测量后，可以根据得出的结果对软件进行调整和变化，在进行调整和变化的过程中，必须保证敏捷的调整速度，与此同时也不能牺牲产品的质量。所以，任何一个数字化转型企业都必须仔细考虑软件全生命周期的每一个阶段。”
对此，CA提出了数字化转型的两个关键技术和理念就是敏捷和DevOps。因为，对数字化转型的企业来说，在早期开发过程中，集成的安全架构变得越来越重要，他们能够以安全的方式对市场机遇做出响应。
当前，CA的工作重点也聚焦在这两个领域，即与敏捷管理相关的软件产品和与DevOps相关的软件产品。
“以建应变”打造“现代软件工厂”
“企业未来的成功之路将是从‘一成不变’到‘以建应变’（BuilttoChanGE），也就是将敏捷和DevOps两者进行结合。”马丁・麦凯表示。
CA为敏捷和DevOps赋予了定义。
敏捷是企业快速且自信地感知并响应变化的能力，也是企业日常业务不可或缺的技能。敏捷的方法帮助企业快速创建和交付产品，使客户获取价值，并保持开发工作与业务需求的一致性。
DevOps（开发运维一体化）是运维人员和开发人员一起协作，参与软件整个生命周期，从设计到开发，再到产品支持的实践。
CA 东南亚及大中华区副总裁林洁聪（Nick Lim）表示，只有将敏捷和DevOps两者相结合才能帮助客户更好地创造应用，使得这些应用在市场上更有竞争力，能更好地服务客户，也使得其能够更好地进入新市场，从而改变过去一成不变的方式，最终实现“以建应变”的策略。
这一切皆由敏捷驱动，只有将软件置于业务核心地位的企业才能自发、快速、准确地感应、响应并适应高速变化的市场动态。所幸现在的DevOps技术不断完善，其核心价值在于能够帮助企业快速交付变更，便于快速响应企业对于市场的变化、用户的需求。
作为前两者的补充，CA的企业开发部门特别关注一些潜在的并购机会，从而扩张基础产品的应用范围。CA在年初曾2017年三大DevOps预测，主要趋势为测试、安全性和指标，并预测三大趋势将成为企业关注焦点。
CA正在加速推进将敏捷和DevOps等一些理念和技术整合到一起，并转化为成果，打造了“现代软件工厂”，通过“以建应变”，加速客户价值实现。
马丁・麦凯介绍，“现代软件工厂”如同将传统制造工厂当中的制造速度、制造质量、制造设计和环境整合到一起，用这种方式开发软件。它可以帮助企业敏捷地响应客户需求并提供新服务；帮助企业在整个软件生命周期中实现自动化，以提高质量；帮助企业确保软件安全，为合作伙伴和客户提供无障碍的访问。
数字化转型是否是人云亦云，时尚跟风呢？在林洁聪看来，数字化转型并不是某一个具体的项目，也不是某一个具体的计划，而是把它视为一段旅程，由他们陪伴客户来走完这段数字化转型的旅程。实际上，数字化转型就是要将敏捷和DevOps两者整合到一起。
在数字化转型的这段旅程中，“以建应变”的公司深知，在软件规划及开发全程中会经历各种变化。因此，现代化企业需要一个“现代软件工厂”，秉持以客户为先的宗旨，不断改进产品、锐意创新。在“现代软件工厂”的支持下，“以建应变”的公司能够获得无限的创新机会，同时具有充分的敏捷性，可以及时发现并处理问题，恰当地适应发展。
CA认为，现代化企业在规划数字化转型的路线图时必须重点关注以下四个关键领域，分别为：敏捷、开发运维（DevOps）、安全性，以及不容忽视的大型主机（随需而定）。
CA看重中国市场将持续增加投入
为了了解企业对敏捷和DevOps实践的认知度，以及敏捷和DevOps实践对业务的影响，CA近期针对亚太和日本地区进行了一项《用敏捷和DevOps加速和客户价值实现 》的调查。受访者是面向全球1770位业务和IT高级管理人员，其中有100位受访者来自中国，范围覆盖银行、通信和制造业。调查结果显示，受访者们均表示敏捷和DevOps确实可以为那些实施数字化举措的企业带来实效。在中国受访者中，89%的受访企业认为敏捷和DevOps对成功的数字化转型战略至关重要，并且整合敏捷和DevOps实践将提高运营效率和客户满意度，加快新业务增长。
采用敏捷和DevOps带来的好处远远超出了IT本身的范围。在整个组织中拥抱敏捷和DevOps实践的亚太及日本地区受访企业获得了更广泛的效益，具体如下：
高级敏捷用户的决策时间（应对新机遇的行动时间）缩短35%，相比之下基础用户仅缩短27%；高级DevOps用户的产品上市速度提高46%，而基础用户仅提高19%；91%的高级敏捷采用者和87%的高级DevOps用户看到了客户体验的改善。
数字化转型在中国也在如火如荼地进行，CA相信中国市场的巨大潜力，也希望与客户和合作伙伴一起共同应对应用经济的变革浪潮。CA将以“以建应变”及打造“现代软件工厂”的理念，为中国市场的企业客户带来技术和相应解决方案。
此外，针对前些时间CA中国研发团队的调整，马丁・麦凯表示这是全球资源配置计划的一部分，但CA在中国市场的整体投入仍不断增加。
CA如何保证自身一直保持在技术前沿，从而为数字化转型提供支持呢？
林洁聪认为，主要有三个方面：第一，CA内部有自己的孵化机制，即CA加速器，保证公司内部能够源源不断开发出新技术；第二，CA传统行业的工程师团队也在努力保证在开发产品时尽量使用最新技术，从而保证CA的技术在一些通用平台上都能够被使用；第三，CA的企业开发部门特别关注一些潜在的并购机会，从而扩张基础产品的应用范围。
马丁・麦凯表示：“CA有区别于其他企业的两点优势。在研发领域，CA和其他公司不同的一点就是着眼于全球资源，在全球范围内不断部署和优化资源。关于云领域的问题，全世界的大趋势是一样的，很多公司都在建立公有云、私有云、混合云或者是公司本地云的解决方案。在大的机制上，中国和其他地方并没有什么太大的差别，而CA的优势就是产品和应用的设计能够适用于各种云计划。”
企业文化是数字化转型面临的挑战
谈到CA 和用户在数字化转型中面临的挑战时，马丁・麦凯认为最主要的挑战并不是技术和流程，而是在企业文化适应方面。对于工程师团队来说，需要从过去的瀑布式开发模式转向敏捷开发模式，并且，客户也会参与到整个研发过程中，及时提出建议和反馈。
第一章 总则
第一条 为贯彻落实《中国制造2025》、《中国制造2025.安徽篇》、《安徽省经济和信息化委员会关于印发安徽省智能工厂和数字化车间认定管理暂行办法的通知》和《芜湖市人民政府关于深化制造业与互联网融合发展的实施意见》，进一步深化制造业与互联网融合发展，协同推进落实五大发展行动计划，顺应制造业智能化的发展趋势，加快我市制造业转型升级，结合芜湖市制造业特点和技术装备状况，特制定本办法。
第二条 遵循自愿、公开、公平、公正和择优的原则，市级智能工厂和数字化车间每年认定一次。
第三条 芜湖市智能工厂和数字化车间的认定和撤销等管理工作由市经信局负责；各县（市）、区经信部门负责所辖区域项目的推荐申报、指导和相关管理工作。
第二章 认定
第四条 认定条件
(一) 凡在芜湖注册并纳税，具有独立法人资格和健全财务管理机构的工业企业，具有较好经营业绩。
(二) 企业编制了信息化发展规划，制定信息化工作制度，建立了信息化组织实施机构，拥有稳定的信息化管理团队。信息化建设经费纳入了本单位年度经费预算，企业信息化投入占固定资产投入比重逐年上升。针对企业员工，制定具体信息化培训方案，并有效实施。
(三) 企业信息系统以应用为导向，在“离散型智能制造”、“流程型智能制造”、“网络协同制造”、“大规模个性化定制”和“远程运维服务”等方面，持续改进，在本地区或行业中具有一定的典型性、代表性，以及示范和推广效应。
第五条 认定标准
依据智能制造“离散型智能制造”、“流程型智能制造”、“网络协同制造”、“大规模个性化定制”和“远程运维服务”五种模式的关键要素综合评定。评分细则参考附件1(《智能制造新模式关键要素及评分细则》)。
第三章 认定程序
第六条 组织申报。由县（市）、区经信部门组织辖区内企业申报，对企业上报的材料进行初审，出具推荐意见，加盖公章后汇总上报市经信局，推荐文件一份，企业申报材料提交电子版和光盘一份。
第七条 评审认定。市经信局受理并进行形式审查，组织专家对初审合格的单位进行评审，提出预选名单，并向社会公示，公示期5个工作日。市经信局根据专家意见和公示收集的反馈意见审批认定，由市经信局发文公布。
驻市经济和信息化局纪检监察部门负责全程监督。
第四章 管理措施
第八条 有下列情况之一的，撤销其芜湖市智能工厂和数字化车间称号：
（一）所在企业被依法终止的；
（二）弄虚作假、违反相关规定或有其它违法行为的。
第九条 因第八条第（二）项原因被撤销芜湖市智能工厂和数字化车间称号的，不再受理其认定申请。
第十条 芜湖市智能工厂和数字化车间发生更名、重组等重大调整的，应经县（市）区经信部门报市经信局申请更名。
第五章 奖惩
第十一条 主管部门应对工业企业开展智能制造加强指导，采取政府购买服务等方式，组织第三方服务机构开展企业智能制造发展水平诊断，提升企业两化融合水平。
第十二条 上报省级智能工厂、数字化车间原则上从市智能工厂和数字化车间中推荐；对每年新认定的智能工厂和数字化车间按当年市级新型工业化政策给予奖补。鼓励各县（市）区对新认定智能工厂和数字化车间给予支持。
第六章 附 则
第十三条 本办法由芜湖市经济和信息化局负责解释。
第十四条 本办法自之日起施行。
附件: 1、智能制造新模式关键要素及评分细则
2、芜湖市智能工厂申报书
3、芜湖市数字化化车间申报书
4、项目内容具体要求
附件1
智能制造新模式关键要素及评分细则
项目总得分由基本要素分、附加功能要素分和绩效分三部分构成，即
总分=基本要素分(≤60分)+附加功能要素分(≤30分)+绩效分(≤10分)。
根据项目的技术特征，从“离散型智能制造”、“流程型智能制造”、“网络协同制造”、“大规模个性化定制”和“远程运维服务”五种模式中选择一种，将各分项得分填入附表1，评定项目总分。
其中，基本要素属于单选项，即只能从多个基本要素选项中选择一项；附加功能要素属于多选项，附加功能要素得分为多个选项得分之和；绩效分参照附表1下方的评分细则。
1.离散型智能制造模式(M1)
1.1 基本要素(单选项)
(1) 智能单元(M1-A.1)。制造单元配备了数控机床、工业机器人、传感器和控制装备等数字化设备，通过网络实现设备间数据交换和共享。制造单元内各设备能够协同工作，具备故障自诊断等功能。【30分】
(2) 智能生产线(M1-A.2)。在智能单元基础上，建立了物料自动输送系统；通过网络实现设备间数据交换和共享，具备数据自动采集、保存和分析功能。智能生产线各设备能够协同工作，具备故障自诊断功能。【40分】
(3) 智能车间(M1-A.3)。在智能生产线基础上，建立了制造执行系统(MES)，实现计划、调度、质量、设备、生产、能效全过程闭环管理。【50分】
(4) 智能工厂(M1-A.4)。在智能车间基础上，建立了企业资源计划系统(ERP)，实现供应链、物流和成本等企业经营管理的优化。【60分】
1.2 附加功能要素(多选项)
(1) 产品(工艺)管理(M1-B.1)。应用三维数字化技术开发产品，建立了产品数据管理系统(PDM)，实现产品图纸文件电子化，以及图纸文件集成管理；或应用三维数字化技术设计工艺，建立了工艺集成管理系统，工艺流程及布局均已建立数字化模型，并进行模拟仿真，实现规划、生产和运营全流程数字化管理。【10分】
(2) 可视化管理(M1-B.2)。建立了生产过程数据采集和分析系统，充分采集生产进度，现场操作，质量检验，设备状态，物料传送等生产现场数据，并与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的高效协同与集成，采用大数据技术，提高生产管理精细化和智能决策水平。【10分】
(3) 信息安全(M1-B.3)。建有工业信息安全管理制度和技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。【10分】
2. 流程型智能制造模式(M2)
2.1基本要素(单选项)
(1) 实时数据库(M2-A.1)。采用先进控制系统，工厂自控投用率达到90%以上。建立了实时数据库平台，并与过程控制、生产管理系统实现互通集成。【40分】
(2) 生产流程模型化(M2-A.2)。在先进控制系统的基础上，工艺流程建立了数字化模型，具备模拟仿真和工艺优化功能，实现生产流程数据可视化。【50分】
(3) 决策智能化(M2-A.3)。在生产流程模型化和可视化基础上，建立了制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)，实现过程量化管理，成本和质量动态跟踪，从原材料到产成品的一体化协同优化，以及企业经营、管理和决策的智能优化。【60分】
2.2附加功能要素(多选项)
(1) 运行过程动态优化(M2-B.1)。建立数据采集和监控系统，生产工艺数据自采率达到90%以上，物流、能流、物性和资产全流程监控与高度集成，制造和管理信息全程透明、共享，运行过程动态优化。【10分】
(2) 风险自动监控(M2-B.2)。对于存在较高安全风险和污染排放的项目，实现有毒有害物质排放和危险源的自动检测与监控；安全生产全方位监控，建立在线应急指挥联动系统。【10分】
(3) 信息安全(M2-B.3)。建立了工业信息安全管理制度和技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。【10分】
3. 网络协同制造模式(M3)
3.1基本要素(单选项)
(1) 协同平台(M3-A.1)。建立了网络化协同开发或云制造平台，具有完善的体系架构和运行规则。【40分】
(2) 协同制造(M3-A.2)。借助协同平台，面向制造需求和社会制造资源，在企业内实现制造资源弹性配置，以及网络化协同制造。【50分】
(3) 企业间协同(M3-A.3)。借助协同平台，围绕重点产品，采用并行工程，实现异地设计、研发、测试、人力资源统筹与协同；【60分】
3.2附加功能要素(多选项)
(1) 产品溯源(M3-B.1)。利用工业云、工业大数据、工业互联网标识解析等技术，建立了围绕全生产链协同共享的产品溯源体系，实现产品生产制造与运维服务等环节的信息溯源服务。【10分】
(2) 管理框架动态重组(M3-B.2)。信息、资源高效统筹、异地共享，研发、生产、测试等环节跨区域协同，企业生产组织管理架构实现敏捷响应、动态重组。【10分】
(3) 信息安全(M3-B.3)。建立了工业信息安全管理制度和技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。【10分】
4. 大规模个性化定制模式(M4)
4.1基本要素(单选项)
(1) 差异化定制(M4-A.1)。借助电子商务平台，建立了差异化产品数据库，采用模块化设计，通过差异化的定制参数，组合形成个性化产品。【40分】
(2) 个性化定制(M4-A.2)。借助电子商务平台，应用大数据技术对用户的个性化需求特征进行挖掘，建立了个性化产品数据库，实现个性化产品开发和销售。【50分】
(3) 定制服务平台(M4-A.3)。建立工业互联网个性化定制服务平台，通过定制参数选择、三维数字建模、虚拟现实或增强现实等方式，实现与用户深度交互，快速生成产品定制方案。【60分】
4.2附加功能要素(多选项)
(1) 数据驱动(M4-B.1)。建立了基于数据驱动研发、设计、生产、营销、供应链管理和服务体系，快速和低成本满足用户个性化需求。【10分】
(2) 资源协同(M4-B.2)。建立了资源管理系统(ERP)、客户管理系统(CRM)和供应商管理系统(SRM)，网络定制平台与企业研发设计、计划排产、柔性制造、营销管理、供应链管理、物流配送和售后服务等高度协同与集成。【10分】
(3) 信息安全(M4-B.3)。建立了工业信息安全管理制度和技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。【10分】
5.远程运维服务模式(M5)
5.1基本要素(单选项)
(1) 云服务平台(M5-A.1)。建立了云服务平台，具有多通道并行接入能力，对装备(产品)运行数据和用户数据远程自动采集，并建模分析。【40分】
(2) 数据处理(M5-A.2)。借助云服务平台，有效筛选、梳理、存储与管理装备(产品)上传的数据，采取数据挖掘等技术，自动生成装备(产品)运行状态报告，并推送至用户端。【50分】
(3) 增值服务(M5-A.3)。建立了专家库和专家咨询系统，提供在线检测、故障预警、故障诊断与修复，以及预测性维护、运行优化和远程升级等服务，为智能装备(产品)远程诊断和运行维护提供决策支持。【60分】
5.2附加功能要素(多选项)
(1) 远程操控(M5-B.1)。借助云服务平台，远程监控设备状态、作业操作和环境状况，远程下达操作指令，调整设备运行参数，具备接管用户端大部分现场操作的功能。【10分】
(2) 协同与集成(M5-B.2)。建立了产品全生命周期管理系统(PLM)，客户关系管理系统(CRM)，云服务平台与产品研发管理系统高度协同与集成。【10分】
(3) 信息安全(M5-B.3)。建立了信息安全管理制度，具备信息安全防护能力。【10分】
表1 智能制造新模式评分表
单位
名称
项目
名称
模式类别
编号
模式
得分
离散型
M1
流程型
M2
网络协同
M3
大规模定制
M4
远程运维服务
M5
基本
要素
得分
(单选)
附加功能要素
得分
(多选)
绩效
得分
总分
绩效评分参考细则：
(1) 生产效率提高20%以上【5分】；生产效率提高不到20%，酌情给分。
(2) 运营成本降低10%以上【5分】；运营成本降低不到10%，酌情给分。
(3) 产品升级周期缩短30%以上【5分】；产品升级周期缩短不到30%，酌情给分。
(4) 产品不良品率降低5%以上【5分】；产品不良品率降低不到5%，酌情给分。
(5) 单位产值能耗降低5%以上【5分】；单位产值能耗降低不到5%，酌情给分。
(6) 替代恶劣或危险环境下的人工操作【5分】。
绩效分等于(1)至(6)分项得分之和；总分超过10分，按10分计。
附件2
芜湖市智能工厂申报书
申报单位（ 盖 章 ）
智 能 工 厂 名 称
智 能 工 厂 地 址
申 报 日 期
芜湖市经济和信息化局编制
一、企业和智能工厂基本信息
（一）企业基本信息
企业名称
机构代码
成立时间
单位地址
联系人
姓名
电话
职务
手机
传真
企业负责人
姓名
职务和职称
电话
近三年主要经济指标
20 年
20 年
20 年
总资产（万元）
总负债（万元）
主营业务收入（万元）
利润（万元）
税金（万元）
企
业
简
介
（发展历程、主营业务、市场开拓等方面的特点，400字左右）
（二）智能工厂基本信息
智能制造模式
离散型智能制造模式 流程型智能制造模式
网络协同制造模式 大规模个性化定制模式
远程运维服务模式
项目名称
项目地址
起止日期
项目投资（万元）
项
目
简
述
（对项目的智能化特征进行简要描述， 400字左右。）
申报
单位
真实
性承
诺
我单位申报的所有材料，均真实、完整，如有不实，愿承担相应的责任。
法定代表人签章：
公章：
年 月 日
县（市）、区经信局初审及推荐
意见
推荐单位（公章）
年 月 日
二、智能工厂基本情况
（一）项目概述
（二）项目实施的先进性（与项目实施前的效果比较，与国内外先进水平的比较，目标产品市场前景分析。）
三、项目实施现状（此部分具体编写要点见附4，如申报多个模式试点示范，需分别描述。）
四、示范作用（突出对典型行业和区域内开展同类业务的可复制性和示范价值。）
五、相关附件
1、企业营业执照复印件；
2、企业上年经会计师事务所审计的财务审计报告原件复印件，包括审计报告正文（含会计师事务所盖章和注册会计师签字）、财务报表（资产负债表、利润表或损益表、现金流量表）、报表附注；
3、企业智能制造关键技术装备、软件的清单及品牌、供应商和发票复印件；
4、企业智能制造方面取得的专利；
5、能够证明满足智能工厂的基本条件的其他文件资料。另附能够突出反映企业智能工厂建设成效的视频资料（清晰度不低于1080P，时长5分钟左右，并配以说明性旁白）或电子照片（大小不低于5M，像素不低于800万，张数不少于10张，并附照片说明性文字）。
(填报格式说明：请用A4幅面编辑，正文字体为4号仿宋体，1.5倍行距。一级标题3号黑体，二级标题3号楷体。)
附件3
芜湖市数字化车间申报书
申 报 单 位（盖章）
数 字 化 车 间 名 称
数 字 化 车 间 地 址
申 报 日 期
芜湖市经济和信息化局编制
芜湖市数字化车间申请表
企业基本信息
企业名称
所属行业
（按国民经济行业分类具体到中类，如：制造业-化学纤维制造业-纤维素纤维原料及纤维制造）
所属地区
填写格式： xx县（市、区）
组织机构代码
成立时间
详细地址
联系人
姓名
电话
职务
手机
传真
上年末总资产（万元）
上年末资产负债率（%）
上年末信用等级
上年销售（万元）
上年税金（万元）
上年利润（万元）
企业简介
（发展历程、主营业务、市场销售等方面基本情况，限400字）
车间
基本
信息
车间名称
车间智能化改造完成投资（万元）
车间建设开始时间
xx年xx月
车间建设完成时间
xx年xx月
车间生产产品及产量
车间上年度产出（万元）
车间内全部设备台套（产线）数
其中工业机器人数量
车间总体描述
（从车间智能装备应用及联网、生产过程实时调度、物料配送自动化、产品信息可追溯、环境与资源能源消耗智能监控、设计与生产联动协同、售后服务智能化等方面，对拟申报示范数字化车间的智能化情况进行简要描述，不超过500字。）
车间
基本
信息
智能装备广泛应用
车间内自动化、智能化设备台套（产线）数
车间内自动化、智能化设备占全部设备比重（%)
车间设备实现联网
车间内自动化、智能化设备联网数
车间内自动化、智能化设备联网数占自动化、智能化设备总数的比重（%）
生产过程实现实时调度
生产设备运行状态监控情况
（请简要说明生产设备运行状态实时监控、故障自动报警和诊断分析的情况）
（请简要说明关键设备自动调试修复的情况）
生产数据采集分析情况
（请简要说明车间作业计划生成情况）
（请简要说明生产制造过程中物料投放、产品产出数据采集、传送情况）
（请简要说明生产制造过程根据产品生产计划实时调整的情况）
物料配送实现自动化
自动识别技术设施、自动物流设备使用情况
（请简要说明生产过程采用自动识别技术设施的情况）
（请简要说明车间物流自动挑选、实时配送和自动输送情况）
产品信息实现可追溯
关键工序智能化质量检测设备使用情况
（请简要说明产品质量在线自动检测、报警情况）
（请简要说明产品质量自动诊断分析和处理情况）
产品信息管理情况
（请简要说明采用智能化技术设备实时记录产品信息的情况）
（请简要说明产品采用批号/批次/序列号管理的情况）
数字化车间建设前后经济、社会效益情况
数字化车间建设前后经济、社会效益情况总体描述
（从产出水平、生产效率、产品质量、绿色制造、安全生产、服务型制造等方面，对拟申报示范数字化车间建设前后情况进行对比分析，并说明目前在行业内所处水平）
数字化车间建设前后经济效益情况
建设完成前的企业年销售（万元）
建设完成后的企业年销售（万元）
建设完成前的企业年利润（万元）
建设完成后的企业年利润（万元）
建设完成前的企业年税金（万元）
建设完成后的企业年税金（万元）
车间人数情况
建设完成前车间人数
建设完成后车间人数
生产效率提升情况
建设完成前每人每天产出水平（元/人/天）
建设完成后每人每天产出水平（元/人/天）
产品质量提升情况
建设完成前产品合格率（%）
建设完成后产品合格率（%）
建设完成前优良品率（%）
建设完成后优良品率（%）
申报
单位
真实
性承
诺
我单位申报的所有材料，均真实、完整，如有不实，愿承担相应的责任。
法定代表人签章：
公章：
年 月 日
县（市）、区
经信局初
审及推荐
意见
推荐单位（公章）
年 月 日
一、企业情况概述
（一）申报单位概况：成立时间、发展历程、资本性质、组织结构、财务状况、经营情况等；
（二）技术水平：研发队伍、科研成果、知识产权、提供技术支持和服务的能力和条件等情况；
（三）行业优势：在相关行业、区域以及智能制造方面已具备的技术优势、服务优势，已有的智能制造基础和取得的经济、社会效益。
二、数字化车间情况概述
（一）企业建设数字化车间的目的和意义
（二）企业建设数字化车间的目标和任务
（三）当前国内外同行业数字化车间建设情况
（四）车间智能化改造实施前后社会、经济、环境效益对比，在提升智能制造水平、提高产品质量、促进安全生产、实现绿色发展等方面取得的经济和社会效益分析；（着重介绍，尽可能列出数据、图片或视频资料）
（五）数字化车间对引领行业转型升级的示范点、创新点；
三、数字化车间具体情况介绍
（一）智能装备应用情况。车间内应用的自动化生产线、机器人等自动化、智能化生产、试验、检测等设备情况，包括台套（产线）数、占车间设备台套（产线）数比例以及设备的具体功能及性能指标等。
（二）车间设备联网情况。车间采用现场总线、以太网、物联网和分布式控制系统等信息技术和控制系统，建立车间级工业互联网的情况，车间内生产设备联网数，占智能化、自动化设备总量的比例。请提供车间信息通信系统与网络结构图，对架构进行说明；提供实现系统、装备、零部件以及人员之间信息互联互通和有效集成的方案；详细描述企业信息安全保障的情况。
（三）生产过程实时调度情况。生产设备运行状态实时监控、故障报警和诊断分析情况，生产任务指挥调度、车间作业计划生成情况。请提供制造执行系统的架构，描述与生产直接相关的子系统的功能；描述制造执行系统（MES）与企业资源计划管理系统（ERP）集成的技术方案。
（四）物料配送自动化情况。生产过程采用二维码、条形码、电子标签、移动扫描终端等自动识别技术设施的情况。请提供物流信息化系统的整体架构图；物流设施及设备的清单；描述物流系统的自动化、柔性化和网络化特征。请描述电子单证、无线射频识别等物联网技术的应用情况。请提供物流信息链软硬件系统架构图、信息集成图；描述多种运输方式的联动方式及效果；提供物流过程可视化、可追溯管理的实施方案；描述定制化增值服务的类别和相应的实施方案。
（五）产品信息可追溯情况。产品质量在线自动检测、报警和诊断分析情况；在原辅料供应、生产管理、仓储物流等环节采用智能化技术设备实时记录产品信息情况。
四、相关附件
（一）企业营业执照复印件；
（二）企业上年经会计师事务所审计的财务审计报告原件复印件，包括审计报告正文（含会计师事务所盖章和注册会计师签字）、财务报表（资产负债表、利润表或损益表、现金流量表）、报表附注；
（三）车间内智能设备、控制系统、软件的购置发票清单及发票复印件；
（四）其他相关文件。另附能够突出反映企业数字化车间建设成效的视频资料（清晰度不低于1080P，时长5分钟左右，并配以说明性旁白）或电子照片（大小不低于5M，像素不低于800万，张数不少于10张，并附照片说明性文字）。
(填报格式说明：请用A4幅面编辑，正文字体为4号仿宋体，1.5倍行距。一级标题3号黑体，二级标题3号楷体。)
附件4： 项目内容具体要求
模式一：离散型智能制造试点示范项目
1、项目系统模型建立与运行情况
请分别提供车间/工厂总体设计模型、工程设计模型、工艺流程及布局模型的架构及说明；提供上述系统模型模拟仿真的情况。
2、先进设计技术应用和产品数据管理系统(PDM)建设情况
请描述数字化三维设计与工艺技术的应用情况，以及通过物理检测与试验进行验证和优化的情况；提品数据管理系统(PDM)的整体架构图，描述其主要功能。
3、关键技术装备应用情况
请提供高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备的应用与集成情况。
4、生产过程数据采集与分析系统建设情况
请提供生产过程数据采集与分析系统的整体架构及功能描述。
5、制造执行系统(MES)与企业资源计划系统(ERP)建设情况
请提供制造执行系统(MES)的架构，描述其主要子系统的功能；提供企业资源计划系统(ERP)架构，并描述其主要子系统的功能。
6、工厂内部网络架构建设及信息集成情况
请提供工厂内部工业通信网络结构图，并对架构进行说明；提供制造执行系统(MES)与企业资源计划系统(ERP)实现信息集成的技术方案及运行情况；提供全生命周期产品信息统一平台的架构，说明其运行情况。
7、信息安全保障情况
请描述项目的信息安全管理制度、技术防护体系和功能安全保护系统的建设及运行情况。
模式二：流程型智能制造试点示范项目
1、项目系统模型建立与运行情况
请分别提供工厂总体设计模型、工程设计模型、工艺流程及布局模型的架构及说明，并提供上述系统模型模拟仿真的情况。
2、数据采集与监控系统建设情况
请提供数据采集与监控系统架构图、系统建设和运行情况；描述现场数据采集与分析情况。
3、先进控制系统建设情况
请提供先进控制系统架构图、系统建设情况；描述关键环节实现自动控制与在线优化的总体情况。
4、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)建设情况
请提供制造执行系统(MES)的架构，并描述其主要子系统的功能；提供企业资源计划系统(ERP)架构，及其主要子系统的功能。
5、健康安全环境监控情况
对于存在较高安全风险和污染排放的项目，请提供有害物质排放和危险源的自动检测与监控情况，安全生产的监控情况，描述在线应急指挥系统主要功能及运行情况。
6、工厂内部网络架构建设情况
请提供项目的信息通信与网络系统的架构，并对架构进行描述；描述数据采集与监控系统与制造执行系统(MES)实现信息集成的技术方案；描述制造执行系统(MES)与企业资源计划系统(ERP)实现信息集成的技术方案；提供全生命周期数据统一平台的架构，说明其建设和运行情况。
7、信息安全保障情况
请描述项目的信息安全管理制度、技术防护体系和功能安全保护系统的建设情况。
模式三：网络协同制造试点示范项目
1. 网络化制造资源协同平台建设情况
请提供网络化制造资源协同平台的软硬件系统架构图(包括技术架构、逻辑架构等)和运行规则；说明各协同企业的信息系统与该平台对接方式。
2. 开展协同开发的情况
请描述跨企业、跨部门开展协同开发的业务流程，以及异地资源的统筹和协同情况。
3. 开展协同制造的情况
请描述基于网络化制造资源协同平台所提供的制造服务和资源，企业间、部门间的典型应用场景。
4. 产品溯源体系建设情况
请提品溯源体系的建设情况，描述主要环节信息溯源服务开展情况。
5. 制造服务和资源的动态分析和柔性配置情况
请描述企业制造资源协同平台实现对制造需求和社会化制造资源的动态分析和柔性配置功能。
6. 信息安全保障情况
请描述项目的信息安全管理制度和技术防护体系建设及运行情况。
模式四：大规模个性化定制试点示范项目
1. 产品采用模块化设计的情况
请提供可定制产品的品类、各品类可定制的参数、定制服务模式、用户定制流程、企业个性化制造流程。
2. 个性化定制服务平台的建设情况
请提供个性化定制平台的软硬件系统架构图，包括技术架构、逻辑架构等，描述与用户的交互方式等功能。
3. 个性化产品数据库的建设情况
请提供个性化产品数据库的建设情况，描述对用户个性化需求数据的挖掘和分析的情况。
4. 个性化定制平台与相关系统集成情况
请提供个性化定制平台与企业设计、生产、营销、供应链管理、物流配送、客户服务等数字化制造系统的协同与集成情况。
模式五：远程运维服务试点示范项目
1. 智能装备/产品的数据采集、通信和远程控制功能
请描述智能装备/产品的数据采集、通信和远程控制功能，及所采用的技术方案、数据接口格式。
2. 远程运维服务平台建设及运行情况
请提供远程运维服务平台的系统架构(包括技术架构、逻辑架构等)和详细功能；描述基于远程运维服务平台提供的具体增值服务，以及各种增值服务的业务流程和实施方案。
3. 远程运维服务平台与相关系统集成情况
请提供远程运维服务平台与产品全生命周期管理系统(PLM)、客户关系管理系统(CRM)、产品研发管理系统的集成方案。
4. 专家库和专家咨询系统建设情况
请描述专家库、专家咨询系统的系统架构、主要功能、运行情况。
（1.神华国能集团有限公司科技信息环保部，中国 北京 100033；2.神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏 银川 750409；
3.航天神洁〈宁夏〉环保科技有限公司，宁夏 银川 750001；4.北京信息控制研究所，中国 北京 100048）
【摘 要】分析了数字化电厂的定义、特点和体系结构，明确了传统电厂向数字化电厂发展需建设的内容，阐述了传统电厂数字化建设面临的问题和建设方法，其中建设方法包括生产运行数字化、生产管理及经营决策的数字化，提出传统电厂数字化建设需分阶段实现的设想，重点介绍了分散控制系统（DCS）一体化建设，并给出了两个电厂DCS改造的成功案例。
关键词 数字化电厂；DCS改造；厂级DCS
作者简介：韩平，神华国能集团有限公司科技信息环保部，高级工程师，从事火力发电集团科技信息环保管理工作。
0 引言
对于已建成并运营了一定年限的火力发电厂（称为传统电厂），为了提高其发电效率、降低发电成本，需要运用系统论方法，把电厂的数字化建设进行逐层剖析，从整体出发进行设计，使电厂数字化建设全面有序展开，提升整个电厂运营效率。
1 数字化电厂的概念
数字化电厂的定义大致可分为两类：一类是狭义的、浅层次的、初级的，即认为数字化电厂就是指电厂生产，乃至管理的数字化，只要电厂监控系统(包括现场仪表)和管理系统的各个层面都实现了数字化，就认为建成了数字化电厂；而另一类是广义的、深层次的、高级的，即认为数字化电厂包括电厂设计、建设、营运、管理等电厂全生存周期各个过程的数字化，重要的是应建立有电厂的数字模型，并充分利用系统集成、专家系统、虚拟现实等现代信息处理和管理决策技术，实现电厂管控真正意义上的信息化、智能化，最大限度地达到电厂安全、高效、环保的运行状态。实际上，后一种定义更为全面、系统，也与国际上主流的数字化工厂观点相吻合。[1]
从电厂生存周期全过程综合来看，电厂的数字化不仅体现在建立有相应的数字化电厂模型，而且也应包括在其各个生存过程的数字化，即电厂规划和设计的数字化、电厂建设的数字化、电厂运行的数字化、电厂运营管理的数字化等各个层面，如此才可称得上是全面的数字化电厂。
2 数字化电厂体系结构
通过对发电企业管控一体化模型的研究并结合火力发电厂的特征，将数字化电厂分为四个层次、四个支持系统的数字化电厂层次结构模型。数字化电厂的结构模型如图1所示。[2]
四个层次分别是：现场设备层、厂级监控层、生产管理层、经营决策层。
四个支持系统分别是：数据库支持系统、计算机网络支持系统、三维模型支持系统、电厂标识系统KKS。
3 传统电厂数字化建设面临的问题
3.1 传统的设计模式与数字化设计的要求相差很远
由于传统的设计机制没有针对数字化电厂的特点进行提升和变革，加之由于设计人员的设计理念还局限于传统电厂的设计,没有深入理解数字化电厂的特点，造成数字化电厂设计的目的仅仅是数据共享和实时可查。由于采用的应用软件平台不同,缺乏规范统一性,使大量的有用信息无法真正共享,造成资源浪费。[5]
3.2 软件不能合理利用盲目引进造成浪费
近几年随着国外设备的引进,有些电厂就像引进设备那样来引进软件,没有对整个电厂的信息系统进行总体规划,使数据传递不畅,结果使引进的软件不能发挥应有的作用。同时由于没有系统规划,还造成了许多软件功能的重复,引起数据冗余,造成浪费。
3.3 企业技术人员缺乏
国内的不少企业已经引入了国外先进的软件,但是技术人员缺乏,不能使软件功能最为有效的发挥成为一个不可回避的问题。
3.4 其他问题
在现在的数字化电厂中,还普遍存在系统目标不明确,系统规划不合理,以及设计阶段缺少统一的编码等问题。
4 传统电厂数字化建设方法
全面实现电厂数字化工作，在国内外均处于刚起步阶段，对于20世纪90年代建设的传统电厂的数字化建设，建议分阶段进行，第一阶段是实现生产运行数字化，包括全厂DCS一体化、智能保护及智能安防、一键启停控制系统、无人值守、升压站监控系统、智能化调度，重点是对分散控制系统（DCS）进行升级改造，建成全厂DCS一体化，也称为厂级DCS。第二阶段是生产管理与经营决策数字化。
4.1 生产运行数字化
4.1.1 厂级 DCS 的概念
厂级DCS是在各单元机组、公用、辅控系统网络基础上，设置一个整合统一的控制网络平台，它实现对厂内所有生产系统的监视和控制。在厂级DCS控制平台上可根据实际情况引入故障诊断、智能设备状态管理、振动分析系统、煤质在线分析、锅炉寿命在线监测及管理等专家系统，实现高级智能监控、智能保护和智能管理任务。[3]
厂级DCS设置全功能操作员站，全能值班员可根据权限通过任一全功能操作员站实现对各机组及公用系统的监视和操作，使一人监控全厂，在技术上成为可能。同时，各单元机组及公用、辅助系统的各自正常监视和操作也不会受到影响。由于厂级DCS网的联络作用，在正常情况下，各单元及公用控制网络的操作员站还能实现交叉监视和操作，便于在某些特定情况下实现运行人员与人机接口设备的资源整合。
4.1.2 DCS改造案例
1）案例1
大唐洛阳首阳山发电厂3号机组为国产300MW发电机组，于1995年10月投产运行，热控系统主要由四部分组成，其中，主控系统为ABB公司的INFI-90控制系统；给水泵小汽轮机电液控制系统(MEH)为西屋公司的WDPF－Ⅱ控制系统；汽轮机数字电液调节系统(DEH)为日立公司的HITACHI－3000控制系统；旁路控制系统(BPC)为西门子公司的TELEPERM－ME控制系统，各系统之间采用硬接线进行数据交换。[4]
改造原因：这几个系统采用的是上世纪80年代末DCS的设计思想，硬件庞大，功能虽然在当时比较先进，但现在已远远落后。四大子系统采用不同厂家的控制系统，相互独立，接口复杂，子系统间的数据交换采用硬接线方式，数据及记录不能自由共享，也没有能参考的统一时间标签，进行事故分析时极为不便。另外还有系统设备老化、硬件及软件设备经常出现故障等原因，需对系统进行升级改造。
改造方案：取消原DEH、MEH、BPC三个子系统，整个DCS在原INFI-90系统基础上进行一体化升级改造，采用ABB公司最新推广的IndustrialIT Symphony系统替换原有系统，只更换非INFI-90 系统的控制电缆及原INFI-90 系统中极少数重要信号的电缆。
改造效果：经过改造实现了DCS、DEH、MEH、BPC、ETS、METS 一体化，消除了不同系统之间数据共享、时钟同步等问题。一体化后，原本需要分别进行管理的四大子系统可统一管理，极大减轻了热工人员的维护工作量。
2）案例2
浙江北仑发电厂的一期二台机组分别于1991年10月和1994年11月建成投产，其控制系统采用的是美国ABB公司1984年推出的MOD-300分散控制系统，是国内较早采用DCS控制的机组之一。#1机组MOD-300分散控制系统包含机组协调控制系统(CCS)、燃烧器控制系统(BCS)、数据采集系统(DAS)、人机接口系统、数据处理系统(完成数据存储、打印功能)、事故追忆(SOE)、SCS网关接口等子系统。
改造原因：一是系统设备明显老化，可靠性大为降低，故障发生的频度增大；二是备品备件购买困难，由于计算机技术迅猛发展，国外的控制系统不断进行升级换代，老的控制系统备品备件不再生产，现在MOD-300控制系统的显示器、网关处理器、M/A站、I/O卡件等一些备品已无处购买。
改造方案：对DCS进行彻底改造，采用上海西屋公司的OVATION系统。
改造效果：原来吹灰系统的控制由ABB公司的PLC实现，本次改造设计了DCS与吹灰PLC之间的通讯接口，通过DCS操作员站对吹灰系统进行监视和控制。OVATION系统提供了一个与MIS系统的接口，为了保证DCS的安全性，在MIS系统一侧专门配备了物理隔离设备和防火墙。对集控室布局进行改造，将原来#1、#2机组独立的集控室合二为一，即把#2机组的集控室并到#1机组来，以便于管理。
4.1.3 智能保护及智能安防
智能保护系统实现保护逻辑的智能化，提高保护信号的可靠性，增强保护系统对不同工况适应性。同时在现场设备数字化基础上完善了设备状态管理功能后可引入相应的专家系统实现智能事故预测预控，切实提高机组运行的可靠性，确保安全运行。
安防系统采用数字化和智能化的前端监控检测设备，通过网络传输图像和数据，保证了监控画面的品质，提高了信号的及时性和准确性，通过网络互联，实现各子系统联动，为运行设备的安全运行及电厂的安全保卫提供保障。
4.1.4 一键启停技术与应用
一键启停控制系统（即：机组自启停控制系统，简称APS系统）可以使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，减少了出现误操作的可能，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，提高了机组的经济效益。
快速准确的机组启动缩短了机组启、停设备时间，优化的控制策略降低了启停过程中的煤耗和油耗，提高了机组运行经济效益。
4.1.5 无人值守及运行优化
通过光纤通讯、无线通讯等先进网络技术的应用，实现全厂一点监控，取消了输煤、除灰、水务、脱硫、电除尘等监控点，生产现场无人值守，大量减少了运行值班人员。
通过实施低负荷下机组运行优化措施（包括机组滑压参数优化、机组冷端运行优化、辅机运行方式优化等），提高机组的整体效率和整体经济效益， 对当前的节能减排工作具有重要的意义。
4.1.6 数字化的升压站监控系统
数字化升压站控制系统以一次设备信息数字化、二次设备网络化和统一的信息平台为基础，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，实现升压站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互等功能，实现一、二次设备监控的数字化、运行管理的数字化。
4.1.7 智能化调度
智能电网的发展目标在节能减排、适应新能源接入、工业化和信息化深度融合等方面提出了更高的要求。电网智能调度技术支持系统通过对电网运行数据的监视、分析与仿真，采用智能化、数字化的手段自动跟踪电网及电厂的变化情况，从而及时准确、快速地解决电网及电厂运行过程中的各种问题。电厂作为电网智能调度的对象之一，应满足电网调度的要求，适应电网智能化调度运行的需要。
4.2 生产管理及经营决策的数字化
图2是某一火力发电厂电厂信息系统大的框架，每个功能模块下有大量子模块。
（1）通过生产和设备管理系统，加强对全厂设备的监控和管理， 加强设备的缺陷管理，提高设备维修的有效性和经济性，延长设备使用寿命，提高设备可利用率，缩短检修工期和降低检修成本；
（2）通过经营管理系统，对全厂运行和管理的成本实行动态的跟踪分析以达到降低原材料消耗，减少运行维护费用，控制生产成本的目的，并及时向领导提供辅助决策信息，帮助领导做出正确决策，以适应市场竞争的环境对领导的快速决策提出的更高的要求，同时也为竞价上网和开展电子商务创造条件；
（3）通过办公管理系统，建立一个功能完善、使用便利和高度共享的管理系统，达到提高工作效率、减少管理人员，促进管理现代化的目的；
（4）通过电厂决策支持系统，及时向领导提供辅助决策信息，帮助领导做出正确决策，以适应市场竞争的环境对领导的快速决策提出的更高的要求；
（5）建立一个基于企业级网络和大型数据库系统、能充分支持电厂各种应用的先进、稳定和安全的计算机运行平台；
（6）在实时数据库和关系数据库数据基础上通过数据挖掘，构建面向数据主题的电厂数据仓库，为电厂决策支持系统和高级应用的专家系统提供数据支持。
5 结束语
对传统电厂进行数字化升级改造是一项复杂的系统工程，需要用系统工程技术进行系统规划、顶层设计。综合应用计算机网络技术、自动控制技术和信息技术、数字化电厂的三维设计技术、现场设备智能化技术，才能把传统电厂建成技术先进的数字化电站。
参考文献
［1］周四维,李忠炳,张晋宾.数字化电厂的概念及实施[J].上海电力学院学报,2014,30(3):208-212.
［2］曾华林.论数字化电厂的技术发展[J].电力技术资讯,2013:107-109.
［3］周森.1000MW 超（超）临界机组厂级 DCS 设计浅析[J].神华科技,2013,11(6):45-53.
［4］李珊珊,朱峰.300MW机组DCS改造典型问题分析[J].河南电力,2009,4:11-15.
