北京市石景山区-数字工厂智能控制解决方案项目可行性研究报告

dao2010

提高工业控制领域智能化水平，赋能工业企业，增强核心竞争力
新一代技术的发展使制造业向数据驱动、实时在线、智能主导的智能化方向发展，在人工智能技术的赋能下，生产设备和产品将具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的能力。智能制造的一个关键是柔性，这就要求生产设备，特别是生产设备的控制系统，能够基于实际生产订单任务的需要，基于现场的实际环境，灵活调整控制系统的控制参数，这就需要控制系统具备一定的决策能力。
当前工业控制系统内的各生产线之间相互独立，各生产线内部的装备相互独立，同时实时控制任务采用PLC或DCS系统，如机器视觉任务、可视化任务、工艺优化任务往往采用独立的服务器或者工控机，这些AI类的业务与PLC/DCS这种控制系统并没有很好的融合。



本次项目的实施目的是实现智能化控制，将实时控制任务与AI类的任务融合，解决在一个硬件设备上同时隔离运行实时环境以及非实时环境，在统一的开发平台之上统一开发实时控制程序与AI程序，最终实现真正的智能制造。
公司专注于提升智能制造领域的工业控制智能化水平，通过系统性地提供整体智能解决方案为客户提供一站式服务，解决制造企业战略部署不清晰的问题，提升效率，提高企业核心竞争力。
以智能控制改善不良工作环境，解决无人化少人化需求，提高工作效率是目前工业领域整体的发展方向
目前，随着人民生活水平的提高，工作环境是否适宜成为很多人择业的关键考虑因素之一。部分工作环境较为艰苦的岗位招聘无人问津。大量行业出现人力资源短缺问题。企业亟需引进智能装备技术以实现精细化管理，提高人工效率。
智能化工程装备是在传统工程装备基础上，融合了多信息感知、故障诊断、高精度定位导航等技术的新型施工装备；核心特征是自感应、自适应、自学习和自决策，通过不断自主学习与修正、预测故障来达到性能最优化，解决传统工程机械作业效率低下、能源消耗严重等问题，促使工程装备向数字化、网络化和智能化发展，推进工业智能化，应对人力资源短缺的难题。
部分传统的工业作业环境相对较差，工作条件相对艰苦，还可能具有很强的危险性。引入智能化、无人化工程装备，减少现场工作人员，实现远程操作智能装备，同时加大数字化项目管理效率，将更能吸引年轻人投身工业领域，保障我国新型工业体系建设的顺利实现。
实现东土科技核心技术的行业应用，提高我国工业互联网自主可控水平
在现在日益复杂的国际形势下，在保持对外开放的同时，不断提升我国在核心领域的自主可控能力成为统筹发展和安全的必然举措。实现产业链、供应链关键环节的自主可控才能统筹发展和安全，掌控发展的主动权；才能将国内循环畅通起来，实现需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态均衡；才能提升我国在全球产业格局中的位势、影响力和掌控力。实现产业链、供应链关键环节的自主可控成为产业领域发展中必须面临的课题。
东土科技拥有工业互联网的底层根技术，Intewell操作系统、MaView控制软件、AUTBUS现场总线技术，可以实现工业控制全链条的自主可控。本次募投项目的实施完全基于东土科技全产业链自主可控的核心技术，探索和实现核心根技术在工业领域不同行业的实际应用，提高工业互联网自主可控水平，有利保障国家工业安全。
1、项目基本情况
本项目计划打造一套以智能边缘计算平台和智能边缘控制器为核心的针对工厂场景的智能化边缘控制解决方案。通过智能边缘控制器融合数据通信、自动化控制、智能计算功能为一体，在边缘侧实现了控制、计算、网络的统一。
通过智能边缘计算平台打通OT系统和IT系统，有效融合智能感知、信息集成、机理建模、控制优化、数据挖掘、决策分析等应用，建立低代码平台，采用基于对象化建模、工业微服务、可视化组态等技术，将顶层业务和底层硬件实现隔离，使得业务建模、调试和发布等配置过程显性化，降低数字工厂应用技术门槛。
同时，打造开放的数字工厂边缘云平台，实现软件定义制造流程，云边协同承载人工智能，通过软硬件解耦逐步实现硬件软件化，满足智能制造、智慧能源、智慧交通等行业快速发展、灵活多变的发展需求。
数字工厂智能控制解决方案项目建设主要实现以下两个方面的智能：
（1）装备智能化
依托东土科技在Intewell操作系统、MaView控制软件、AUTBUS现场总线方面的根技术优势，结合边缘计算能力，联合设备制造商、产线集成商打造智能设备和智能产线。
装备智能化主要针对现场的生产设备的智能化升级和改造，包括如视觉引导的机械手、自动检测设备等专机设备，以及对现有设备的智能化升级，例如机床NC程序管理、机床加工效率优化、机床热补偿、机械误差补偿、机械手的预测性维护、机床的刀具寿命监测等智能应用。
（2）管理数字化
管理数字化以智能装备和智能产线为基础，依托灵活高效的现场网络方案，依托工业边缘大脑，采集工业全方面数据，为其他的工业软件应用提供数据服务和业务接口，实现数字化管理。
管理数字化重点围绕对生产数据的管理和应用，主要涵盖工业数字孪生及智能排产与生产可视化。工业的数字孪生包括整个生产状态的可视化监控，基于数字孪生的产品设计-生产-检测整个闭环，以及基于对产品的生产过程和质量过程的综合建模，获得最佳的生产模型，从而反向赋能调整产线工艺或者参数。智能排产与生产可视化主要包括对接订单系统、物料系统、库房系统以及当前的生产状态，来合理安排生产排程，提供相应的生产看板以及现场侧终端的人机交互，并反向控制现场的产线装备动作匹配生产排程。
东土科技数字工厂智能控制解决方案架构如下图所示：



数字工厂智能控制解决方案项目将工业互联网“端、边、云”技术构架与工业制造领域相结合，设计并形成智能工业平台的系统架构，在此基础上开发平台各子系统。本项目将打造一个可以应用于多行业的边缘云平台，以支持接入工业生产线边缘侧设备，接入生产线的数据，并为云上的其他第三方应用业务提供数据访问接口，应用承载环境各子系统。各子系统既能协同运作，也能独立运行，既能保证系统的整体性，也可分阶段循序推进。
2、项目的必要性和可行性
（1）项目实施的必要性
①新型的智能化数字工厂控制系统是实现智能制造的必要技术环节
2017年，国家发改委发布《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》，提出要加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，突破制造业重点领域关键技术实现产业化，增强制造业核心竞争力。
近年来，以新一代信息技术、新材料、新能源、生命科学等领域的科技爆发为主要特点的新一轮科技革命和产业变革正在全球兴起，在这个过程中，由中国制造业推动的新型工业化进程发展，呈现出绿色化、智能化、服务化和定制化的趋势，这四个趋势性变化标志着新工业革命的开始，并从根本上改变着传统工业的生产模式、产业形态和组织方式，同时也包括对传统工业化的优化和革新。智能制造将基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节。
新一代信息技术的发展使制造业向数据驱动、实时在线、智能主导的智能化方向发展，在人工智能技术的赋能下，生产设备和产品将具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的能力。制造业的智能化将会重构制造业的生产方式、价值流程，使制造业提高研发与生产效率、加强市场反应、改善用户服务。
②国家工业安全要求制造核心装备必须做到自主可控
加快发展智能制造是促进我国经济增长的有效动力。在现在日益复杂的国际形势下，在保持对外开放的同时，不断提升我国在核心领域的自主可控能力成为统筹发展和安全的必然举措。因为只有实现产业链供应链关键环节的自主可控才能统筹发展和安全，掌控发展的主动权；才能将国内循环畅通起来，实现需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态均衡；才能将国内超大规模市场和人力资源丰富的优势发挥出来；才能提升在全球产业格局中的位势、影响力和掌控力。实现产业链供应链关键环节的自主可控成为产业领域发展中必须要解决好的关键矛盾。
2021年，由工业和信息化部、科技部、财政部、商务部、国务院国有资产监督管理委员会、中国证券监督管理委员会联合印发《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》。意见指出“推动产业数字化发展，大力推动自主可控工业软件推广应用。依托优质企业组建创新联合体或技术创新战略联盟，开展协同创新，加大基础零部件、基础电子元器件、基础软件、基础材料、基础工艺、高端仪器设备、集成电路、网络安全等领域关键核心技术、产品、装备攻关和示范应用。”建立自主可控的智能制造产业是响应国家政策的举措。
（2）项目实施的可行性
①发展数字工厂受政策大力支持
从政策角度来看，近年来，我国重视数字工厂产业发展，支持举措正密集出台，强化资金、技术、支撑平台等举措，推进新一代信息技术和制造业融合发展，加快工业互联网发展，培育智能制造特色产业集群，进一步驱动产业变革，推动制造业转型升级。
党的“十九大”报告中指出：加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，在中高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济、现代供应链、人力资本服务等领域培育新增长点、形成新动能。《“十四五”智能制造发展规划》的发布，都是以发展先进制造业为核心目标，布局规划制造强国的推进路径。
②数字工厂领域市场前景广阔
随着互联网技术的兴起，传统工业也继续与互联网技术相融合。在“互联网+”背景下的制造业正在急速变化，工业互联网应运而生。智能制造是工业互联网的非常重要的组成部分，通过工业互联网升级的制造业产品更新换代加快、设计周期缩短，生产效率高。传统的工业体系正在朝向智能的工业体系转型。根据中商情报网统计数据，2020年中国数字工厂市场规模为 8,560亿元。预计未来几年中国智慧工厂行业仍将保持10%以上的年均增速，到2025年，中国数字工厂行业市场规模有望超1.4万亿，是非常有潜力的新兴市场。
③东土科技长期深耕于工业领域，具有底层技术积累
东土科技深耕工业互联网领域，拥有十数年的行业积累与技术沉淀，形成了工业网络、工业控制、工业计算、操作系统与云技术等工业互联网“根技术”体系，技术成熟稳定，产品已在智能电网、核电、风电、石油化工、轨道交通、防务等各工业场景中应用和实施，获得客户一致好评。公司较早进入工业互联网领域，拥有丰富的行业积累，对行业深度认知，产品系列全面覆盖各个工业应用场景，具有行业先发优势。
东土科技2019年推出软件定义控制的边缘控制器，基于自主可控的 Intewell操作系统、MaView控制软件和宽带实时总线AUTBUS技术打造，可以使计算、控制、人工智能等核心技术在国产化技术架构下发展，构建起面向未来的中国自主可控的底层核心技术和应用生态。东土科技作为中国工业互联网解决方案提供商，已经在多个客户和领域实现了产品应用。
3、项目的实施主体及建设周期
本项目的实施主体为北京东土科技股份有限公司，项目建设期为 3年，项目运营期为7年（包括建设期）。
4、项目的投资概算
本项目预计总投资49,390.00万元，其中募集资金投入30,950.00万元，包括房屋购置和建设、软硬件购置及研发支出，其余部分由公司自筹解决。
5、项目的经济效益评价
税后静态投资回收期为5.23年（含建设期3年），税前项目内部收益率为27.23%，税后项目内部收益率为22.91%。
6、项目实施地点
本项目实施地点位于北京市石景山区。
7、项目涉及的政府报批情况
本项目尚需履行北京市石景山区经济和信息化局备案程序。
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