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1、工業互聯網標識行業應用指南(建材)工業互聯網標識行業應用指南(建材)工業互聯網產業聯盟(工業互聯網產業聯盟(AII)2022 年年 8 月月 聲 明 聲 明 本報告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數據、觀點、建議,不構成法律建議,也不應替代律師意見。本報告所有材料或內容的知識產權歸工業互聯網產業聯盟所有(注明是引自其他文獻的內容除外),并受法律保護。如需轉載,需聯系本聯盟并獲得授權許可。未經授權許可,任何人不得將報告的全部或部分內容以發布、轉載、匯編、轉讓、出售等方式使用,不得將報告的全部或部分內容通過網絡方式傳播,不得在任何公開場合使用報告內相關描述及相關數據圖表。違反上述聲明者,
2、本聯盟將追究其相關法律責任。工業互聯網產業聯盟聯系電話:010-62305887 郵箱: 前前 言言 工業互聯網標識解析體系建設是我國工業互聯網發展戰略的重要任務之一,為貫徹落實 國務院關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見、工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023 年)等政策文件,全國各地積極開展工業互聯網標識解析體系建設與部署,包括各級標識解析節點建設,標識解析產業生態培育,標識應用創新發展。工業互聯網標識可為制造業各類對象建立全生命周期“數字畫像”,通過分層分級解析節點查詢和關聯對象在不同環節、不同系統中的數據,在此基礎上企業還可以借助數據挖掘等技術實現各種智慧化應
3、用,并為關鍵產品的監管提供基礎支撐,標識解析體系作為國家新型基礎設施,降低了企業接入工業互聯網門檻和使用成本,促進了產業鏈上下游資源的高效協同。在工業和信息化部的指導與各地方政府的支持推動下,我國工業互聯網標識解析體系建設已步入快車道,國家頂級節點穩步運行,二級節點快速發展,標識應用成效初顯。當前,按照標識解析增強行動的要求,還需要從做大規模、做深應用、規范管理三方面進一步提升我國工業互聯網標識解析體系的發展水平,深化標識在制造業設計、生產、服務等環節應用,發揮出標識在促進跨企業數據交換、提升產品全生命周期追溯和質量管理水平中的作用。建材行業是支撐國民經濟發展的重要基礎原材料產業,也是典型的資
4、源能源承載型行業,建材行業數字化智能化綠色化融合發展已成為必然趨勢。工業互聯網標識解析作為建材行業數字化轉型的重要基礎設施和賦能手段,通過與建材行業實際業務深入融合,實現對產業鏈上下游相關人、機、物、系統等的全面鏈接,全面推動建材行業數字化、網絡化、智能化、綠色化發展。牽頭編寫單位:中國信息通信研究院 參與編寫單位:建材工業信息中心 重慶建工建材物流有限公司 北京郵電大學 機械工業第六設計研究院 國機工業互聯網研究院(河南)有限 公司 泰山玻璃纖維有限公司 山東路德新材料股份有限公司 江蘇律航智能科技有限公司 江蘇冠領新材料科技有限公司 南通市建筑設計研究院有限公司 上海玻機智能幕墻公司 寧夏
5、建材集團股份有限公司 中材高新材料股份有限公司 蚌埠國顯科技有限公司 曲美家居集團股份有限公司 中科云創(廈門)科技有限公司 為了加快工業互聯網標識解析體系在建材行業應用推廣,工業互聯網產業聯盟標識組聯合建材行業相關企事業單位編制工業互聯網標識應用指南(建材)(以下簡稱指南)。本指南適用于國民經濟行業分類(GB/T 4754-2017)中“C”制造業門類下的“30”非金屬礦物制品業,聚焦于 301 水泥、石灰和石膏制造;302 石膏、水泥制品及類似制品制造;303 磚瓦、石材等建筑材料制造;304 玻璃制造;306 玻璃纖維和玻璃纖維增強塑料制品制造;307 陶瓷制品制造(僅包含 3071 建
6、筑陶瓷制品制造、3072 衛生陶瓷制品制造);308 耐火材料制品制造;309 石墨及其他非金屬礦物制品制造等 8 個中類、21 個小類。本指南主要圍繞建材行業數字化轉型需求,提出工業互聯網標識解析實施路徑、總結標識解析應用模式,為建材行業產業鏈相關參與方落地實施工業互聯網標識應用提供參考。本指南編寫過程中,得到了區景安、張麗娟、劉德、周炫、吳大鵬、鄭林江等專家的指導,并得到了廣大建材行業企業的大力支持,在此一并致謝。編寫組成員(排名不分先后):劉陽、劉巍、劉澍、朱斯語、李胡升、田娟、池程、李瑞興、孫銀、宋濤、吳喆、張素、萬佳藝、馬筱筠、胡雅琴、張丹桐、曹佩瑤、陳敬、王春蘭、張永軍、韓大海、許
7、方敏、毛璐陽、劉麗莎、酒小濤、梁通、沈彥明、馮興新、梁訓美、趙純鋒、吳克華、馬貞強、馮鵬、張敏杰、黃生、何金喬、余國釗、薛松、陽陽、粟凡、周北川 目目 錄錄 一、工業互聯網標識解析概述.1 二、建材行業數字化轉型需求分析.3(一)建材行業基本情況.3(二)建材行業發展的主要特點.6(三)建材行業轉型的變革方向.8 三、建材行業標識解析實施路徑.9(一)建材行業標識解析實施架構.9(二)建材行業標識對象分析.10(三)建材行業標識數據分析.14(四)建材行業標識應用組織流程.19 四、建材行業標識解析應用模式.23(一)建材行業全流程管理.23(二)建材生產設備全生命周期數字管理.29(三)基于
8、數據協同的建材行業智慧物流.32(四)建材行業供應鏈協同.36(五)建材行業能源數字化管理調度.40 五、發展建議.43(一)培育建材行業數字化發展新生態.43(二)加強建材與工業互聯網復合型人才培養.43(三)強化建材行業標識解析需求牽引.44 1 一、工業互聯網標識解析概述 工業互聯網標識解析體系是工業互聯網網絡體系的重要組成部分,是支撐工業互聯網互聯互通的神經樞紐。工業互聯網標識解析體系的核心要素包括標識編碼、標識解析系統和標識數據服務三部分。其中,標識編碼是指能夠唯一識別物料、機器、產品等物理資源和工序、軟件、模型、數據等虛擬資源的身份符號,類似于“身份證”中的身份證號,標識編碼通常存
9、儲在標識載體中,包括主動標識載體和被動標識載體;標識解析系統是指能夠根據標識編碼查詢目標對象網絡位置或者相關信息的系統,對物理對象和虛擬對象進行唯一性的邏輯定位和信息查詢,是實現全球供應鏈系統和企業生產系統精準對接、產品全生命周期管理和智能化服務的前提和基礎;標識數據服務是指能夠借助標識編碼資源和標識解析系統開展工業標識數據管理和跨企業、跨行業、跨地區、跨國家的數據共享共用服務。在實際部署中,我國工業互聯網標識解析體系邏輯架構采用分層、分級模式,包括根節點、國家頂級節點、二級節點、企業節點和遞歸節點,構成我國工業互聯網關鍵網絡基礎設施,為政府、企業等用戶提供跨企業、跨地區、跨行業的工業要素信息
10、查詢,并為信息資源集成共享以及全生命周期管理提供重要手段和支撐。工業互聯網標識解析是實現異構編碼兼容的基礎前提。制造業企業基于不同業務需求,已面向產成品使用了大量私有標識,建立倉儲管理、物流配送、數字營銷等場景的局部數據閉環。隨著標識對象從產品向機器、原材料、控制系統、工藝算法以及人等要素的擴展,應用場景從企業內單一業務向企業外多元服務的延伸,私有標識難以滿足全要素、全產業鏈互聯互通的需求。利用工業互聯網標識解析基礎設施,企業使用 2 統一編碼替代已有編碼或進行編碼的映射轉換,可實現公有標識與私有標識、異構公有標識之間的兼容互通,將解決傳統標識在企業外不能讀或讀不懂的問題,破除信息傳遞壁壘,進
11、而實現各類主體在更大范圍、更深層次、更高水平的互聯。工業互聯網標識解析是實現多源異構數據互操作的關鍵支撐。由于制造業鏈條長、環節多、場景復雜、軟件多樣等特性,海量工業數據分散在不同系統中、異構網絡相互隔離、數據表述不一致,大量的“信息孤島”和特定的接入方式導致用戶獲取的服務受限,尤其在協同制造、智能服務等創新應用領域難以獲取、發現、理解和利用相關數據。工業互聯網標識解析通過建立與底層技術無關的公共解析服務、標準化數據模型和交互組件、異構網絡適配中間件,可靈活定位并接入各類主體在不同環節、不同系統中的應用或數據庫,從而促進不同行業、上下游企業之間數據關聯、互操作與信息集成,同時提升現有制造系統的
12、數據利用能力。工業互聯網標識解析是實現產業鏈全面互聯的重要入口。企業間傳統的信息交互模式為兩兩系統的數據對接,由于不同廠商、不同系統、不同設備的數據接口、互操作規程等各不相同,企業需投入大量人力、物力構建多套交互接口,導致互聯成本高、效率低、共享難,無法滿足產業鏈協同需求。工業互聯網標識解析各級節點作為國家新型基礎設施,是全面互聯下信息查詢的入口,承載了工業要素全生命周期的信息獲取及數據交互,通過許可監管、分級管理等保障了體系的穩定運行和高質量服務,保證了企業主體對標識資源分配和標識數據管理的高度自治,并通過統一架構、標準化接口等降低了企業接入門檻和使用成本,實現了部署經濟成本最優。3 工業互
13、聯網標識解析是打造共建共享安全格局的有效路徑。隨著工業互聯網接入數據種類、數量的不斷豐富,以及工業數據的高敏感性,對網絡服務性能要求越來越高。標識解析建立了一套高效的公共服務基礎設施和信息共享機制,通過建設各級節點來分散標識解析壓力,降低查詢延遲和網絡負載,提高解析性能。同時,逐步建立綜合性安全防護體系,工業數據存儲在責任主體企業保障了數據主權,通過身份認證、權限管理、數據加密等機制實現標識對象信息的安全傳輸和獲取,通過多利益相關方在全生命周期中的合作,形成開放、引領、安全、可靠的產業生態系統。工業互聯網標識解析是建材行業提升產業聚集程度、實現高質量轉型的數字基礎。建材工業作為我國重要的基礎原
14、材料工業,其產業分散、能耗資源較高,企業數字化水平大多處于初級階段,信息共享難度較大。標識解析網絡可賦能建材全產業鏈、全領域信息廣泛互聯,實現建材行業全流程管理、建材生產設備全生命周期數字管理、建材智慧物流、建材供應鏈協同、能源數字化管理調度等行業典型應用。二、建材行業數字化轉型需求分析(一一)建材行業基本情況建材行業基本情況 1.行業簡介行業簡介 建材行業是支撐國民經濟發展的重要基礎材料工業,是指土木工程和建筑工程中所使用材料生產制造的統稱。我國建材行業按產品劃分為建筑材料、非金屬礦產品、無機非金屬新材料三大門類;按產業劃分可 4 分為建材采石和采礦業、建材基礎材料產業、建材加工制品業三大類
15、,包含 30 個行業小類,1013 種產品,各個分行業具有不同的特點。根據國民經濟行業分類(GB/T 4754-2017),建材行業主要涉及 C(制造業)門類下的 30(非金屬礦物制品業),主要包括 301 水泥、石灰和石膏制造;302 石膏、水泥制品及類似制品制造;303 磚瓦、石材等建筑材料制造;304 玻璃制造;306 玻璃纖維和玻璃纖維增強塑料制品制造;307陶瓷制品制造(僅包含 3071 建筑陶瓷制品制造、3072 衛生陶瓷制品制造);308 耐火材料制品制造;309 石墨及其他非金屬礦物制品制造等中類。建材行業是實體經濟的根基,支撐了基礎設施建設、建筑業和房地產業的快速發展,成為改
16、善人居條件、治理生態環境和發展循環經濟的重要支撐?!笆濉币詠?,建材行業轉型升級成效顯著,開始進入“從多到好”、由追趕到并排超越、邁向高質量發展的新時期和“創新提升、超越引領”多方位與世界領先并跑的新時代,具體表現如下:綜合實力不斷增強,2018 年以來,我國建材工業增加值同比增速呈現提高的趨勢;產品生產保持增長,水泥、平板玻璃等主要建材產品產量保持增長;經濟效益穩中有升,規模以上建材企業完成營業收入和利潤總額持續增長;新型建材持續涌現,性能優異、綠色低碳的新型建材已成為建材工業中的重要產品門類和新的經濟增長點;行業格局加速洗牌,伴隨著眾多建材行業企業陸續上市,新興消費者對傳統建材行業認知情
17、形變化,建材行業將加速洗牌升級。2.產業鏈產業鏈 總體來說,建材行業產業鏈分為上、中、下游三個部分,自上而下涉及資源開采、加工、生產、運輸、銷售等諸多環節。其中行業上游主要 5 包括原材料(如礦石、化工、能源、粘土等材料)、生產建材產品的機械設備等;行業中游主要為建材產品的生產制造,根據原材料不同或用途不同又可具體細分為水泥、玻璃、陶瓷、玻璃纖維、混凝土、涂料、耐火材料等;下游為建材產品消費市場,包括但不限于房地產業、工業建設、基礎設施建設等領域,如圖 1 所示。產業鏈上游發展穩健。我國建材生產原材料儲量豐富,全球原材料資源儲量位列前位,具備生產優質建材產品的天然條件。在改革開放和城鄉建設的加
18、速驅動下,經過數十年的發展,我國建材的生產工藝、生產裝備及產線自動化水平均得到了大幅度提升。產業鏈中游規模巨大。建材產品的生產制造是建材行業的核心環節,目前,我國已經成為世界上最大的建筑材料生產國和消費國。水泥工業產量連續 33 年位居世界第一,第二代新型干法水泥技術研究居于世界領先地位;玻璃產量占全球總產量約 60%;建筑衛生陶瓷產量位居世界第一;玻璃纖維、混凝土等建筑材料產品也處于全球領先地位。產業鏈下游具有提升空間。與全球相比,我國建材產業鏈下游應用產業相對傳統,在數量、領域、創新能力等方面均存在一定差距。此外,建材行業全產業在綠色低碳轉型方面面臨較大壓力。作為典型的資源承載型行業,建材
19、行業產業規模大、能源結構偏煤,能源消費總量約占全國能源消費總量的 8%,其中水泥、平板玻璃、建筑衛生陶瓷能源消費量約占行業能源消費量的 76%,屬于工業實現“雙碳”目標的重點發力領域。新發展形勢下,建材行業實現綠色低碳發展目標存在諸多挑戰,單純通過減產、停產降低碳排放將對全產業乃至全國經濟發展造成嚴重影響,亟須通過數字化轉型破除“雙碳”對產業發展的鎖定效應,實現高質量綠色發展。6 上游基基礎礎原原材材料料粘土材料粘土材料礦石材料礦石材料化工材料化工材料陶瓷粘土 耐火粘土 水泥粘土等石灰石 石英石 砂石等稀土元素 純堿 金屬氧化物等能源資源能源資源煤炭 石油 天然氣等生生產產機機械械設設備備水泥
20、生產水泥生產水泥回轉窯 預熱器 篦冷機等玻璃生產玻璃生產鋼化爐 熱彎爐 玻璃磨邊機等陶瓷生產陶瓷生產高壓成型機 施釉設備 球磨機等其他建材其他建材混合機 包裝機 除塵器等中游建建材材產產品品生生產產水泥水泥水泥 水泥熟料水泥制品等玻璃玻璃平板玻璃特種玻璃等其他建材產品其他建材產品玻璃纖維耐火材料等混凝土混凝土普通混凝土重混凝土輕質混凝土等 陶瓷陶瓷建筑陶瓷衛生陶瓷等下游消消費費市市場場直銷渠道分銷渠道房地產工業建設基礎設施建設電子電器電力和新能源交通運輸汽車制造 圖 1 建材行業產業鏈全景圖 (二二)建材行業發展的主要特點建材行業發展的主要特點 面對需求下滑、產能過剩、惡性競爭、雙碳要求等多重
21、壓力,建材行業需求側壓力持續增加,行業發展已經由快速擴張時期發展到結構挑戰攻堅期,各類新型建材不斷涌現,建材產品不斷升級換代。全行業總體呈現結構調整與轉型升級向縱深轉折,以中低端發展為主體的建材工業開始轉向中高端發展邁進。整體而言,建材行業的發展存在著以下特點:一是產品質量水平滯后于規模的增長,缺乏監管支撐。建材行業經歷一定時期的快速發展,雖然我國已成為世界上最大的建材生產國和消費國,但在產品質量和可靠性水平等方面,仍與世界制造強國有明顯差距,建筑材料產品質量水平的增長滯后于發展規模的增長,質量保障不 7 足。建材產業集中度較低,導致了一定程度的市場混亂,由于企業規模小、品牌影響力弱、產品同質
22、化嚴重,認證作用不強,致使行業假冒偽劣產品屢禁不止、質量安全問題頻出。此外,由于市場監管不到位,存在部分無證生產和假冒偽劣產品流入市場的現狀。二是資源環境約束趨緊,節能減排壓力加大。我國建材行業總體上尚未擺脫高投入、高消耗、高排放發展方式,資源能源消耗量大,生態環境問題比較突出,形勢依然十分嚴峻,迫切需要加快構建科技含量高、資源消耗低、環境污染少的綠色制造體系。建材行業能源消耗僅次于鋼鐵和石化,居工業各行業第三位;二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳及煙粉塵等環境污染物排放均居全國工業系統前列。低能耗、低排放、附加值高的加工制品業尚未成為主體,行業在節能減排技術研發與創新能力提升方面顯得不足,很大程度
23、上制約了節能減排的進程和效果,存在不少未能達標企業,節能減排和結構調整的壓力增大。三是新一代信息技術基礎薄弱,工業互聯網發展較慢。建材行業經過十多年兩化融合推進工作,部分企業圍繞生產、經營管理等環節在實現數字化、網絡化、信息化取得一定成效。但實際上自動化水平較高、數字化水平較低,部分企業集成協同應用能力不足,產業鏈上下游之間的銜接融合程度不夠。建材企業內部仍存在大量信息孤島,尚不能實現全業務流程的數據采集和制造運行管理,數字化生產管控能力仍需系統提升。建材行業在工業互聯網建設方面總體發展較緩,缺乏基于工業互聯網的數字化轉型實施經驗,缺乏針對性的關鍵技術研究和方案支撐,典型可復制可推廣的示范性應
24、用相對匱乏。8 (三三)建材行業轉型的變革方向建材行業轉型的變革方向 隨著工業互聯網和智能制造的發展,特別是在全球數字化浪潮的席卷下,推動建材產品質量管理重點環節從以制造過程為主,向研發設計、軟件使用、生產制造、設備運維、經營管理等多環節并重轉變已成為行業趨勢。面對當前我國建材行業發展的困難和挑戰,結合行業內外實踐經驗,建材行業具備以下變革方向:一是系統提升建材產品質量管理水平。建立滿足應用需求的建材產品生產過程控制及質量追溯機制,健全建材產品全生命周期質量保證體系,加快推進智能制造,實現產品質量追溯、質量管理數字化,提升質量管理整體績效。創新應用質量追溯認證體系,為建材行業提供重要產品溯源認
25、證服務,提供重要建材產品的防偽認證和防竄貨管理手段。二是加速“雙碳”背景下的高質量發展。創新建材行業綠色發展路徑,促進建材行業全面進入以綠色低碳為導向的高質量發展階段。立足優化能源結構、提高資源利用效率、探索減污降碳技術革新等需求,綜合運用工業互聯網實現供需精準對接和能源資源數據管理,通過提升產業數字化集中程度推動化解過剩產能,打造清潔生產新模式,推廣協同處置、低碳及高性能建材產品,支撐行業實現高質量綠色發展。三是提高建材企業數字化治理水平?!笆奈濉痹牧瞎I發展規劃中明確提出,加快建材行業工業互聯網標識解析二級節點建設,推動標識解析在供應鏈協同、產品追蹤溯源、庫存管理等方面的探索應用。通過
26、構建工業互聯網平臺,向上對接國家頂級節點,向下對接企業節點和工業企業信息系統,推動行業數據集成發展和全生命周期管理。綜上所述,建材行業與信息技術在更廣范圍、更深程度、更高水平 9 上實現融合是其轉型發展的必由之路。建材行業將立足新發展格局,促進行業在數字化智能化綠色化方面的深度融合,著力推動集研發設計、物流采購、生產控制、經營管理、專業服務、市場營銷為一體的全鏈條全系統信息化,加快實現建材行業智能化生產、網絡化協同、規?;ㄖ?、服務化延伸。三、建材行業標識解析實施路徑(一一)建材行業標識解析實施架構建材行業標識解析實施架構 建材行業標識解析應用的重點在企業節點側,企業完成數據標識后與標識解析體
27、系基礎設施對接,為生產制造、物流、使用等過程中提供全產業鏈的信息互通和數據共享能力(實施架構如圖 2 所示)。進一步在二級節點、遞歸節點與基礎設施的參與下,完成建材行業的工業互聯網典型應用。在生產制造環節,工業軟件與生產設備是數據流轉的主體,在傳統工業軟件數據庫的基礎上,通過對數據采用統一標識,完成數據的廠內廠外轉換,增強數據的流通性。在物流管理環節,倉儲、物流信息是數據流轉的主體,通過對倉儲信息、運輸信息和打包信息的標注,可以無縫銜接生產制造環節,并對后續的產品信息追溯、動態管理提供數據條件。在產品使用環節,產品信息是數據流轉的主體,各參與主體圍繞產品進行數據的交換,通過標識解析體系,一方面
28、可以方便完成分銷、施工等過程對產品歷史追溯需求,另一方面可以加強與產業鏈其他人員的 10 溝通,提升運維效率,進一步增強建材行業供應鏈協同能力。圖 2 建材行業標識解析實施架構圖(二二)建材行業標識對象分析建材行業標識對象分析 1.標識對象分類標識對象分類 建材行業標識對象即在建材相關產品的生產、倉儲、銷售、物流及使用過程中被附有標識載體和能夠進行解析的設備、產品、物料等實體資源以及數據、算法、工藝等虛擬資源。通過對每個標識對象附以唯一編碼,實現建材產品全流程管理、建材生產設備全生命周期數字管理、建材智慧物流、供應鏈協同、能效管理等集成創新應用,同時也為行業監管平臺提供接口,解決建材行業監管難
29、題。建材行業標識對象及其分類包含 國民經濟行業分類(GB/T 4754-2017)國家標準中的 C(制造業)門類下的 30(非金屬礦物制品業)。結合建材行業上游(原材料及建材裝備)、中游(建材產品)、下游(使 11 用)實際應用及相關數字化管理系統信息,標識對象涵蓋:設計相關對象,如圖紙、模具模板等;生產相關對象,如工廠、產線、工序、設備設施、配方、樣品、人員、單據等;倉儲對象,如倉位、庫區、人員、單位等;物流對象,如車輛、人員、單據等;銷售對象,如人員、評價、訂單、單據等;使用對象,如工程、部位、施工設備、人員等。表表 1 建材行業標識對象及其分類表建材行業標識對象及其分類表 產業鏈產業鏈
30、對象對象分類分類 標識主體標識主體 賦碼顆粒度賦碼顆粒度 標識標識形式形式 采集采集技術技術 上游(原材料及建材裝備)設計 設計圖紙、模具模板等 一物一碼 一維碼、二維碼、RFID標簽、NFC標簽、主動標識載體等 掃 碼器、PDA、手機、RFID讀 寫器、NFC讀 寫器、聯網 自動 采集等 生產 原材料:礦石開采、加工,如河砂、碎石等;工業廢棄物回收利用,如粉煤灰等;設備設施 一批一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)建材設備:工廠、產線、工序、設備設施(通用設備、專用設備、計量設備、污染物處理設備設施)、配方、樣品、人員、單據等 一物一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)倉儲 倉位、庫區、人員、
31、單據等 一物一碼 銷售 人員、評價、訂單、單據等 一物一碼 物流 車輛、人員、單據等 一物一碼 中游(建材產品)設計 設計圖紙、模具模板等 一物一碼 生產 水泥 工廠、產線、工序、設備設施(通用設備、專用設備、計量設備、污染物處理設備設施)、配方、樣品、人員、單一物一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)玻璃 一物一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)陶瓷 一物一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)混凝土 一物一碼(結合批次或包裝狀態適配顆粒度)12 產業鏈產業鏈 對象對象分類分類 標識主體標識主體 賦碼顆粒度賦碼顆粒度 標識標識形式形式 采集采集技術技術 其他建材 據等 一物一碼(結合批次或包裝狀態
32、適配顆粒度)倉儲 倉位、庫區、人員、單據等 一物一碼 物流 車輛、人員、單據等 一物一碼 下游(使用)銷售 人員、評價、訂單、單據等 一物一碼 施工 工程、部位、施工設備、人員等 一物一碼 2.對象標識編碼對象標識編碼 在厘清建材行業標識對象后,應本著統一、兼容、實用、可擴展等基本原則,制定對象的標識編碼規范。編碼規則應遵守國家有關法律法規要求以及國家工業互聯網標識解析體系統一管理要求,并結合所在行業的國際標準、國家標準、行業標準等,制定建筑材料行業二級節點編碼規則/標準(水泥、玻璃等重點建材產品編碼標準正在研制)。建材行業標識編碼應從以下幾個方面考慮:可兼容。標識編碼應具有良好的兼容性,一是
33、兼容 Handle、OID、Ecode 等現有標識系統,也支持未來可能出現的各種標識,二是兼容已分配的標識和統一規則后分配的標識??善ヅ?。通過分段層次設計,實現標識編碼與國內工業互聯網標識解析體系匹配,體現在根管理機構負責分配和解析頂級標識,注冊管理機構負責分配二級標識等??蓴U展。標識編碼體系具有可擴展性,滿足標識對象快速增長、標識體系擴展、增加字段功能等需求。安全高效。編碼應引入簽名和證書安全機制,保證標識的完整、真 13 實性。在充分考慮建材行業生產運營特點的基礎上,要同時考慮讀寫和查詢的速度。建材行業標識對象編碼的基本規則可參照以下:3.標識應用分布標識應用分布 據建材行業工業互聯網標識
34、解析網絡二級節點相關數據統計,當前建材行業工業互聯網標識年平均值注冊量4.8億,年平均解析量12.87億,主要應用于設備、配方、樣品、單據等。以混凝土行業為例,相關典型標識對象及應用分布如下表 2 所示。表 2 典型標識對象及其分類表(以混凝土行業為例)對象分類對象分類 類別類別 標識注冊量標識注冊量占比占比 標識解析標識解析量占比量占比 包含內容包含內容 生產 設備 0.23%0.04%生產設備、試驗設備等。設計/生產 配方 7.39%3.49%相關技術參數、各材料用量、使用單位等 生產 樣品 5.81%2.74%性能等級、生產單位、生產時間、工程名稱、發貨單編號等。銷售 供應 小票 55.
35、99%79.28%供貨信息、出廠檢測結果、交貨檢驗信息、原材料信息、產品相關圖片視頻,生產和試驗用設備等。銷售 材料 小票 26.99%12.74%供貨信息:材料名稱、型號、供貨單位、物流公司、運輸車牌、駕駛員、收貨地址等;出廠檢驗結果(不同材料檢測內容不 14 對象分類對象分類 類別類別 標識注冊量標識注冊量占比占比 標識解析標識解析量占比量占比 包含內容包含內容 同);型式檢驗報告,相關圖片或視頻,運輸路線等。銷售 物資采購訂單 0.16%0.08%商品名稱、型號、買方、賣方、采購時間、采購數量、收貨地址等 銷售 產品采購訂單 3.43%1.63%購買單位、生產單位、合同編號、工程名稱、性
36、能等級、采購數量等 (三三)建材行業標識數據分析建材行業標識數據分析 1.標識數據分布標識數據分布 建材產品標識數據業務范圍包含設計、生產、倉儲、物流、銷售、施工等全生命周期,自產業鏈上游到下游包括但不限于采購貿易、智能生產、設備管理、庫存管理、物流運輸、交貨驗收、銷售服務、施工過程等數據。建材行業標識解析相關業務數據的應用場景分布,主要可以從以下幾個方面考慮:供應鏈相關的采購訂單、物流、評價、結算等數據。通過標識采集該環節數據,將供方與其供應的產品質量、效率等關聯起來,提高供應鏈公正、公開、透明。主要為提升供應鏈運轉效率,提高票賬關聯度,優化供應鏈評價競爭機制,降低運營成本,加強物資防偽等提
37、供數據支撐。產品生產相關的生產訂單、圖紙、配方、計量、生產、設備、庫存等數據。用于描述建材產品從原材料通過生產加工成為產品的過程,基于此以實現建材產品的數字化生產管理、質量控制、客戶服務等方面優化升級,也可應用于建材產品質量追溯和行業質量監管,提升行業生產管理水平和質量監管能力。設備相關的使用、維保等數據。用于描述生產、運輸等設備的生產 15 記錄、使用時限、故障頻率等,主要應用于設備管理智能運維、設備長期使用效果評價等方面,優化設備維保方案,提升設備運行穩定性、可靠性,有效減少設備故障和損壞。產品銷售施工相關數據。用于描述建材產品在銷售、施工使用過程中產生的數據,實現建材產品全生命周期中的質
38、量追溯、質量品控,為優化產業鏈中各生產、管理環節提供數據依據。企業內部管理相關數據。主要包括人員管理、作業管理、安全管理、業務流程管理等數據,通過標識解析采集匯聚數據后,可為企業內部管理優化賦能,改進生產工藝、優化業務流程、提高人才素質等,有效實現企業降本增效。表 3 建材行業標識解析業務數據分析 數據分類數據分類 數據對象數據對象 功能應用功能應用 供應鏈類 采購訂單、車輛、人員、單據、原材料、供應效果評價等 提升供應鏈運轉效率,提高票賬關聯度,優化供應鏈評價競爭機制,降低運營成本,加強物資防偽等 生產類 生產訂單、圖紙、配方、計量、生產、設備;產品名稱和型號、執行標準、質量參數、產品圖片等
39、,生產批次、數量、出廠日期等 數字化生產管理、質量控制、客戶服務等,建材產品質量追溯和行業質量監管,提升行業生產管理水平和質量監管能力 設備類 設備出廠信息,使用時間、使用量,維保時間和內容、運行情況等 設備管理智能運維、設備長期使用效果評價等方面,優化設備維保方案,提升設備運行穩定性、可靠性,有效減少設備故障和損壞 銷售施工類 合同、訂單、產品規格型號、數量,施工部位、施工速度,客戶驗收、評價等 數實現建材產品全生命周期中的質量追溯、質量品控,為優化產業鏈中各生產、管理環節提供數據依據 企業內部管理類 人員管理、作業管理、安全管理、業務流程管理等 可為企業內部管理優化賦能,改進生產工藝、優化
40、業務流程、提高人才素質等,有效實現企業降本增效 16 2.標識數據建模標識數據建模 為建立各類對象全生命周期的數字畫像,需要對對象屬性數據進行系統梳理,并規范屬性數據組織形式和描述方法。根據工業互聯網標識數據模型,如圖 3 所示。建材行業標識應用企業可基于該建模方法,建立全要素的數字模型,并定義屬性數據的元數據規范,從而實現企業內部的數據管理以及企業外部的信息交互。圖 3 工業互聯網標識數據模型 3.標識數據分類標識數據分類 建材行業對象屬性值可根據各流程環節的業務需要進行組織。供應鏈類、生產類、設備類、銷售和施工、企業內部管理等方面的典型對象數據分類參考下表 4。表 4 建材行業重點對象標識
41、數據分類 數據分類數據分類 對象名稱對象名稱 屬性數據屬性數據 備注備注(數據標簽數據標簽)供應鏈類 原材料 原材料種類(原材料采購)原材料名稱 原材料型號 供應商信息 17 數據分類數據分類 對象名稱對象名稱 屬性數據屬性數據 備注備注(數據標簽數據標簽)采購訂單信息 原材料檢測信息 出庫信息 入庫信息 生產類 建材產品 產品種類(產品)產品名稱 產品型號 生產批次 生產地點 質檢信息 生產責任人信息 設備類 建材用設備 設備名稱(設備基本信息)設備型號 設備供應商信息 驗收單號(設備入庫)訂單編號 入庫人 申領單號(設備出庫)出庫去向 出庫人 安裝位置(設備安裝)安裝人 使用地點 使用時間
42、 使用人 單位信息(設備監控)統計參數 設備類 建材用設備 設備信息 故障參數 18 數據分類數據分類 對象名稱對象名稱 屬性數據屬性數據 備注備注(數據標簽數據標簽)提取時間 預警名稱(故障預警)預警模型 特征信息 故障類型 預警時間 預警分析向量(預警評價)故障等級 等級描述 故障機理 處理方法 報告名稱(設備維護)維護類型 維護內容 維護時間 維護人 維修類型(設備維修)維修內容 維修人 報廢類型(設備報廢)報廢內容 報廢負責人 驗收結論(設備檢驗)驗收時間 檢驗人 銷售施工類 訂單 客戶名稱(訂單簽訂)訂單簽訂時間 訂單金額 貨物數量 19 數據分類數據分類 對象名稱對象名稱 屬性數據
43、屬性數據 備注備注(數據標簽數據標簽)到款進度信息(訂單交付)交付信息 企業內部管理類 人員 人員名稱(人員)人員性別 人員部門 人員職務 人員權限 流程信息 (四四)建材行業標識建材行業標識應用應用組織流程組織流程 企業開展標識解析應用一般分四個階段,預研與評估階段、節點建設與部署階段、企業標識應用實施階段、產業推廣與運營階段?;跀底只D型要求,企業應對工業互聯網標識應用需求進行分析評估,明確其建設和應用路徑并進一步開展實施。其路徑有三,一是服務于企業內部的閉環標識體系建設,二是服務于現場、車間、企業、供應鏈多層級開環應用的企業節點建設,三是服務于產業鏈跨企業應用的二級節點建設,圖 4 給
44、出了三條路徑的組織流程,包括各階段的重點實施步驟、產出物和參與方。在建設和應用過程中,二級節點還應當為行業提供統一、可實施的技術指導,如依托協會和聯盟開展行業編碼、元數據、系統接口等規范的研制,調動企業總結典型案例形成行業應用指南,聚集產業鏈建立應用生態,形成規?;瘧?。1.預研與評估階段預研與評估階段 企業根據自身發展現狀,評估工業互聯網標識及標識解析基礎設施 20 應用需求,當企業無外部信息交互場景時(例如內部資產管理),可自行建立私有標識的應用閉環;當企業存在交互場景時,可依托工業互聯網產業聯盟(AII)進行標識解析建設可行性分析,形成分析報告,由應用供應商進一步根據企業現狀制定標識解析
45、建設方案。2.節點建設與部署階段節點建設與部署階段 企業標識解析建設方案將明確建設路徑,同時需開展標識解析標準化工作,以指導和支撐產業服務。其中,二級節點建設應參照工業互聯網標識管理辦法、工業互聯網標識解析 二級節點建設導則及相關技術標準,主要包括評審、建設、測試、對接、許可等關鍵步驟。企業依托 AII 組成專家團隊進行二級節點評審,并形成評審意見,同時由政府評估后出具推薦函;企業根據實施方案進行系統建設和部署,在標識注冊管理機構授權的情況下注冊二級節點前綴;系統需經過第三方測試形成測試報告;測評通過的方可與國家頂級節點開展對接并進行對接測試;對接完成后企業可向所在行政區域管理部門申請許可,政
46、府依照管理辦法審核并為企業頒發相應牌照;二級節點正式上線,對接企業節點開展標識注冊、解析和應用服務,并與國家頂級節點保持注冊和解析數據同步。企業節點建設可依托 AII 或應用供應商制定實施方案,并開展系統建設;部署完成后企業可選擇相應二級節點注冊企業節點前綴;根據行業編碼規范為企業內標識對象分配標識后綴;開展標識應用后應與二級節點保持注冊和解析數據同步。標準化建設主要依托中國通信標準化協會(CCSA)和工業互聯網產業聯盟(AII),同時也鼓勵二級節點聯合本行業專業協會、研究機構等共同開展標準制定。為規范二級節點基礎服務、保障基礎設施穩定運行,21 二級節點應協同企業節點共同開展行業編碼、元數據
47、、系統接口等標準研制。3.企業標識應用實施階段企業標識應用實施階段 完成節點建設后,企業具備了基本的標識注冊、解析能力,還需要在工業制造、物流倉儲等現場部署標識及其關鍵軟硬件。企業可通過 AII或應用供應商根據建設方案提供賦碼、采集、存儲和應用系統,基于工業軟件中間件打通企業內部軟件系統,基于頂級節點統一元數據管理構建企業主數據資源池,基于產品溯源、設備遠程運維、數字化工廠等應用場景建設應用平臺并與已有的工業互聯網平臺進行融合。4.產業推廣與運營階段產業推廣與運營階段 隨著標識應用的逐步壯大,二級節點應總結典型案例形成行業應用指南,引領企業接入工業互聯網;依托 AII 開展應用成效的評估評測,
48、完成第三方認證。22 圖 4 標識應用組織流程 23 四、建材行業標識解析應用模式(一一)建材行業全流程管理建材行業全流程管理 1.應用需求應用需求 跨企業質量信息難以整合,各流程質量數據關聯難度大。從基礎的木材、砂、石等原材料,到水泥、混凝土、玻璃纖維等建材產品,再到消費與使用的產品全生命周期中,建材質量控制過程中涉及建材生產、運輸、施工安裝等眾多企業,各企業信息化水平差異較大,且由于生產工藝、產品特性的不同,各企業的 ERP、PLM、EMS 等信息化系統有很強的企業特性,建材企業間數字信息共享難度大,行業質量信息不透明、協調品控能力弱、質量監管難度大。行業溯源認證機制缺失,竄貨現象屢見不鮮
49、。在建筑材料行業的重要產品溯源認證領域上,當前的各種溯源應用主要針對廠內溯源,廠外溯源應用缺失,導致廠外溯源信息難以迅速反饋到廠內影響產品的生產管控,也難以直接利用廠外溯源信息進行數據分析形成有效的防竄貨手段,使得防竄貨成本一直居高不下,惡意竄貨事件時有發生。2.解決方案解決方案 基于工業互聯網標識解析體系,構造行業跨企業及跨企業內部部門的信息溝通機制和渠道接口,將生產、運輸、施工、檢測及相關服務企業數據關聯起來,建立建材行業全流程質量追溯平臺。通過工業互聯網標識將原料、生產、倉儲、運輸、銷售及應用施工等環節的人、機、料、法、環、測相關信息采集、關聯并上傳系統,一旦出現質量糾紛,可通過標識快速
50、預警并尋找質量問題根源,包括基礎原料生產、轉運、倉儲、24 運輸過程,中間建材生產、運輸、交貨過程,以及建筑施工、安裝、養護過程等等,做到來源可尋、去向可追、責任可查。圖 5 建材行業全流程管理 3.典型案例典型案例 案例案例 1:基于標識解析的防偽防竄貨云應用基于標識解析的防偽防竄貨云應用(建筑材料工業信息中建筑材料工業信息中心心)1.案例介紹 基于建材行業標識解析應用服務平臺提供的標識中間件、應用接入接口,將防偽防竄貨應用接入到應用服務平臺中為用戶提供服務。企業利用產品管理模塊預定義需要做竄貨監測的產品類別,并在產品銷售區域管理中設置經銷商可銷售的地域范圍。企業產品出廠前,將會被賦予唯一的
51、工業互聯網標識編碼,并上傳對應的質量驗證信息。用戶可通過掃描承載標識編碼的標識載體獲取到產品的信息。系統通 25 過獲取用戶所在位置并與設定的銷售區域進行比對,若發現實際銷售區域在設定銷售區域之外,則向企業發出竄貨預警,提示企業及時向經銷商確認問題。從而幫助企業及時對竄貨行為進行稽查,以維護品牌的名譽和利益。2.實施成效 通過防偽防竄貨的應用,在生產商和消費者之間形成健康的消費渠道。通過對每一件產品的生產、加工、儲存、運輸、銷售都一系列的信息記錄并錄入系統,企業可實現產品全生命周期、全流通區域的數據追蹤,幫助企業有效地對產品的所有環節進行監管,消費者通過掃描二維碼可以了解到產品的所有信息,實現
52、產品信息的透明化,增加消費者對品牌的信任。運用防偽防竄貨系統可以幫助企業節約成本,企業自己治理竄貨往往需要大量的人力成本和物力成本,而工業互聯網標識賦予了每個產品唯一的防偽標簽,通過二維碼對每件產品進行有效的監管,有效地節約了企業的管理成本。26 案例案例 2:預拌混凝土質量追溯預拌混凝土質量追溯(重慶建工建材物流有限公司重慶建工建材物流有限公司)1.案例介紹 將工業互聯網標識應用于預拌混凝土生產企業現有生產運營體系,以混凝土供貨小票為載體,為每車混凝土賦予工業互聯網標識碼,同時給預拌混凝土質量相關對象,如原材料、質檢樣品、生產設備等進行標識,通過標識將原材料質量、生產配方、出廠檢測、運輸泵送
53、設備及第三方檢測等質量信息關聯起來,相關方通過解析標識二維碼可逐級追溯每車混凝土各環節質量數據,實現預拌混凝土從原材料生產供應、混凝土生產、混凝土運輸泵送及現場施工過程的全流程質量信息追溯。27 2.實施成效(1)全流程數字化質量追溯新模式,用戶通過標識碼即可便捷獲取產品質量相關信息,大幅提高原材料、混凝土、結構實體的質量追溯效率,促使混凝土生產情況公開透明,提高預拌混凝土行業內企業品控水平。(2)基于工業互聯網標識解析平臺,為規范行業質量管控提供數據支撐,可用于預拌混凝土企業質量管理、建筑施工企業的混凝土工程質量控制,以及行業監管單位質量監管等場景,有效提高質量管控能力,降低工程質量事故損失
54、。28 案例案例 3:基于標識解析的產品全生命周期管理基于標識解析的產品全生命周期管理(山東路德新材料股份山東路德新材料股份有限公司有限公司)1.案例介紹 山東路德新材料股份有限公司推出了基于標識解析的拉式生產系統解決方案,從而實現了從物料采購到最終銷售的全流程貫通?!按a碼關聯”匯集銷售訂單、生產任務單、作業單、完工入庫單、發貨單、原材料采購單、原材料質檢單等全過程信息,并將相關信息注冊到標識解析系統中,可實現反向拉式溯源,層層關聯,逐級遞進,從而達到產品全生命周期管理的目的??蛻舸a銷售訂單號登記時間產品編碼產品名稱銷售訂單數量幅寬經緯克重銷售訂單銷售訂單產品編碼產品名稱幅寬經緯克重計劃下達
55、數計劃下達說明需求標示創建日期銷售單號生產任務單生產任務單作業單號開始時間結束時間狀態設備:生產訂單號車間班組作業單作業單生產單號LD單號作業單號物料編碼產品名稱幅寬經緯克重卷徑生產車間完工入庫單完工入庫單車牌號發貨日期客戶名稱發貨數量卸貨點發貨單發貨單到貨登記編號采購訂單供應商代碼物料編號產品名稱單位入庫日期到貨數量合格數量質檢編號采購單采購單建材行業標識解析二級節點平臺 2.實施成效 通過標識解析,實現了訂單管理、庫存、采購、研發、生產、質量、倉儲、物流等生產制造全流程、全方位、深層次的數字化管控,提升企業知識價值與共享,優化產品研發與業務流程,降低產品全生命周期管理成本,從而提升企業的市
56、場競爭力。29 (二二)建材生產設備全生命周期數字管理建材生產設備全生命周期數字管理 1.應用需求應用需求 建材產品生產設備使用周期長、種類多、分布散、價值大,設備的全生命周期管理需求旺盛。為保證建筑材料順利生產和實現工藝優化,建筑材料生產企業需要實時了解其設備的運行狀態來輔助判定工藝流程中需要優化的參數,并需要定期對設備進行維護,同時需要對設備的全生命周期進行管理包含對設備關鍵零部件的備品備件進行管理。傳統生產設備管理信息化程度較低。傳統的設備管理中,多采用設備外部附著紙質標簽或手工記賬的方式對設備進行管理,標識編碼標準不統一,伴隨著生產經營活動中設備的維保、清查、統計以及移動管理等業務操作
57、,原有的管理手段在時效性和準確性已經不能滿足管理的需要,并較大程度影響企業的工作效率和經濟效益。一旦出現故障,生產企業和設備制造企業之間設備信息同步率低,影響設備維修效率和工作進度,損失難以預料。2.解決方案解決方案 依托工業互聯網標識體系及標識解析二級節點,將建筑材料行業關鍵生產設備進行統一編碼和打碼,通過 RFID 標簽、無線射頻天線、智能傳感器等,實現設備各項數據采集、數據存儲、數據分析,并基于標識解析數據鏈路將設備與信息系統有機連接起來,對分散的設備實體進行遠程監控、統一管理。對核心關鍵部件進行健康評估與壽命預測,實現關鍵件的預測性維護,降低計劃外停機概率和安全風險,提高設備巡檢、盤點
58、、轉資、運維、報廢等環節實物資產操作的精準度,提升數據采集的準確性、便捷性,降低勞動強度,為設備管理核心專業領域提供了豐 30 富的業務場景數據與信息服務。通過大數據累積、展現分析、應用。通過智能預警模型、智能診斷模型、智能自學習知識庫等應用,提供更好的設備維護方案、運營優化方案、運營戰略管理方案。圖 6 建材生產設備全生命周期數字管理 3.典型案例典型案例 案例案例 4:建材生產設備智能健康管理運維建材生產設備智能健康管理運維(建筑材料工業信息中心建筑材料工業信息中心)1.案例介紹 針對生產設備、輔助工裝、轉運設備、計量設備、試驗設備、測試設備等物理實體對象賦予貫穿其全生命周期的唯一的身份標
59、識,實現資產基礎信息、價值信息、運維信息與實物信息的一一對應,實現對設 31 備資產從前期采購到中期使用監控運維管理,直至淘汰、報廢的設備全生命周期監管,并形成一套基于標識解析的設備遠程運維管理的流程?;谏鲜龈黝惲鞒绦畔?,建設標識解析平臺,涵蓋數據接入模塊、后臺管理模塊、大屏前端、終端應用等功能模塊,實現實時預警、GIS定位、保養提醒、遠程協作、專家輔助、數據分析等功能,系統提升設備健康管理能力。2.實施成效(1)實現設備故障快速診斷及遠程處理故障、遠程鎖機、遠程調試,實現手機 APP 報修、評價,提高了資產的運行可靠性與使用價值,降低維護成本與維修成本,保障企業安全生產運行。(2)大幅度減
60、少人工高強度的點檢和維護作業,實現處于高危環境及不易觸碰到的設備不通過人工的實地點檢,增強職業健康安全性的同時使管理者、維修者更清晰、更直觀地實時查看設備運行的健康狀況。(3)根據設備運行狀態的數據變化趨勢,通過數據庫標準數據比對,判定設備故障等級,預測設備的殘余壽命,為設備維護保養的時機提供科學依據,最大程度地降低運維成本,提高經濟效益。32 (三三)基于數據協同的建材行業智慧物流基于數據協同的建材行業智慧物流 1.應用需求應用需求 建材行業物流信息不透明,監管難度大,客戶體驗感差。建材行業物流涉及供應方、中間承運方和需求方企業,傳統信息傳遞依靠紙質文件,由于紙質文件傳遞效率低,不能滿足生產
61、經營需求,逐漸演變為紙質文件與電話溝通相結合的方式,然而電話溝通容易出現誤聽和理解偏差,且難于查證,時常導致糾紛。由于建材行業跨企業間信息共享程度低、更新速度慢,導致企業間信息不對稱,貨物發貨、運輸、驗收過程難于有效監管,迫切需要通過統一標識對行業上下游對象進行管理,實現企業間信息高效共享,提高跨企業物流協同效率。供需信息不對稱,行業運輸車輛使用效率低。建材運輸主要是大宗貨運,傳統運輸需求信息大多為定向傳遞,供需信息透明度低,供需方選擇范圍小、訂單達成效率低。另外,由于缺乏高效的車輛位置和貨物位置信息分析能力,運輸車輛往往空車行駛長距離去接貨,運至目的地后又空車返程,導致車輛空程率高,運輸企業
62、運營成本居高不下。2.解決方案解決方案 通過工業互聯網標識的應用,建材行業上下游企業的生產、供應、物流等關鍵數據能夠利用統一的數據格式和技術架構,為整合行業物流信息提供了條件。依托工業互聯網平臺進行標識數據串聯,打破建材生產、運輸、施工企業間的信息壁壘,打造適用于建材運輸的信息共享管理平臺。建材運輸供需雙方通過該平臺公開運輸需求和運輸能力等信息,并結合位置信息為運輸車推薦需求訂單,提高訂單達成效率,降低運輸企業運營成本。33 圖 7 基于數據協同的建材行業智慧物流 3.典型案例典型案例 案例案例 5:預拌混凝土智慧物流預拌混凝土智慧物流(重慶建工建材物流有限公司重慶建工建材物流有限公司)1.案
63、例介紹 依托預拌混凝土工業互聯網平臺,結合國家工業互聯網標識解析體系,聚集混凝土訂貨、生產、銷售、運輸、交付等環節信息,打造混凝土智慧物流應用平臺盼砼。盼砼匯集了行業運輸車輛資源、混凝土及原材料生產企業,平臺中運輸企業和生產企業有更大的選擇范圍。平臺供需信息公開透明,需方通過平臺發布運輸需求,系統結合實時大數 34 據分析,推薦就近運輸車輛承接運輸訂單,有效提升運輸匹配效率、提高運輸車輛使用率,供、需、運三方通過平臺共享數據,可及時掌握貨物運輸位置,對運輸狀態實施監管,實現了物流過程的追溯和監管。2.實施成效(1)借助標識解析二級節點標識解析平臺,實現運輸能力動態監管,掌握車輛實時位置,提升調
64、度效率,可快速查詢所需車輛的當前位置、期望流向、車型等條件,有效避免車輛調度不及時、不合理情況。(2)基于物流車輛信息匯聚,深入分析供需數據,實現綜合調度運輸車輛、降低車輛返空距離、提高車輛使用率,車輛使用效率提升約20%。(3)強化了運輸過程管理,通過資料審核、歷史軌跡分析等方法可優選一大批資料完整、流向真實的車輛供物流管理平臺用戶,有效杜絕運輸過程中違規行為。35 案例案例 6:廠內物流協同運輸廠內物流協同運輸(泰山玻璃纖維有限公司泰山玻璃纖維有限公司)1.案例介紹 玻纖從拉絲成形之后,要經歷烘干、短切、包裝等多個工段,部分工段環境潮濕、高溫。為提高生產效率,降低勞動強度,保持產品性能穩定
65、,同時滿足生產物流線對于低延時、高穩定及高可靠要求,泰山玻璃纖維有限公司建設部署了基于工業互聯網的自動導航車輛(AGV)調度系統,將紗車、紗團、工段點位賦予唯一的標識。AGV 導航車輛在接到運輸指令后,在指定位置取紗車,通過識別標識二維碼獲取紗團品種,根據品種后道工序的工藝要求自動將原絲紗車運送到烘干、冷卻、包裝等工藝環節;同時,結合 5G 技術,實現生產過程數據進行實時采集、上傳和綁定分析,實現產品的自動分類、輸送、自動存儲,大量減少了人工勞動強度和危險性,也避免了人為操作失誤。2.實施成效 基于標識的場內運輸調度系統的部署,使得原絲碰傷、變形、出現污紗的幾率大幅降低,生產效率得到了有效提升
66、,生產更加的穩定,大幅度降低了人員的勞動強度,同時解決了惡劣環境對工人傷害較大的 36 問題。另外,公司的場內運輸調度系統引用了 5G 技術,利用其網絡大帶寬、低時延、高可靠的特性,解決了高溫、微波環境下,傳統車間 wifi網絡不穩定造成 AGV 斷訊停止運行等問題,提高了物流線整體運行效率。此外,通過識別紗團的條碼,生產人員可以追溯到紗團生產各環節信息,實現對質量問題的快速定位。(四四)建材行業供應鏈協同建材行業供應鏈協同 1.應用需求應用需求 供應鏈參與主體多,覆蓋域廣,信息同步難。建材行業供應鏈管理存在信息不透明、協同性差、流程不統一、成本控制及供應鏈風控難度大等問題,供應鏈韌性/柔性較
67、差。供應鏈節點企業交貨時間無法保障。需加強供應鏈上下游企業生產需求計劃的對接,減少交期提前或拖延現象,合理的庫存管理,減少物資的中間周轉時間,有效降低供應鏈整體庫存成本。供應鏈上下游信息協同水平較低,存在信息不透明、協同性差、流程不統一、成本控制及供應鏈風控難度大等問題。當前建材行業供應鏈上下游企業普遍處于智能化起步初級階段,信息化水平較低,相互之間的協同應用大多由行業龍頭先進企業主導,但由于各企業信息編碼規則不一樣,供應鏈上下游企業在協同時存在信息壁壘,需要耗費一定時間進行信息的轉換和映射,效率不高的同時也容易產生錯誤。因此,建材行業內需要一套基于工業互聯網標識的供應鏈協同應用,幫助行業供應
68、鏈上的企業提升協同效率,通過供需精準對接推進化解過剩產能。37 中小企業供應鏈管理訴求明顯。建材行業產業布局較為分散,存在大量中小企業,且由于企業與原料、輔料供應商之間的信息流轉慢,導出庫存信息無法及時同步,容易產生存貨成本大、供貨延遲等問題,影響企業的生產效益。因此,建材行業需要深入推進供應鏈協同應用,幫助中小企業實現對供應商的有效管理,加強供應鏈上下游企業生產需求計劃的對接,減少交期提前或拖延現象,合理的庫存管理,減少物資的中間周轉時間,有效降低供應鏈整體庫存成本。2.解決方案解決方案 建材行業供應鏈上的需求方根據自身的管理需求,利用基于標識解析的產品管理模塊將需要供應商供應的貨品分類編碼
69、(如產品、設備、原材料等),并將物料與物料供應商進行綁定。當需求方需要采購某類貨品時,可通過應用向供應商下達采購訂單,采購訂單會隨時同步到相應供應商。供應商在查看客戶采購時,系統將同步解析到需要產品對應的規格、數量、工廠等信息。供應商可根據自身情況選擇是否接受訂單,并隨時通過應用管理采購訂單的狀態,將發貨信息隨時更新。需求方可在下完采購訂單后,通過系統隨時查看訂單的完成狀態,及時發現有問題的情況。此外,需求方通過應用隨時向供應商更新供應貨品的庫存情況,供應商可通過應用查看客戶貨品的庫存情況,從而預測貨品的需求,及時備貨?;跇俗R解析的供應鏈協同應用,可以促進行業供應鏈各方協作,降低行業內供應鏈
70、協同的管理成本,提升行業內供應鏈智能化管理水平。38 圖 8 建材行業供應鏈協同 3.典型案例典型案例 案案例例 7:基于標識解析的供應鏈協同云應用基于標識解析的供應鏈協同云應用(建筑材料工業信息中建筑材料工業信息中心心)1.案例介紹 建筑材料工業信息中心基于建材行業標識解析二級節點建立了服務平臺,通過建設標識解析中間件的形式,實現與工業互聯網標識解析二級節點的交互。用戶通過二級節點服務平臺開通應用,無須本地部署,減少了用戶使用標識的難度。供應鏈協同應用可實時同步供應鏈上采購方和供應方的采購訂單及送貨訂單,并實時同步庫存情況,幫助行業供應鏈上的企業降低信息流通的成本,提升信息的流轉的效率。供應
71、 39 鏈協同看板可將信息進行可視化的匯總展示,需求方可通過查閱看板信息,查看貨品的發出情況、預計到達時間,合理安排收貨。2.實施成效(1)推進供應鏈協同管理模式,實現“按需求拉動組織生產”,提高交付精度、縮短交貨周期、降低供應鏈庫存,打造低庫存成本、低資金占用、高效率響應、穩定可靠的供貨保障協同解決方案,鞏固提升供應鏈安全性和保障性。(2)通過降低供應鏈運營成本,提高供應鏈上的節點企業按時交貨率,縮短訂貨到生產的周期,提高供應鏈上的節點企業生產率,實現整個供應鏈協同管理體系的增值,從而提高供應鏈的整體競爭力。(3)借助智能供應鏈體系打造新型全價值鏈建材行業生態,推動產業鏈、供應鏈、價值鏈高質
72、量重塑,實現傳統制造向服務型制造的初步轉變。40 (五五)建材行業能源數字化管理調度建材行業能源數字化管理調度 1.應用需求應用需求 行業能耗水平高,節能減排勢在必行。建材行業作為典型的能源資源承載型產業,能源消費總量約占全國能源消費總量的 8%,能源費用在建筑材料生產成本中所占比例不斷增加。工業能效提升行動計劃明確提出要“提高工業互聯網+能效管理創新能力”。加快推進建材企業能效提升,不斷提高企業能源資源利用效率,降低能源成本,從源頭減少二氧化碳排放,對推動建材行業實現碳達峰目標有著重要意義。能源數字化管理調控水平不高。目前對建材企業而言,能源數字化建設水平相對較低,普遍尚未建立數據集中管理體
73、系,缺少能夠監測、分析、優化提升企業能效水平的綜合管理應用平臺。此外,企業普遍存在計量設備設施欠完善問題,已有信息系統中關于能源的數據信息量偏少,功能設計相對簡單,能源數字化管理調控面臨挑戰。2.解決方案解決方案 基于工業互聯網標識二級節點建設工作,賦予能源生產設備、關鍵用能設備、計量設備等物理實體對象實現唯一的身份標識,結合企業計量體系實際,規模部署主動標識載體,實現能源參數的實時監測與采集。同時,打通企業的 ERP、DCS、MES、物流等系統,覆蓋企業生產過程的所有產線,實現能源管理與生產過程管理的全面互聯互通。通過建設基于工業互聯網的能源管理中心,實現企業的能源基礎數據管理、能耗數據實時
74、監控、能效預警、能源指標對比分析、節能效果評估和能源管理可視化、在線優化等系統應用,為建材企業持續提高能效打造數字抓手。41 圖 9 建材行業能源數字化管理調度 3.典型案例典型案例 案例案例 8:建材行業能源管理中心建設建材行業能源管理中心建設(建筑材料工業信息中心建筑材料工業信息中心)1.案例介紹 建設基于標識解析技術的建材行業能源管理中心,對關鍵用能設備、監測點位等進行唯一標識,注冊到建材行業標識解析二級節點中,對用能設備的用電量、用水量、排放量等數據進行實時采集,更新到標識解析體系中。以水泥生產為例,能源管理應用服務平臺將水泥生產線按工藝特點劃分為不同工序,實現更深入的技術對標,實時監
75、測各工序電耗、分布電耗以及綜合電耗的變化。對煤粉倉、水泥磨以及各電氣室 42 電表等監測點位進行標識,結合主動標識載體技術,將儀表數據實時更新到標識解析體系中。能源管理應用服務平臺通過對采集點位標識的解析獲取到用電量、用水量、排放量等信息,通過可視化技術對水泥生產能耗情況進行直觀展示。能效分析模塊通過對采集到的數據進行分析和對標,生成日報、月報,供相關方查看和調度。工業互聯網標識解析平臺關鍵用能設備標識映射關鍵用能設備標識映射數據采集通訊狀態檢測工藝監視報警管理趨勢分析實時報表權限管理能源看板能源調度設備管理生產統計績效考核能源預測能源計劃能源報表能源審計統計分析建材能耗分析平臺建材能耗分析平
76、臺 2.實施成效 建材行業能源管理中心的建設,將幫助企業優化能源管理體系、提升企業能源管理的效率,更精確地采集企業生產運行過程中能耗數據,從而節省企業在自身能源管理上的成本。利用能源管理應用服務平臺提供的生產能耗監測功能,企業可在線實時掌握生產過程中各環節及重點設備的能耗情況,及時發現能耗超標的問題,利用可視化的界面快速定位能耗超標的工序或設備。未來,能源管理應用服務平臺還可實現與國家相關系統的數據對接,在實現能耗數據快速上報的同時滿足國家對企業能耗監管的要求。43 五五、發展建議發展建議(一一)培育建材行業數字化發展新生態培育建材行業數字化發展新生態 加快推動建材行業標識解析二級節點平臺建設
77、,加強產業鏈價值鏈協同共享水平,實現能源資源優化配置。打造建材行業典型標識解析應用體系,培育一批具有代表性及高收益的建材行業典型工業互聯網標識解析應用,吸引大中型企業參與建設,從而進一步推進標識解析體系在行業中的創新發展。建材行業數字化發展典型應用模式一般具有如下特點:一是具有明顯的建材行業代表性,契合行業的運營狀態;二是具有可復制性,能夠適用于建材行業其他企業;三是具有明顯的降本增效能力,通過高投資回報率改善企業生產運營狀況。(二二)加強建材與工業互聯網復合型人才培加強建材與工業互聯網復合型人才培養養 工業互聯網標識解析的應用探索和推廣是一項綜合性的系統工程,需要大量既熟悉建材行業又掌握工業
78、互聯網信息技術的復合型人才。目前制造企業在工業互聯網標識解析方面的研究主要是建材專業技術人才提出應用需求,與信息技術專業人員對接進行推進,對行業需求和實現技術的統籌考慮存在困難,一定程度阻礙了研究和開發應用場景的進程。建議相關部門和生產企業能從更高層次建立復合型人才培養機制,提升工業互聯網領域專業人員綜合能力。44 (三三)強化建材行業標識解析需求牽引強化建材行業標識解析需求牽引 建材行業產業聚集程度不高、產能分散,當前大量中小型建材企業和相關服務單位對工業互聯網標識解析網絡認識不夠,在標識應用涉及成本投入決策時,因短期內回報不明顯而存在保留意見,數字化轉型內生驅動力不強勁。建議主管或監督部門從政策方面加大對標識解析應用的引導,從監管手段方面加強對標識解析技術的依托,利用財政專項、轉型金融、促進行業企業積極接入和共治工業互聯網標識解析體系。