廣東新明珠集團是國內建陶行業(yè)龍頭企業(yè)，隨著企業(yè)規(guī)?？焖贁U大，也逐漸暴露出很多問題，制約其發(fā)展：
產品競爭力低，高質量需求迫切。產品附加值低、同質化嚴重，且近年來產能過剩問題愈發(fā)突出、價格內卷越演越烈，對高質量發(fā)展有著更為迫切的需求。
成分不穩(wěn)定，研發(fā)成本高。由于生產原材料來自自然界，各批次成分不穩(wěn)定導致工藝制成參數不一致，基于人員經驗進行大量試制才能確定工藝，試版成功率低，導致研發(fā)生產成本高。
生產過程復雜，產品質量難控制。建陶行業(yè)裝備復雜，生產過程中的坯料磚容易破損，生產的異常情況會導致空窯爐，進一步嚴重影響窯爐的燒成曲線，導致產品質量和實際產量難以控制。
針對企業(yè)需求和痛點，航天云網構建了“智能制造+工業(yè)互聯網”的建陶行業(yè)數字化工廠解決方案。該方案基于INDICS平臺工業(yè)模型和算法，依托平臺數字孿生建模工具搭建“三維模型、設備模型、產品模型、運行機理模型”4類模型，并通過平臺物接入工具實現對窯爐、噴霧塔、壓機等設備和環(huán)境數據的全面采集，完成設備、產線、車間等數字孿生體構建，形成了設備預測性維護、工藝優(yōu)化輔助決策等應用APP，支撐研發(fā)、生產、設備、質量、能源等5個領域智能管控，實現建陶工廠全流程業(yè)務優(yōu)化。
該解決方案采用私有云部署方式，主要包含以下四個功能應用模塊：
基于數字孿生的產品全生命周期管理：構建四類生產模型，覆蓋“工藝路徑、配方、圖文、花色”等產品全生命周期，全面支撐產品的生產、工藝、質量數字孿生仿真，將管控范圍從后端生產工序，延伸到釉料等原料環(huán)節(jié)，實現了全廠全要素建模。
高行業(yè)屬性的窯爐核心工藝仿真監(jiān)控：應用多學科聯合仿真，實現“動態(tài)磚坯負載下的窯爐溫度場仿真”，對關鍵參數窯爐爐溫及工藝，進行窯爐運行仿真，有效監(jiān)控燒成工藝，提高試版成功率及成品質量。
基于機理模型的精準生產調度：建立構建“空窯預測模型”和“MFA自適應燒成控制優(yōu)化模型”對空窯發(fā)生進行預測，實現調度指令與工藝參數的精準優(yōu)化，真正解決生產管控難、工藝穩(wěn)定難、空窯預警難的問題。
方案在降低企業(yè)試板成本、提高生產質量、提高異常響應效率等方面產生了顯著效益，平均實現設備運維效率提升80%，設備故障率降低92%，試版成功率提升20%，崗位協同效率提升20%，優(yōu)等率提高1.5%，倉儲作業(yè)效率提升60%，異常響應時間減少60%。特別是空窯預警和智能調度，以新明珠集團三水建陶工廠為例，空窯時間每月減少152分鐘、生產裕度降低3%以上，每年為企業(yè)降低成本700萬元以上。
