江西省数字领航企业数字化转型实践案例①

近年来,我省将推进制造业数字化转型作为制造业高质量发展的重要抓手,在电子信息、有色金属、现代家具、新能源等领域涌现了一批模式创新、成效显著的数字领航企业。为发挥标杆示范引领作用,引导更多的中小企业“看样学样”,省工业和信息化厅组织17个获得国家数字领航典型案例和省级数字领航标杆的企业梳理数字化转型实践案例,供全省制造业企业开展数智化转型升级提供借鉴参考。即日起,“江西工信”微信公众号将分期展示。

案例1 崇义章源钨业股份有限公司

基于ZW-MES+IoT融合的钨行业数字化转型实践

一、企业简介

公司成立于2000年,主要从事钨精矿的采选及以钨为原料的仲钨酸铵、氧化钨、钨粉、碳化钨粉、热喷涂粉、硬质合金的研发、生产及销售,2010年在深交所上市,是国内钨行业拥有完整产业链的厂商之一,拥有10个探矿权矿区、6座采矿权矿山、4个钨冶炼精深加工厂。

公司拥有商务部批准的“钨出口国营贸易资质”,是国家制造业单项冠军和中国钨业协会主席单位,钨粉及碳化钨粉产量稳居国内前列。率先认定为钨行业首个数字化综合发展水平L8级,荣获“钨行业首批”“赣州首家”国家卓越级智能工厂及“江西省数字领航企业”荣誉,并成为省内钨行业首家获得工信部5G工厂、国家绿色工厂、数字化转型成熟度3星、智能制造能力成熟度3级、数据管理成熟度稳健级、两化融合AAA的企业,公司及全资子公司共拥有授权专利500余件,其中发明专利200余件,主持和参与制定国家/行业标准40余项,荣获“国家科学技术进步奖二等奖”“江西省科学技术进步奖一等奖”等共22项省部级以上科技奖。

二、案例概述

公司聚焦钨行业长期存在的“生产流程碎片化、数据协同低效化、技术迭代缓慢化、质量管控人工化、供应链协同滞后化”等核心痛点,以“打造全产业链数字化管控体系、构建行业协同赋能生态”为核心目标,历时3年投入6000余万元,构建以自主研发ZW-MES全产业链生产管控平台为核心,融合5G、AI、数字孪生、物联网、大数据等前沿技术的数字化转型体系。

项目围绕“生产、管理、供应链、研发”四大核心领域,打造“展厅→冶炼厂→硬质合金厂→高性能钨粉体厂”全流程观摩路线,重点落地“ZW-MES全产业链管控”“冶炼厂IoT数字化采集与协同”两大核心场景产品,延伸输出26个标准化解决方案,形成“核心技术自研+关键场景突破+全链协同赋能”的转型方法论。

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经过实践验证,案例实施后成效显著:企业全产业链生产效率、产品合格率大幅提升,生产交付周期、单位产品能耗明显下降,年节约生产成本显著;公司钨粉及碳化钨粉产量稳居国内前列,硬质合金产品出口额稳步增长;形成可复制、可推广、可落地的钨行业数字化转型“章源方案”,有效发挥“数字领航”企业的示范引领与行业赋能作用。

三、解决的痛点及需求

(一)行业共性痛点

全产业链协同壁垒突出:钨行业产业链条长、环节多,从采矿、选矿、冶炼到制粉、硬质合金加工、深加工,各环节多为独立运营,缺乏统一的数据交互标准和协同平台,导致生产计划脱节、物流调度低效、质量问题追溯困难。上游矿山的开采数据无法及时同步至冶炼环节,冶炼产能与下游制粉需求不匹配,常常出现“原料积压”或“产能闲置”问题;下游加工企业的产品质量反馈无法快速传导至上游生产环节,工艺优化滞后。

生产数据采集与应用低效:传统生产模式下,冶炼炉温度、压力、能耗等关键工艺参数依赖人工抄表记录,数据采集频率低、误差大,实时性不足;钨粉体粒度分布、金相组织等质量指标检测依赖人工观察和经验判断,检测效率低、主观性强,难以形成精准的质量分析数据;海量生产数据分散存储于各部门独立系统,形成“数据孤岛”,无法实现集中分析与智能决策。

技术研发与工艺优化滞后:钨产品尤其是高端硬质合金产品的研发设计,依赖工程师长期积累的经验,配方调试、工艺参数优化需经过多次物理试错,研发周期长、试错成本高;生产过程中,设备运行状态、原料成分波动等因素对产品质量的影响难以精准预判,工艺调整缺乏数据支撑,导致产品质量稳定性差。

(二)企业自身核心需求

构建全流程数字化管控体系:打破各业务环节的数据壁垒,实现从钨精矿开采到硬质合金成品的端到端全链条数据贯通,建立覆盖生产、质量、物流、成本等全要素的数字化管控平台,提升生产运营的透明度与协同效率。

提升生产智能化水平:通过引入IoT、AI、数字孪生等技术,实现关键工艺参数的自动采集、实时监控与智能调优,减少人工依赖,提高产品质量稳定性;借助数字孪生技术模拟生产过程,优化工艺方案,缩短研发周期,降低试错成本。自主研发适配钨行业特性的生产制造管理系统ZW-MES,避免依赖进口系统带来的安全风险与高昂成本。

四、案例实施内容

(一)核心技术架构搭建

遵循“自主研发为主、外部协同为辅”原则,构建“1-5-N”数字化转型技术架构,形成覆盖全产业链的数字化体系。

1个核心平台:自主研发钨生态全产业链生产管控平台(ZW-MES),整合生产计划、设备管理、质量监控等核心功能,打通从原材料采购到成品交付的全环节数据链路,实现数据统一管理与智能分析。

5大支撑系统:包含智能物流与仓储系统、质量检测管理系统、企业资源计划管理系统、数字化供应链一体化平台,从多维度提供支撑,与ZW-MES深度融合形成协同效应。

N个应用场景:落地“冶炼厂IoT数字化采集与协同”“AGV无人化物流转运”等26个标准化应用场景,覆盖生产、物流、质量等全业务领域。同时搭建高速稳定的5G专网与私有云数据中心,5G专网保障设备与平台低延迟、高可靠数据传输,私有云数据中心提供计算、存储等虚拟化资源,支撑各系统高效运行。

(二)关键场景深度实施

ZW-MES全产业链管控平台落地:数据采集层在全产业链部署IoT传感器、RFID读写器等终端,实现生产工艺参数、设备运行状态等全要素实时采集;开发生产计划智能调度、质量全生命周期管理、正反向双追溯等核心模块,建立“原料入厂-生产过程-成品出厂”全流程质量管控,赋予每批产品唯一追溯码,大幅提升追溯效率;打破部门信息壁垒,实现订单、生产、物流等信息实时共享,构建“以销定产、以产定采”的协同模式。

冶炼厂IoT数字化采集与协同项目实施:在核心设备部署工业传感器,通过5G专网实时采集温度、压力等关键参数,中控室大屏实时展示运行状态,异常数据自动预警;为物料、工装配备RFID标签,在关键节点部署读写器,实现物流轨迹全程追溯与防错;配备工业级手持终端,开发移动送检、自动报工等功能,提升各环节处理效率。

数字孪生与智能优化应用:搭建钨粉体生产3D数字孪生平台,还原生产场景实现可视化监控,通过工艺模拟仿真优化方案、降低试错成本;基于海量生产数据,训练AI温度控制与质量控制模型,动态调优工艺参数,保障产品质量稳定。

供应链协同赋能体系建设:搭建供应链一体化平台,整合供应商信息并建立数字化档案,打通系统数据接口,实现订单、物流等业务线上化协同;部署智能立体仓库与AGV自动导引车,实现物料自动存取、无人化转运,提升仓储与物流效率。

五、应用成效和亮点

(一)经济效益分析

检测环节智能化水平大幅提升。AI金相分析系统全面应用后,单张图片分析时长缩短99%以上,批量检测效率提升75倍,人工重复性检测工作量显著下降,检测资源利用效率实现量级提升。依托智能算法替代人工主观判定,核心产品质量合格率提升1.1个百分点,检测数据一致性与判定规范性同步改善,质量问题溯源与改进效率明显提高。

冶炼氧化钨车间数字化改造成效突出。车间设备异常巡检响应速度提升50%以上,设备异常漏检率大幅降低,设备稳定运行保障能力显著增强;原料投料差错率降至0,作业进度确认耗时缩短80%,物料全流程可追溯覆盖率达到100%,异常响应时效压缩至分钟级。生产报工数据准确率由85%提升至100%,称重报工整体耗时缩短60%以上,人工统计差错、漏报等问题全面消除;样品送检登记时长缩短80%,信息录入差错率降至0,纸质单据使用量与人工流转成本同步下降。车间各类生产报表由人工汇总转为自动生成,统计耗时缩短90%以上,生产运行状态由事后复盘转为实时监控,管理决策响应速度提升70%。

全流程MES集成与数字化管控实现全局优化。通过系统深度集成与流程再造,关键工艺参数实现闭环管控,质量隐患提前识别与前置处置能力显著增强。供应链与生产协同效率持续改善,原料与在制周转效率明显提升,资金占用与呆滞风险有效降低。订单全流程可视化与节点可控性显著增强,市场履约与服务保障能力进一步巩固。

整体来看,数字化改造推动生产、质量、设备、物流、检测全链条效率优化,人员冗余作业占比下降、岗位配置结构持续优化,生产效率、质量稳定性、交付可靠性与能源利用效率协同提升,形成“提质、稳产、降本、增效”的良性循环,为企业持续盈利与高质量发展提供稳定支撑。

(二)项目价值及示范推广意义

针对钨行业全产业链特性,构建国内首个钨生态全产业链数字化管控体系,自主研发的ZW-MES系统实现核心技术自主可控,打破国外在高端MES系统领域的垄断,为传统资源型产业数字化转型提供可借鉴的“章源方案”。案例证明,通过“核心技术自研+全流程数据贯通+场景化落地”的路径,能够有效解决传统产业“流程散、数据断、效率低”的痛点,为有色金属、冶金、化工等类似长产业链行业提供转型参考。

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