人机一体化智能系统是我国加快建设制造强国的主攻方向，是上海城市数字化转型的重要抓手。智能工厂是推动人机一体化智能系统的切入点和突破口，是制造业数字化转型的重要载体，以智能工厂为载体
为统筹全市智能制造高水平质量的发展，上海市经济信息化委联合9个委办局发布《上海市推进智能工厂建设 领航产业高水平质量的发展行动计划（2022-2025）》。全市将按照“强引导、立标杆、树典型、广覆盖”的原则，“增量+提质”双轮驱动，全方面实施智能工厂领航行动（简称“20035”工程）。通过打造20家标杆性智能工厂、建设200家示范性智能工厂和带动新增20000台工业机器人应用，实现3个全覆盖和5个倍增。一是聚焦六大重点产业，实现三个全覆盖。规上工业重点公司实现人机一体化智能系统评估诊断全覆盖，重点区域（五个新城和南北转型区）规上工业重点公司实现数字化网络化全覆盖，六大重点产业链主公司实现智能化全覆盖。二是锚定高水平质量的发展目标，实现五个倍增。五个人机一体化智能系统核心指标实现倍增（简称：SMART）：即人机一体化智能系统标准制修订数（S-Standard）、人机一体化智能系统装备产业规模（M-Manufacture），应用场景推广数（A-App），工业机器人产量（R-Robot）, 智能制造新技术突破数（T-Technology）。
下一步，上海将围绕智能工厂领航行动，多措并举、持续发力，分级分类推进智能工厂梯度建设，促进实体经济智能制造转型升级。
2020年-2022年上海市经济信息化委认定授牌了100家上海市智能工厂，主要聚焦在汽车、电子信息、高端装备、生命健康、先进材料、时尚消费品等6个产业领域。为了总结和分享智能工厂建设经验，遵循“树典型、强引导、立标杆”的原则，我们分领域、分批次对100家智能工厂进行详细报道。
宝武碳业是中国宝武钢铁集团有限公司“一基五元”战略中新材料产业的重要组成部分，以“成为中国新型炭材料行业领先者”为愿景，致力于碳基新材料产业高质量发展，为用户和社会创造更大价值，实现与员工的共同发展。经过40余年的发展，已成长为全球焦油加工的标杆企业，拥有遍及全国的21家分子公司。
基于逐步降低生产所带来的成本、提升生产效率、重塑生产方式和更好管理多基地的考量，宝武碳业以新型炭材料工厂为试点，开启了人机一体化智能系统转型之路。通过“跨人机界面”融合方式，运用工业机器人、工厂管理软件及数字孪生，打造流程可视化、生产精细化、管理数字化；运用5G、工业互联网、大数据等，实现以数据为核心，人工智能为手段，云化服务为形式的组织业务创新发展，打造会分析、会学习的智能工厂。
基于BIM三维建模、工艺机理建模、数据可视化等技术协同应用，利用数字孪生构建覆盖规划、设计、实施、运维全生命周期的生产的全部过程。通过视频采集、人员定位、机器人巡检、生产管控等过程实时数据与工厂BIM模型集成，实现虚实对应的数字孪生，提升总览全局的运营能力。
在厂域范围内广泛安装适用于煤化工的VOCs微型检测站设备，对工厂环境中的苯系物，例如苯、甲苯、乙苯、二甲苯有机气体以及NOx和SOx污染气体进行定量地分析，实现环境大气VOCs浓度的低成本精准在线监测；建立厂区、厂界和危险区域的VOCs大气环境在线监测预警和溯源分析系统，通过线上报警——线下定位的闭环管理，预判在不利气象条件或突发环境事件情况下污染的影响区域，实现生产环境污染物的总量控制、超标浓度监控、泄露预警、排放源追踪定位等，提升厂区环保管理上的水准，助力打赢蓝天保卫战。
基于工业网络技术，打造宝武碳业“碳印象”平台。采用获得国际认可的生命周期评估(LCA)工具，量化“碳排放”数据。通过建立标准的模块化计算工具，计算公司制作活动相关的二氧化碳当量排放，分析采购、产品研究开发设计、绿色制造、营销等环节的碳排放数据，提升全流程碳排放管控能力。
苯类产品是宝武碳业的重要产物之一，苯的价格趋势直接影响了产品的利润。基于大数据+AI人工智能的信息处理，数据挖掘技术和人工经验矫正，对苯系产业链进行供需基本面、产业链现金流动态等全方位的数据跟踪获取，建立纯苯价格预测模型及分析要素，洞悉和预测苯系产品行业发展形态趋势，辅助业务人员进行更准确更及时的价格趋势变化分析，由传统营销向智慧化营销转变，为公司能够带来更敏捷的市场应变能力，争取更大的利润。
宝武碳业在华东、华南、华中、西南、西北等区域拥有多个生产基地，通过建立公司多基地生产运营管理系统，依托工业网络站点平台iPlat，建立跨地域、多基地生产运营管理的特色需求作为基本出发点而建立的高度协同、高度集成的信息系统，实现公司整体的运营效率提升。系统在统一产品质量规范、最低综合成本、最佳交货期管理、安全环保、绿色生产指标的要求下，制定最优的生产和物流计划，实施跨地域、多基地间的制造协同，实现企业价值利益最大化。
通过建立开放高效、具备一站式全流程服务能力的物流管理一体化系统平台，整合各系统和设备数据，扩展和完善收发货管理流程。系统配备AI车辆安全检查模块、实现了收发运数据相互连通及便捷高效的自动化作业服务。业务流程基本实现自动判断、自动控制、自助服务。大大优化了业务流程，减少了人工操作的业务环节，提高了物流服务管控水平，满足了客户的真实需求，降低了物流管理成本。
应用5G专网实现全厂的室外网络覆盖，为厂域内广泛布局的传感器、环境监视测定设备、RGV巡检机器人提供了安全可靠的互联网络，并与宝武碳业现有局域网络及中国宝武网络的对接，结合iPlat工业网络站点平台，支撑构建设备状态可控、环境状态可测的5G全连接智慧工厂。
1.形成人机一体化智能系统创新知识体系。打造集智能装备、先进控制、工业互联网等先进的技术于大成的新型炭材料智能工厂，实现了无人工厂、多基地协同运营等新模式应用。建设过程中集成应用了15项核心人机一体化智能系统装备，运用多种工业软件及大数据分析技术，突破了多项关键技术；申请了8项发明专利，登记了6项软件著作权。
2.打造行业智能制造新模式。大范围的应用物联网、人工智能、机器人等先进的技术，以总部式运营管理打造了炭材料行业的人机一体化智能系统新模式。通过构建公司的一体化运营平台,实现公司多基地系统智能运营；通过应用数字化协同设计，同时实现数字化交付；实现数字化孪生工厂构建；运用VOCs在线检测及环境监控等技术，提升安全、环保管理，实现绿色智能制造。
3.突破关键工艺技术壁垒。凭借多年来的行业积累和对研发的不断投入，形成了包括煤系针状焦的生产技术、石墨电极制备技术、锂离子电池用负极材料制备技术、高品质炭黑制造技术、大丝束低成本碳纤维碳化技术等的一系列核心技术。
1.优化运营挖潜增效。智能工厂建设对生产运营过程赋能成果显著。项目实施后，生产效率提升39.94%，质量损失率下降25%，资源综合利用率提升2.07%，经营成本下降10.02%，关键设备数控化率和关键设备联网率实现100%，先进过程控制投用率100%，建立了碳基新材料行业人机一体化智能系统新模式，为传统煤化工和碳基新材料行业的转型升级积累经验，对行业智能化技术进步起到引领示范作用。
2.绿色制造成效显著。全面对接中国宝武的双碳实施路线图。通过智能工厂建设，实现VOCs污染源实时监测，结合各类传感器、智能巡检机器人构建全方位、多层次、全覆盖的环境监视测定网络，实现污染物产生、处理、排放等全过程闭环管理。
3.过程管理精准高效。在生产能力、加工装置持续不断的增加的情况下，通过智慧化运营、智能化巡检等智能制造技术运用，大幅度减少现场人员投入，全年生产作业员工加班数减少17%，在行业内首推“隔周三休”，为员工实现“有钱、有闲、有趣”生活打下坚实基础
当前，智能工厂已成为制造业数字化转型的策源地和主战场。“先进制造业”联合人机一体化智能系统标杆企业、新技术解决方案服务商、高校及科研院所等单位，通过产业研究、企业走访、人物专访、宣传报道、供需对接等形式，共同发起数字化转型、智能工厂建设专题策划，推动制造业转变发展方式与经济转型、提质增效、高水平质量的发展。欢迎报上自己的姓名去参加！
