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北京市石景山區(qū)-數(shù)字工廠智能控制解決方案項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-09-15

提高工業(yè)控制領(lǐng)域智能化水平，賦能工業(yè)企業(yè)，增強(qiáng)核心競爭力

新一代技術(shù)的發(fā)展使制造業(yè)向數(shù)據(jù)驅(qū)動、實時在線、智能主導(dǎo)的智能化方向發(fā)展，在人工智能技術(shù)的賦能下，生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品將具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的能力。智能制造的一個關(guān)鍵是柔性，這就要求生產(chǎn)設(shè)備，特別是生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)，能夠基于實際生產(chǎn)訂單任務(wù)的需要，基于現(xiàn)場的實際環(huán)境，靈活調(diào)整控制系統(tǒng)的控制參數(shù)，這就需要控制系統(tǒng)具備一定的決策能力。

當(dāng)前工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)的各生產(chǎn)線之間相互獨立，各生產(chǎn)線內(nèi)部的裝備相互獨立，同時實時控制任務(wù)采用PLC或DCS系統(tǒng)，如機(jī)器視覺任務(wù)、可視化任務(wù)、工藝優(yōu)化任務(wù)往往采用獨立的服務(wù)器或者工控機(jī)，這些AI類的業(yè)務(wù)與PLC/DCS這種控制系統(tǒng)并沒有很好的融合。

本次項目的實施目的是實現(xiàn)智能化控制，將實時控制任務(wù)與AI類的任務(wù)融合，解決在一個硬件設(shè)備上同時隔離運(yùn)行實時環(huán)境以及非實時環(huán)境，在統(tǒng)一的開發(fā)平臺之上統(tǒng)一開發(fā)實時控制程序與AI程序，最終實現(xiàn)真正的智能制造。

公司專注于提升智能制造領(lǐng)域的工業(yè)控制智能化水平，通過系統(tǒng)性地提供整體智能解決方案為客戶提供一站式服務(wù)，解決制造企業(yè)戰(zhàn)略部署不清晰的問題，提升效率，提高企業(yè)核心競爭力。

以智能控制改善不良工作環(huán)境，解決無人化少人化需求，提高工作效率是目前工業(yè)領(lǐng)域整體的發(fā)展方向

目前，隨著人民生活水平的提高，工作環(huán)境是否適宜成為很多人擇業(yè)的關(guān)鍵考慮因素之一。部分工作環(huán)境較為艱苦的崗位招聘無人問津。大量行業(yè)出現(xiàn)人力資源短缺問題。企業(yè)亟需引進(jìn)智能裝備技術(shù)以實現(xiàn)精細(xì)化管理，提高人工效率。

智能化工程裝備是在傳統(tǒng)工程裝備基礎(chǔ)上，融合了多信息感知、故障診斷、高精度定位導(dǎo)航等技術(shù)的新型施工裝備；核心特征是自感應(yīng)、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自決策，通過不斷自主學(xué)習(xí)與修正、預(yù)測故障來達(dá)到性能最優(yōu)化，解決傳統(tǒng)工程機(jī)械作業(yè)效率低下、能源消耗嚴(yán)重等問題，促使工程裝備向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展，推進(jìn)工業(yè)智能化，應(yīng)對人力資源短缺的難題。

部分傳統(tǒng)的工業(yè)作業(yè)環(huán)境相對較差，工作條件相對艱苦，還可能具有很強(qiáng)的危險性。引入智能化、無人化工程裝備，減少現(xiàn)場工作人員，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作智能裝備，同時加大數(shù)字化項目管理效率，將更能吸引年輕人投身工業(yè)領(lǐng)域，保障我國新型工業(yè)體系建設(shè)的順利實現(xiàn)。

實現(xiàn)東土科技核心技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用，提高我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自主可控水平

在現(xiàn)在日益復(fù)雜的國際形勢下，在保持對外開放的同時，不斷提升我國在核心領(lǐng)域的自主可控能力成為統(tǒng)籌發(fā)展和安全的必然舉措。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控才能統(tǒng)籌發(fā)展和安全，掌控發(fā)展的主動權(quán)；才能將國內(nèi)循環(huán)暢通起來，實現(xiàn)需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)均衡；才能提升我國在全球產(chǎn)業(yè)格局中的位勢、影響力和掌控力。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控成為產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中必須面臨的課題。

東土科技擁有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層根技術(shù)，Intewell操作系統(tǒng)、MaView控制軟件、AUTBUS現(xiàn)場總線技術(shù)，可以實現(xiàn)工業(yè)控制全鏈條的自主可控。本次募投項目的實施完全基于東土科技全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心技術(shù)，探索和實現(xiàn)核心根技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域不同行業(yè)的實際應(yīng)用，提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自主可控水平，有利保障國家工業(yè)安全。

1、項目基本情況

本項目計劃打造一套以智能邊緣計算平臺和智能邊緣控制器為核心的針對工廠場景的智能化邊緣控制解決方案。通過智能邊緣控制器融合數(shù)據(jù)通信、自動化控制、智能計算功能為一體，在邊緣側(cè)實現(xiàn)了控制、計算、網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一。

通過智能邊緣計算平臺打通OT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)，有效融合智能感知、信息集成、機(jī)理建模、控制優(yōu)化、數(shù)據(jù)挖掘、決策分析等應(yīng)用，建立低代碼平臺，采用基于對象化建模、工業(yè)微服務(wù)、可視化組態(tài)等技術(shù)，將頂層業(yè)務(wù)和底層硬件實現(xiàn)隔離，使得業(yè)務(wù)建模、調(diào)試和發(fā)布等配置過程顯性化，降低數(shù)字工廠應(yīng)用技術(shù)門檻。

同時，打造開放的數(shù)字工廠邊緣云平臺，實現(xiàn)軟件定義制造流程，云邊協(xié)同承載人工智能，通過軟硬件解耦逐步實現(xiàn)硬件軟件化，滿足智能制造、智慧能源、智慧交通等行業(yè)快速發(fā)展、靈活多變的發(fā)展需求。

數(shù)字工廠智能控制解決方案項目建設(shè)主要實現(xiàn)以下兩個方面的智能：

（1）裝備智能化

依托東土科技在Intewell操作系統(tǒng)、MaView控制軟件、AUTBUS現(xiàn)場總線方面的根技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合邊緣計算能力，聯(lián)合設(shè)備制造商、產(chǎn)線集成商打造智能設(shè)備和智能產(chǎn)線。

裝備智能化主要針對現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備的智能化升級和改造，包括如視覺引導(dǎo)的機(jī)械手、自動檢測設(shè)備等專機(jī)設(shè)備，以及對現(xiàn)有設(shè)備的智能化升級，例如機(jī)床NC程序管理、機(jī)床加工效率優(yōu)化、機(jī)床熱補(bǔ)償、機(jī)械誤差補(bǔ)償、機(jī)械手的預(yù)測性維護(hù)、機(jī)床的刀具壽命監(jiān)測等智能應(yīng)用。

（2）管理數(shù)字化

管理數(shù)字化以智能裝備和智能產(chǎn)線為基礎(chǔ)，依托靈活高效的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)方案，依托工業(yè)邊緣大腦，采集工業(yè)全方面數(shù)據(jù)，為其他的工業(yè)軟件應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)和業(yè)務(wù)接口，實現(xiàn)數(shù)字化管理。

管理數(shù)字化重點圍繞對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用，主要涵蓋工業(yè)數(shù)字孿生及智能排產(chǎn)與生產(chǎn)可視化。工業(yè)的數(shù)字孿生包括整個生產(chǎn)狀態(tài)的可視化監(jiān)控，基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品設(shè)計-生產(chǎn)-檢測整個閉環(huán)，以及基于對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和質(zhì)量過程的綜合建模，獲得最佳的生產(chǎn)模型，從而反向賦能調(diào)整產(chǎn)線工藝或者參數(shù)。智能排產(chǎn)與生產(chǎn)可視化主要包括對接訂單系統(tǒng)、物料系統(tǒng)、庫房系統(tǒng)以及當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)，來合理安排生產(chǎn)排程，提供相應(yīng)的生產(chǎn)看板以及現(xiàn)場側(cè)終端的人機(jī)交互，并反向控制現(xiàn)場的產(chǎn)線裝備動作匹配生產(chǎn)排程。

東土科技數(shù)字工廠智能控制解決方案架構(gòu)如下圖所示：

數(shù)字工廠智能控制解決方案項目將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“端、邊、云”技術(shù)構(gòu)架與工業(yè)制造領(lǐng)域相結(jié)合，設(shè)計并形成智能工業(yè)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上開發(fā)平臺各子系統(tǒng)。本項目將打造一個可以應(yīng)用于多行業(yè)的邊緣云平臺，以支持接入工業(yè)生產(chǎn)線邊緣側(cè)設(shè)備，接入生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)，并為云上的其他第三方應(yīng)用業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)訪問接口，應(yīng)用承載環(huán)境各子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)既能協(xié)同運(yùn)作，也能獨立運(yùn)行，既能保證系統(tǒng)的整體性，也可分階段循序推進(jìn)。

2、項目的必要性和可行性

（1）項目實施的必要性

①新型的智能化數(shù)字工廠控制系統(tǒng)是實現(xiàn)智能制造的必要技術(shù)環(huán)節(jié)

2017年，國家發(fā)改委發(fā)布《增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）》，提出要加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合，突破制造業(yè)重點領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力。

近年來，以新一代信息技術(shù)、新材料、新能源、生命科學(xué)等領(lǐng)域的科技爆發(fā)為主要特點的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在全球興起，在這個過程中，由中國制造業(yè)推動的新型工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展，呈現(xiàn)出綠色化、智能化、服務(wù)化和定制化的趨勢，這四個趨勢性變化標(biāo)志著新工業(yè)革命的開始，并從根本上改變著傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和組織方式，同時也包括對傳統(tǒng)工業(yè)化的優(yōu)化和革新。智能制造將基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)。

新一代信息技術(shù)的發(fā)展使制造業(yè)向數(shù)據(jù)驅(qū)動、實時在線、智能主導(dǎo)的智能化方向發(fā)展，在人工智能技術(shù)的賦能下，生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品將具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的能力。制造業(yè)的智能化將會重構(gòu)制造業(yè)的生產(chǎn)方式、價值流程，使制造業(yè)提高研發(fā)與生產(chǎn)效率、加強(qiáng)市場反應(yīng)、改善用戶服務(wù)。

②國家工業(yè)安全要求制造核心裝備必須做到自主可控

加快發(fā)展智能制造是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)增長的有效動力。在現(xiàn)在日益復(fù)雜的國際形勢下，在保持對外開放的同時，不斷提升我國在核心領(lǐng)域的自主可控能力成為統(tǒng)籌發(fā)展和安全的必然舉措。因為只有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控才能統(tǒng)籌發(fā)展和安全，掌控發(fā)展的主動權(quán)；才能將國內(nèi)循環(huán)暢通起來，實現(xiàn)需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)均衡；才能將國內(nèi)超大規(guī)模市場和人力資源豐富的優(yōu)勢發(fā)揮出來；才能提升在全球產(chǎn)業(yè)格局中的位勢、影響力和掌控力。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自主可控成為產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中必須要解決好的關(guān)鍵矛盾。

2021年，由工業(yè)和信息化部、科技部、財政部、商務(wù)部、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會、中國證券監(jiān)督管理委員會聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快培育發(fā)展制造業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)的指導(dǎo)意見》。意見指出“推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展，大力推動自主可控工業(yè)軟件推廣應(yīng)用。依托優(yōu)質(zhì)企業(yè)組建創(chuàng)新聯(lián)合體或技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，開展協(xié)同創(chuàng)新，加大基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)電子元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、高端儀器設(shè)備、集成電路、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)、產(chǎn)品、裝備攻關(guān)和示范應(yīng)用?！苯⒆灾骺煽氐闹悄苤圃飚a(chǎn)業(yè)是響應(yīng)國家政策的舉措。

（2）項目實施的可行性

①發(fā)展數(shù)字工廠受政策大力支持

從政策角度來看，近年來，我國重視數(shù)字工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展，支持舉措正密集出臺，強(qiáng)化資金、技術(shù)、支撐平臺等舉措，推進(jìn)新一代信息技術(shù)和制造業(yè)融合發(fā)展，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，培育智能制造特色產(chǎn)業(yè)集群，進(jìn)一步驅(qū)動產(chǎn)業(yè)變革，推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

黨的“十九大”報告中指出：加快建設(shè)制造強(qiáng)國，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合，在中高端消費、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長點、形成新動能。《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》的發(fā)布，都是以發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)為核心目標(biāo)，布局規(guī)劃制造強(qiáng)國的推進(jìn)路徑。

②數(shù)字工廠領(lǐng)域市場前景廣闊

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，傳統(tǒng)工業(yè)也繼續(xù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的制造業(yè)正在急速變化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能制造是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的非常重要的組成部分，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級的制造業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、設(shè)計周期縮短，生產(chǎn)效率高。傳統(tǒng)的工業(yè)體系正在朝向智能的工業(yè)體系轉(zhuǎn)型。根據(jù)中商情報網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年中國數(shù)字工廠市場規(guī)模為 8,560億元。預(yù)計未來幾年中國智慧工廠行業(yè)仍將保持10%以上的年均增速，到2025年，中國數(shù)字工廠行業(yè)市場規(guī)模有望超1.4萬億，是非常有潛力的新興市場。

③東土科技長期深耕于工業(yè)領(lǐng)域，具有底層技術(shù)積累

東土科技深耕工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，擁有十?dāng)?shù)年的行業(yè)積累與技術(shù)沉淀，形成了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、工業(yè)計算、操作系統(tǒng)與云技術(shù)等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“根技術(shù)”體系，技術(shù)成熟穩(wěn)定，產(chǎn)品已在智能電網(wǎng)、核電、風(fēng)電、石油化工、軌道交通、防務(wù)等各工業(yè)場景中應(yīng)用和實施，獲得客戶一致好評。公司較早進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，擁有豐富的行業(yè)積累，對行業(yè)深度認(rèn)知，產(chǎn)品系列全面覆蓋各個工業(yè)應(yīng)用場景，具有行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢。

東土科技2019年推出軟件定義控制的邊緣控制器，基于自主可控的 Intewell操作系統(tǒng)、MaView控制軟件和寬帶實時總線AUTBUS技術(shù)打造，可以使計算、控制、人工智能等核心技術(shù)在國產(chǎn)化技術(shù)架構(gòu)下發(fā)展，構(gòu)建起面向未來的中國自主可控的底層核心技術(shù)和應(yīng)用生態(tài)。東土科技作為中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商，已經(jīng)在多個客戶和領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)品應(yīng)用。

3、項目的實施主體及建設(shè)周期

本項目的實施主體為北京東土科技股份有限公司，項目建設(shè)期為 3年，項目運(yùn)營期為7年（包括建設(shè)期）。

4、項目的投資概算

本項目預(yù)計總投資49,390.00萬元，其中募集資金投入30,950.00萬元，包括房屋購置和建設(shè)、軟硬件購置及研發(fā)支出，其余部分由公司自籌解決。

5、項目的經(jīng)濟(jì)效益評價

稅后靜態(tài)投資回收期為5.23年（含建設(shè)期3年），稅前項目內(nèi)部收益率為27.23%，稅后項目內(nèi)部收益率為22.91%。

6、項目實施地點

本項目實施地點位于北京市石景山區(qū)。

7、項目涉及的政府報批情況

本項目尚需履行北京市石景山區(qū)經(jīng)濟(jì)和信息化局備案程序。

此報告為正式可研報告摘取部分，個性化定制請咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院。