发布时间:2022-03-01 来源:工信部
建材工业是我国国民经济和社会发展的基础性行业,是战略性新兴产业发展的重要保障,是改善人居条件、治理生态环境和发展循环经济的重要支撑。为促进建材工业与新一代信息技术在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展,推动建材工业转方式、调结构、增动力,加快实现高质量发展,充分发挥标准在智能制造发展过程中的支撑和引领作用,工业和信息化部依据《建材工业智能制造数字转型行动计划(2021—2023 年)》和《国家智能制造标准体系建设指南(2021 版)》,组织编制了《建材行业智能制造标准体系建设指南(2021 版)》。
《指南》提出,到2023年,初步建立建材行业智能制造标准体系,制定不少于20项相关标准;对于智能化水平较高的细分领域,实现智能装备、智能矿山、智能工厂标准基本覆盖,重要的智能服务、智能赋能技术、集成互联标准有所覆盖;其他细分领域优先制定智能工厂标准;实现重要关键技术标准在行业示范应用。
到2025年,建立较为完善的建材行业智能制造标准体系,制定不少于40项相关标准;智能化水平较高的细分领域智能制造标准较完善;其他细分领域智能工厂标准全面覆盖,重点智能服务、智能赋能技术、集成互联标准有所覆盖;实现智能制造标准在行业广泛应用。
建材行业智能制造标准体系关键技术标准包括智能装备、智能矿山、智能工厂、智能服务、智能赋能技术、集成互联六部分,是建材行业智能制造标准体系结构的核心组成部分,用于规范建材行业智能制造建设相关的核心技术。水泥、玻璃、陶瓷、无机纤维及制品、混凝土及水泥制品、墙体材料、非金属矿及制品、防水材料等建材行业主要细分领域,应结合智能制造发展现状及实际需求,逐步开展智能制造标准研制工作。
1. 水泥领域
本部分标准适用于水泥生产及矿山的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范自动取样器及样品输送、激光粒度分析仪、衍射分析仪等智能检测及计量装备的功能、数据传输、状态监控、运维参数、接口、与其他软件系统集成等技术标准;规范搬运机器人、插袋机器人、包装机器人、巡检机器人、联合储库智能行车、无人驾驶堆取料机等工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
(2)智能矿山:规范水泥行业三维矿山模型、运矿道路实时监控、无人驾驶矿车、矿车实时调度系统、质量检测与分析、成分分析及配矿等矿山智能化管理技术标准。
(3)智能工厂:规范分散控制系统、数据采集与监视控制系统等自动控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范配料系统、粉磨系统、烧成系统、制备系统等关键工艺环节先进过程控制系统的信息模型、数据交换以及功能要求等技术标准;规范水泥生产数字化管理、数据分析可视化、管理平台功能要求、数据交互、接口规范等技术标准;规范水泥工厂设备实时监测、智能巡检、维修、故障预警等设备管理技术标准;规范原材料堆场、取料机等设备无人值守技术标准;规范生料磨、煤磨、水泥磨机等设备智能运行技术标准;规范全自动试验室、水泥生产全过程质量管控、产品质量追溯、数据交互等质量管理技术标准;规范水泥生产过程能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据管理等能源管理技术标准;规范水泥生产线安全实时监测等安全管理技术标准;规范水泥生产线排放预测预警等环保管理技术标准;规范进出厂管控、智能称重、自动装车、车辆调度等物流管理技术标准;规范煤、矿石、生料、熟料等原材料、半成品、备品备件仓储管理功能要求、数据交互、接口规范等技术标准;规范碳足迹追踪、碳资产核查、碳资产监控等数据采集及平台建设等技术标准。
(4)智能服务:规范水泥行业设备状态远程监测、故障诊断、预测性维护管理等技术标准。
(5)智能赋能技术:规范数字孪生技术应用于水泥虚拟工厂建设场景、5G 技术应用于矿区车辆智能调度、工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
(6)集成互联:规范 ERP 系统与生产管理系统、设备管理系统、质量管理系统等信息化系统间接口规范标准;规范数据命名规则、描述与表达、管理维护要求、数据字典、数据管理体系等技术标准。
2. 玻璃领域
本部分标准适用于建筑玻璃、工业玻璃及特种玻璃(包括平板玻璃及深加工玻璃等)的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范破碎、配料、熔化、成型、切裁、磨边、镀膜、堆垛、包装等工序智能工艺装备的功能、数据传输、状态监控、运维参数、接口、与其他软件系统集成等技术标准;规范包装机器人、码垛机器人、磨边机器人、镀膜机器人等工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
(2)智能工厂:规范玻璃工厂分散控制系统、热工设备控制系统、冷端 PLC 玻璃数据跟踪与设备控制系统、窑炉专家控制系统、镀膜控制系统、玻璃缺陷检测系统、优化切割系统、防尘控制系统等控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准。规范生产工艺建模、仿真及优化等数字化仿真技术标准;规范玻璃生产过程管理、生产资源优化调度、数据分析可视化、数据交互、接口规范等生产管理技术标准;规范玻璃工厂实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范玻璃生产全流程质量管控、产品质量追溯、数据交互等质量管理技术标准;规范玻璃生产过程能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据管理等能源管理技术标准;规范玻璃智能化物流管理技术标准;规范 AGV运输车、立体仓库等仓储管理功能要求、数据交互、接口规范等技术标准;规范玻璃工厂安全实时监测等安全管理技术标准;规范玻璃工厂排放预测预警等环保管理技术标准。
(3)智能服务:规范玻璃行业设备远程状态监测、故障诊断、预测性维护管理等技术标准;规范供应商分类分级、绩效评价、供应链风险评估等技术标准。
(4)智能赋能技术:规范玻璃行业机器视觉技术应用于缺陷检测、人工智能技术应用于熔窑专家系统、成形专家系统、退火专家系统、工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
(5)集成互联:规范产品全生命周期管理系统、控制系统与 ERP、MES 间接口规范标准。
3. 陶瓷领域
本部分标准适用于建筑陶瓷、卫生陶瓷、特种陶瓷等领域的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范陶瓷原料、配料环节数字化计量装置的功能、数据传输、状态监控、运维参数、接口、与其他软件系统集成等技术标准;规范喷釉机器人、轨道机器人、打磨抛光机器人等工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
(2)智能工厂:规范 DCS 系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范陶瓷生产工艺过程建模、仿真及优化等数字化仿真技术标准;规范原料自动配料系统、釉班自动配料系统、压制分析系统、烧成分析系统的功能要求、通信要求、数据字典等技术标准;规范陶瓷生产数字化管理、数据分析可视化、数据交互、接口规范等技术标准;规范陶瓷工厂设备实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范生产全过程质量管控、产品质量追溯、数据交互等质量管理技术标准;规范陶瓷生产过程能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据管理等能源管理技术标准;规范陶瓷工厂安全实时监测等安全管理技术标准;规范陶瓷工厂排放预测预警等环保管理技术标准。
(3)智能服务:规范陶瓷行业设备远程状态监测、故障诊断、预测性维护管理等技术标准;规范陶瓷产品个性化定制服务技术标准。
(4)智能赋能技术:规范视觉识别技术应用于产品缺陷自动检测场景、人工智能技术应用于下料自动清理场景、工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
4. 无机纤维及制品领域
本部分标准适用于玻璃纤维、碳纤维及玄武岩纤维的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范搬运机器人、摆托机器人、包装机器人、包膜机器人等工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
(2)智能工厂:规范池窑拉丝生产线控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范生产过程管理、生产资源优化调度、数据分析可视化、数据交互、接口规范等生产管理技术标准;规范原材料自动配备技术标准;规范工厂设备实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范生产过程能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据管理等能源管理技术标准;规范智能物流管理技术标准;规范 AGV 运输车、立体仓库等仓储管理功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。
(3)智能赋能技术:规范机器视觉技术应用于产品质量检测、5G 技术应用于设备预测性维护场景、数字孪生技术应用于虚拟工厂建设、工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
5. 混凝土及水泥制品领域
本部分标准适用于预拌混凝土和水泥板、预制混凝土桩、混凝土管道、预制混凝土构件等水泥制品的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范数字化搅拌运输车的数据传输、状态监控、运维参数、接口、与其他软件系统集成等技术标准。规范水泥制品领域切割机器人、自动搬运装备、扫码器等智能装备的数据格式、数据字典、通信接口、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范预制混凝土构件领域置拆模机器人等智能装备的数据格式、通讯接口等技术标准;规范PLC 控制系统、自动上料及搅拌系统、自动成型控制系统等控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准。
(2)智能工厂:规范先进控制与实时优化系统、配比质量系统等控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范生产数字化管理、生产资源优化调度、数据分析可视化、数据交互、接口规范等技术标准;规范原材料需求计划、主材管理、辅材管理等原材料管理技术标准;规范配合比管理、原材料质量检测、混凝土质量检测、涵盖原材料、产品等重点环节质量追溯等质量管理技术标准;规范重大设备实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范物流商管理、智能调度与配送、物流结算管理等物流管理标准;规范安全故障预警等安全管理技术标准;规范环境实时监测等环保管理技术标准。规范水泥制品生产资源优化调度、灌浆管理、智能养护管理、隐蔽性检测、发货管理等环节的数据采集、功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。
(3)智能赋能技术:规范行业工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
(4)集成互联:规范预制构件全产业链协同管理、信息交互、功能要求等技术标准。
6. 墙体材料领域
本部分标准适用于砖瓦、砌块、石膏建筑材料等墙体材料(包括屋面及道路用建筑材料)的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范烧结、蒸养、切坯、码坯、质检、搬运、包装、装车等环节工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
(2)智能工厂:规范涵盖窑温、送气量及窑车速度等关键参数窑炉控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范生产计划管理、生产过程监控等生产管理技术标准;规范墙材工厂设备巡检、实时监测、故障报警等设备管理技术标准;规范生产全流程质量管控、产品质量追溯等质量管理技术标准;规范生产过程能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据采集分析等能源管理技术标准。
(3)智能赋能技术:规范墙材行业工业大数据平台、工业互联网平台等智能赋能技术应用标准。
7. 非金属矿及制品领域
本部分标准适用于石灰石矿、石墨矿、石英矿、高岭土、砂石骨料、石材、耐火粘土矿、菱镁矿、耐火材料制品等智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范凿岩机器人、智能巡检机器人、智能潜孔钻机、智能牙轮钻机、智能装药车、智能挖掘机、智能卡车、输送机巡检机器人等智能设备的通信接口、统一标识、数据接口和数据字典等技术标准。
规范砂石骨料领域破碎筛分设备、智能铲运机、智能卡车等智能工艺装备的功能、数据传输、状态监控、运维参数、与其他软件系统集成等技术标准。
规范石材领域自动开采、智能锯解、研磨抛光、自动裁切、异型加工等环节智能工艺装备的功能、数据传输、运维参数、与其他软件系统集成等技术标准;规范智能桥切机、智能抛光定厚机器人等工业机器人的数据格式、数据字典、通信接口等技术标准。
规范耐火材料领域全自动液压制砖机、自动化配料设备、自动化混料设备、无人驾驶车、搬运码垛机器人、智能工业窑炉、耐火固废处理设备等智能装备的功能、数据传输、运维参数、与其他软件系统集成等技术标准。
(2)智能矿山:规范数字化地质资源管理系统的功能要求、通信规范、数据交互等技术标准;规范实时监控、动态调度、资源优化等采矿管理技术标准;规范采矿装备高精度定位系统、采矿装备远程操控系统、采矿装备精细化管理系统、固定式作业装备远程控制系统等采矿装备控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范精细化配矿系统、矿石质量检测系统、矿区卡车智能调度系统的功能要求、数据采集、系统集成等技术标准;规范矿区设备实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范矿山生产实时监控等安全管理技术标准;规范矿山环境在线监测等环保管理技术标准。
(3)智能工厂:规范 DCS 及上位机监控系统、FCS 控制系统、智能电气控制系统等控制系统的数据采集、通信网络、输入输出模件等技术标准;规范砂石骨料分析与监测、生产调度、能源管理、环保监控、安全防控等环节的数据采集、功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。规范石材领域生产调度、质量管控、自动包装、环保管理等业务的数据采集、功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。规范耐火材料领域涵盖窑温、窑压、送气量及窑车速度等关键技术参数窑炉控制系统,生产资源优化调度、质量管控、能源管理、物流管理、安环管理等环节的数据采集、功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。
(4)智能赋能技术:规范数字孪生技术应用于矿山仿真建模场景、5G 技术应用于采矿车辆调度场景等智能赋能技术应用标准。
8. 防水材料
本部分标准适用于防水材料的智能化升级改造,制定的智能制造标准可包括:
(1)智能装备:规范智能型自动摊铺防水卷材机车、码垛机械手、捆扎机械手、自动插管收卷机、自动测厚仪、包装机器人、智能质量检测设备等智能装备与数字化计量装置的通信接口、统一标识、数据接口和数据字典等技术标准。
(2)智能工厂:规范防水材料生产过程监管、智能排产、生产资源优化调度、数据分析可视化、数据交互、接口规范等生产管理技术标准;规范重大设备实时监测、智能检维修、故障预警等设备管理技术标准;规范生产全流程质量管控、产品质量追溯、数据交互等质量管理技术标准;规范能耗实时监控、能源优化调度、能耗数据管理等能源管理技术标准;规范 AGV 运输车、立体仓库等仓储管理功能要求、数据交互、接口规范等技术标准。
(3)智能服务:规范重大设备远程状态监测、故障诊断、预测性维护管理等技术标准。
(4)集成互联:规范 ERP 系统与控制系统、生产管理系统、设备管理系统、质量管理系统等信息化系统间接口规范标准。