磁性材料企业数字化转型及磁性材料智能制造探索

范爱粉 徐古帮

摘要：本文根据某企业数字化转型的案例進行分析，我们重点围绕磁性材料五个方面进行实践与研究，例如智能制造业务场景、产品质量优化、智能制造系统架构、智能能源管理、生产制造执行与过程控制。回顾企业磁性材料数字化转型，力求为企业磁性材料的智能化发展提供实践参考和理论依据。

关键词：磁性材料;企业数字化转型;智能制造探索

全球最大的磁性材料销售市场和生产基地是中国，我国磁性材料企业，发展前景良好，也存在重大挑战。特别是铁氧体生产企业，生产控制粗放，小、大、散、强度低，因此在制造过程中对高性能产品的准确管理要求难以满足。生产制造自动化程度较低，资源和能源消耗高，产品一致性低，生产成本高，管理模式较广，良率和产品稳定性低。另外，增多潜在竞争者，增强上下游议价能力，供应链波动，行业竞争加剧。企业磁性材料离不开场景化智能制造技术的应用，要实现高质量发展和转型升级，则以集成为抓手，以数据为核心，以流程为动力，推进（以下简称SCADA系统）数据采集/监控控制系统与（以下简称MES系统）制造执行系统的集成应用，为制造过程的管理、异常预警、可视化看板、制造过程大数据分析等场景化智能制造应用构建“智能工厂”，实现转型升级的公司，实现制造过程质量实时监控。本文探讨在智能制造中磁性材料企业需要解决的一些问题，从企业的实际需求出发。

一、智能制造成熟度评估

智能制造能力成熟度在《智能制造能力成熟度模型》现行国家标准（GB/T39116-2020）分为五个等级。每个成熟度等级和五个量化成熟度等级，利用《智能制造能力成熟度评估方法》国家标准（GB/T 39117-2020）确定对应的评分区间的方法。

该磁性材料厂为二级规范，智能制造成熟度等级为2.66，聚焦技术、人才、资源、制造四大功能要素。核心设备实现了高度自动化和信息化，核心业务活动较为规范，实现了设备、系统等集成应用，实现了单一业务活动的数据共享，具备发展的基础条件，跨业务活动之间的数据共享。

二、智能制造的三个特点

智能制造最重要的特征体现在四个方面：全生命周期的数字化、横向一体化的价值链、网络化和生产的纵向一体化、技术应用的指数级增长。这些也是制造商创造的机会，借助技术实现创新突破。

（一）智能生产系统是纵向整合和网络化

在企业智能生产系统的网络化和垂直集成是智能制造的第一个特点体现。信息物理系统利用网络化生产系统使工厂能够快速响应突发故障、库存水平变化、订单需求。信息物理系统实现生产定制和个性化，帮助智能工厂自我管理。当然，这需要完整的数据集成以及自动化系统和智能传感器技术的支持。信息物理系统可以实现维护的自我管理，实现生产的自我管理。制造过程中的所有环节都有记录，所有错误由系统自动记录。任何需要的地方资源和产品联网，原材料和零件可以送到，显着减少工厂浪费。这使工厂能够快速有效地应对质量波动、订单变更和设备停机等事故。

（二）价值链横向整合

全球价值链的横向整合是智能制造的第二个特点。新价值链增加了价值链的灵活性和透明度，可以实时优化的价值链网络，能够快速响应障碍和问题。全球或本地的价值链网络与生产系统联网类似，通过信息物理系统连接起来，包括下游服务、生产、仓储、物流、营销、销售，创建了从采购到生产、销售或从公司和客户到供应商的透明价值链。都有很好的产品的轨迹文档和历史数据记录，就好像产品有“记忆”功能一样。在制造阶段可以实现客户定制，还可以在订购、开发、计划、组装和分销环节实现。创造了新的业务和协作模式，这种涉及客户和合作伙伴的横向整合，也与知识产权保护相关的法律问题和相关责任变得更加重要。

（三）技术应用的指数式增长

生产灵活性和成本节约、个性化解决方案促进了是技术应用的指数级增长，是第三个智能制造的特点。进一步提高系统加速大规模定制，可以采用机器人、人工智能和传感器技术自动化能力，自我控制能力和高度的认知能力是智能制造系统要求。人工智能节省供应链管理成本，更加灵活有效的使工厂和仓库的无人值守传输，生产和数据分析可靠性增加，新的设计和施工计划还可以让企业发现，增强服务的协同效应。更加有效使生产中的纳米传感器和功能性纳米材料，增加质量控制，这加速了从工业向智能制造的过渡并提高了灵活性。

三、智能制造的核心及重点解决问题

该制造企业正在加强数字智能化顶层设计，引领数字化转型，核心的智慧产业升级从传统的信息化融合和工业化的制造企业向人工智能发展，充分利用公司当前信息化、智能化建设的“五个成就”。首先，利用物联网技术+自动化数据采集，促进企业内部工业互联网建设，通过显示和系统实现控制点集成。其次，实现制造过程的质量控制、实时监控、异常预警、可视化看板等制造应用，磁性材料厂MES制造执行系统。第三，公司产品3D展示在线销售平台，线上交易，实现从订单到售后的闭环管理。第四，LIMS质检中心实验室涵盖各种数据统计，例如业务流程、信息管理系统、人员、财务、设备、样品、客户、电子记录、采集设备管理，与业务数据建立财务数据之间的强关联，实现整个检验业务流程的在线管理。第五，公司园区安全环保信息系统。作为算机化开发建设试点单位之一，以实施智能制造工程为重要抓手，磁性材料厂以构建新型制造体系为目标，着力提高关键技术装备自动化水平，持续优化制造工艺。

结束语

综上所述，典型的个性化制造特征在磁性材料的研发和制造中具备，企业数字化转型升级，提高生产效率，提高磁性材料批量生产的可靠性和稳定性，不断降低制造成本，缩短研发周期。更重要的是，增强了磁性材料研发企业自主、主动的研发能力，智能制造系统的把控和数据的积累，加快了新材料的研发和重复升级。在磁性材料生产中相信未来智能制造的应用，无疑将为行业的发展提供巨大的推动力。

参考文献：

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