一、企业概况
大石桥市金龙耐火材料有限公司是一家中型民营企业,深耕耐火材料行业二十余年,坐落于辽宁大石桥,主要生产镁碳砖、高温烧成砖等耐火制品,产品广泛应用于钢铁、水泥、玻璃等高温工业领域,年镁碳砖生产能力可达7万吨,先后通过ISO9001等管理体系认证。作为耐火材料行业代表性企业,企业资产规模近9亿元,具备扎实的产业基础。随着行业发展,企业完成基础级智能工厂建设,智能制造能力成熟度达到三级,评估分数3.66分,开展网络和数据安全分类分级管理,近三年未发生较大及以上安全环保事故。
厂区照片
二、企业痛点
耐火材料属于传统劳动密集型行业,企业原有生产模式存在诸多行业共性难题。
生产高度依赖人工经验。多品种订单换产调试周期长,窑炉调控、产品质检、成品打包依靠人工,人为因素容易造成产品质量波动,产品不良率达5%,劳动强度大。
各业务系统数据孤岛。研发、生产、仓储数据互不连通,依靠人工排产,难以及时响应订单变更、设备故障等突发状况,易出现设备空转或停工待料,资源利用效率不高。 车间物流依靠人工作业。物料转运人工搬运为主,缺少智能调度,物料配送易出错、损耗高,制约生产节拍。
研发与质量管控能力不足。新品研发依靠经验,迭代周期长;缺少全流程质量追溯手段,出现质量问题溯源困难;叠加人力、能耗成本上涨,企业降本增效压力突出。
三、具体实施举措
针对以上痛点,企业以5G+工业互联网为底座,联合唐山英莱科技、金蝶软件等服务商,从数字底座、研发设计、生产作业、生产管理、运营管理多维度系统性推进智能工厂建设。
1.筑牢数字基础设施底座。搭建5G、工业以太网融合网络,建设企业数据中心与物联网平台,构建感知层网络层平台层应用层四层技术架构;部署大量传感器采集设备、环境、工艺数据,建立防火墙、入侵防御等多层次网络安全防护体系,实现设备、系统之间数据互通,建设可视化管控中心,做到生产状态一屏总览。
2.推进研发设计数字化升级。全面应用CAD开展耐火砖三维参数化建模,借助CAE仿真模拟产品高温工况下热应力、结构强度,在虚拟环境完成产品性能验证,缩短新品研制周期;搭建数字化协同设计平台,实现设计文档统一管理、版本管控,支撑客户定制化产品快速迭代。
3.打造柔性智能生产作业体系。建成镁碳砖全流程机器人协同柔性产线,依托机器人工作站实现快速换产;上线机器人协同智能打包系统,替代人工打包;部署3D视觉智能码砖检测技术,实现耐火砖尺寸、表面缺陷在线非接触检测;建立全流程质量追溯体系,通过二维码标签,实现从原料到成品全链条信息可查询可回溯。
智能排产
4.优化生产管理全流程。深度集成ERP与MES两大核心系统,打通订单、计划、现场执行数据;部署智能排程调度系统,综合订单、设备、物料自动生成最优生产计划,发生异常可动态重排;上线AGV物流精准配送系统,实现车间物料自动导航、按需配送;建设智能窑温精准控制系统,实时采集隧道窑温度压力,AI算法自动调节燃烧参数,保障烧结工艺稳定与生产安全。
5.开展数智化精益运营。以数据驱动企业运营,打通生产、质量、库存数据,识别生产浪费,持续优化流程;构建8套人工智能模型,覆盖设备故障预测、质量缺陷识别、物流路径规划、窑炉调控、生产排程等业务场景,用AI赋能生产全流程,同时搭建数字化平台,支撑耐材规模化定制业务,兼顾规模生产与个性化订单需求。
四、智改数转转型综合成效
经过系统性智能化改造,企业智能工厂建设取得实实在在的成效。生产端,关键设备数控化率、关键设备联网率双双达到100%,生产效率提升35.71%,产品不良率由5%下降至2%,设备综合利用率由65%提升到82%;新品研制周期由4天压缩至1天,换产效率大幅提升,很好的适配多品种小批量定制订单需求。
成本能耗方面,运营成本下降15%,单位产值综合能耗、单位产值碳排放实现明显下降,固废、水资源综合利用率同步提升,实现降本增效和绿色生产双向进步;AGV系统投用,物料配送效率提升50%,减少人工搬运作业;3D视觉检测上线,检测能力提升5倍以上,产品质量得到市场认可。
管理层面,ERP与MES深度融合,生产计划执行率显著提高,库存周转加快,企业精益运营水平大幅提升。项目沉淀8套行业适配的人工智能模型,形成十余个可复制的数字化转型业务场景,已经向6家上下游企业输出转型经验,为耐火材料行业数字化转型提供实践范本。

