2023年是我国深入实施工业互联网创新发展的策略的第六年。目前，工业互联网已全面融入45个国民经济大类，渗透应用到制造业、能源、矿业、电力等各大支柱产业，助力企业数字化转变发展方式与经济转型，提高数据利用率，催生新增长点，产业规模超万亿元。根据中国信通院预测，工业互联网产业规模预计2025年将破2万亿，年均增速近19%。

  为持续提升工业互联网创新服务能力，促进数实深层次地融合，2023数博会定于2023年3月至5月举办工业互联网应用场景大赛。赛事聚焦多主体差异化需求，以推动数字化转型为主线，挖掘制造业数字化转型需求和核心问题，重点围绕电子信息制造、铝及铝加工、磷化工、酱酒、煤炭、生物医药等六大领域征集创新驱动力强、应用成效显著、复制推广性强、经济价值高的工业互联网解决方案，以应用价值牵引工业互联网加快速度进行发展。针对六大赛题设置，近期将开展系列解读。

  贵州省铝土矿资源丰富，发展铝工业具备先天优势。公开资料显示，贵州铝土矿保有资源储量7.6亿吨，居全国第三位。贵州省“十四五”规划纲要中提出，重点发展铝及铝精深加工，全力发展铝箔、铝线、铝管、高强度铝合金、汽车轻量化材料等系列产品。

  贵州铝加工行业总量大，智能化应用场景广阔。近年来，贵州铝加工行业创新生产模式，以两化融合为契机，积极开展数字化改造，积极建设智能制造平台，推行信息化系统，以点带面，全方面提升铝加工公司生产管理、运营营销效率，数实融合取得很明显的成效。然而，面对铝合金工业型材非标产品截面尺寸、造型纷繁复杂的情况，怎么来实现数字化质检仍然是当下和将来要进一步重点探索、攻克的难题。

  国发〔2022〕2号文件要求推进传统产业提质升级，支持贵州加大磷、铝、锰、金、萤石、重晶石等资源绿色勘探开发利用，加快磷化工精细化、有色冶金高端化发展，打造全国重要的资源精深加工基地。本次工业互联网应用场景大赛在铝及铝加工方向设置了“铝合金工业型材截面（非标产品）数字化质检系统解决方案”赛题，意在征集有效数字质检解决方案，对需求企业信息化设备做升级改造直至适配，解决日生产量超过100吨的铝合金型材挤压车间质检工作，代替原人工质检流程，实现包括阿美特克斯派克光谱仪、大型扭力机、洛氏硬度计等检测设备在内的检验测试的数据统一。

  “铝合金工业型材截面（非标产品）数字化质检系统解决方案”旨在解决哪些行业痛点？

  挤压工序是工业级铝合金型材生产的核心环节，该工序决定了铝合金产品的几何形状与尺寸，是铝工艺流程中控制品质、产量和成本的重要基础工序。当前，铝合金非标产品品种类型繁多，有成千上万种几何尺寸规格的型材产品，其主要痛点主要体现在三个方面。

  一是产品规格多。挤压车间日均生产超过100吨（约12500支，6米/支）的铝合金型材，产品规格纷繁复杂。目前挤压质检均为人工抽检，难以保障所有产品的合规。

  二是人工检测效率低下。当前的生产环节中，由于对生产设备的工艺参数无法进行统一标准的控制，加之操作人员的经验和操作水平参差不齐，即时使用相同设备和模具，不同班次、不同人员生产出来的产品仍存在较大质量差异。

  三是检测设备数据难以集成。需求企业目前配置了阿美特克斯派克光谱仪、大型扭力机、洛氏硬度计等检测设备，由于检验报告类型和格式众多，效验标准不一致，导致检测数据无法进行统一，故尚未打通与企业原有ERP和MES系统的集成，无法开展有效数据利用。

  “铝合金工业型材截面（非标产品）数字化质检系统解决方案”能够为铝加工行业带来什么？

  计划投资500万元的“铝合金工业型材截面（非标产品）数字化质检系统解决方案”项目，希望借助物联网手段采集不同检测设备数据，实时监控设备运行状态、工艺参数和积压产品的质量数据，确定统一的、标准化的质检流程，一改因人为主观意识导致的产品质量参差不齐现状。

  要求解决方案能够利用扫描装置实时采集挤压工序当中铝合金型材截面数据，并自动关联至对应产品CAD原始工艺图纸进行比对判断合规。

  要求挤压设备人机一体化，对挤压机的设备运行状态和工艺参数进行数据实时采集和处理，利用数字手段确定产品品质标准。

  要求大量部署传感器，利用数据分析发现产生质量变化原因，建立工艺标准库，确定产品质量标准以及作业标准。

  要求建立质量模型，通过数据分析，找出对成品质量产生较大影响的重要工序，对挤压生产设备和产品截面数据进行降维。

  工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式。它以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障，通过对人、机、物全面连接，变革传统制造模式、生产组织方式和产业形态，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型工业生产制造和服务体系，对支撑制造强国和数字中国建设，提升产业链现代化水平，推动经济高质量发展和构建新发展格局，都具有十分重要的意义。

  2023数博会以“数实相融 算启未来”为年度主题，围绕“一会、一展、一发布、一大赛以及商贸投资洽谈开展相关活动”。其中，“一大赛”活动于3-5月举办工业互联网应用场景大赛专业赛事，通过“揭榜挂帅”的方式评比遴选具有实用性、创新性和发展前景的优质工业互联网应用场景解决方案。大赛聚焦智能制造痛难点，结合当下数字技术发展的趋势，以服务数字经济产业多主体、多维度差异化需求为导向，从电子信息制造、铝及铝加工、磷化工、酱酒、煤矿、生物医药等领域出发，设置六大赛题。针对赛事赛题，近期将开展系列解读。

  “离散行业（电子信息）质量管理数字化解决方案”赛题是基于怎样的行业痛点？

  电子元器件制造行业是典型的离散型制造行业，其痛难点体现在数字研发、精益管理、智能制造、网络协同等方面。当前，国内电子元器件行业缺少统一的研发平台，能提供的相关电子元器件共性基础技术研究成果匮乏，导致产品研制周期长，成本高。由于电子元器件涉及的产品种类非常之多，不同产品的生产管理模式存在较大差异，难以形成统一的管控平台和整体解决方案。且当前国内主流电子元器件制造企业的智能制造水平大多还停留在智能制造成熟度2级（规范级）的水平，距离3级（集成级）还存在比较大差距。与此同时，国内大多数电子企业还处于“人-人协同”和“人-系统协同”的现状，随着行业数字化转型水平的不断提高，必定会走入“系统-系统协同”的新阶段，如何通过标识解析、5G、AI等技术来实现不同企业主体建设的各个异地异主异构信息系统的高效集成，是影响未来产业链企业协作关系发展，跨组织业务高效网络化协同的基础。

  上述共同构成了制约行业发展的瓶颈。本次工业互联网应用场景大赛电子信息制造方向设定“离散行业（电子信息）质量管理数字化解决方案”赛题，重点解决电子元器件智能制造环节中的质量数字化问题，本质上是寻求一个整体解决方案，涵盖质量管理和专用质量检测设备两项内容。

  电子元器件质量检验工作属于劳动密集型工作，重复性大，其质量管理业务过程要求科学、严谨，保证质量数据的真实准确可溯性。本次赛题的设计可以概括为质量管理信息系统和智能质量检测设备的有机结合，是企业所需的质量数字化整体解决方案，而非传统意义上的单一信息系统。赛题重点考察的是参赛队伍对行业质量管理业务的了解程度、实际的行业质量实践经验、强大的软件开发和设备定制能力，以及对复杂系统和设备的集成能力等方面。

  制造企业面临的质量问题贯穿产品从设计、生产、检验、销售到使用的全生命周期。从不含设计质量评估的常规业务划分，包含原材料检验、生产过程检验、产成品检验及售后质量服务等4个部分。所以，研发出一款符合行业管理特色和管理需求的专用管理软件是亟待解决的首要关键。

  电子行业质量管理活动包含了标准管理、物料管理、检验对象管理（具体的原材料、产品或设备）、检验人员及设备管理、检验任务管理、检验数据管理、检验报告管理、故障及失效分析、质量统计、质量预警、质量改进以及产品使用质量管理等多方面的内容，是一个庞大复杂的管理体系。

  从赛题本身来说，解决方案需达到：提高工作效率、降低人员的劳动强度；有效提升企业质量管理过程准确性和可追溯性；通过质量数据分析和质量改进降低内部质量废品损失、外部质量损失带来的额外成本；推动行业产品质量由中低端向高可靠方向发展的效果。

  “离散行业（电子信息）质量管理数字化解决方案”征集为行业带来哪些新契机？

  对于制造企业来说，“提质、降本、增效”是行业发展的根本，赛题征集的背后是企业谋发展、行业谋兴盛的愿景。“离散行业（电子信息）质量管理数字化解决方案”计划投资2000万元，这是项目需求方开展内部质量数字化转型试点工作的初步预算。以赛为媒，项目需求方希望从中寻求到可以在质量数字化领域开展长期合作的业务伙伴，随着合作业务深度与广度的不断延伸，该项目总投资将有望突破2000万。

  工业互联网是信息技术，也是工具，当企业的信息化、行业的数字化发展到一定阶段，工业互联网才能发挥有效作用。显然，本届工业互联网应用场景大赛既是需求侧企业了解行业优秀解决方案的学习机会，也是供给侧企业（团队）展示自身实力和优秀产品的开放平台，是促成供需合作，构建新型数字化转型战略合作关系的一次契机。

  随着5G、人工智能、区块链等新一代信息技术的加速迭代，工业互联网发展也在不断焕新，数字经济时代背景下，贵州基于大数据领域的先发优势、成功经验和发展模式，正在创造性地打造建设国家“数字经济发展创新区”，本届工业互联网应用场景大赛的举办，将有力推动工业互联网技术的应用和创新达到一个前所未有的高度。

  自2018年以来，工业互联网已连续六年写入政府工作报告。今年的《政府工作报告》报告指出，五年来，我国深入实施创新驱动发展战略，推动产业结构优化升级，产业向中高端迈进，支持工业互联网发展，有力促进了制造业数字化智能化。可见国家层面对工业互联网发展的重视程度。近期印发的《数字中国建设整体布局规划》，也提出要推动数字技术和实体经济深层次地融合，在工业等重点领域加快数字技术创新应用。这再度明确了工业互联网与实体制造业转型发展的紧密联系，为各方深化工业互联网创新、加快推进新型工业化提供了指引和遵循。

  为持续提升工业互联网创新服务能力，促进数实深度融合，2023数博会定于2023年3月至5月举办工业互联网应用场景大赛。赛事聚焦多主体差异化需求，以推动数字化转型为主线，挖掘制造业数字化转型需求和关键问题，重点围绕电子信息制造、铝及铝加工、磷化工、酱酒、煤矿、生物医药等六大领域征集创新驱动力强、应用成效显著、复制推广性强、经济价值高的工业互联网解决方案，以应用价值牵引工业互联网快速发展。针对六大赛题设置，近期将开展系列解读。

  近年来，贵州乘着大数据发展的“东风”，在实施数字经济战略上抢新机，抢抓新国发2号文件重大机遇，打造“数字经济发展创新区”，大力实施“万企融合”大赋能行动，加快工业互联网平台建设应用，推动新一代信息技术为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能，带动实体经济企业和大数据深度融合，数字化变革成为推动工业经济高水平质量的发展的强大引擎。

  在建设数字化的经济发展创新区背景下，贵州的中药行业同样迈进了智能生产新时代。依托工业互联网以大数据、云计算、物联网、人工智能等为代表的新一代信息技术手段，打造了一批智能、高效、安全、共享的信息化集成综合平台和数字化生产线，解决了企业在研发、生产、技术、质量、安全、检验、检测以及成本管控等各个重要业务流程的规范化管理，实现中药生产加快转型升级的步伐。

  然而，面对日益差异化和个性化的生产需求，这些数字化生产线仍然存在压力。以中药配方颗粒生产为例，生产环节因涉及品类多、工序繁复、设备分门别类、参数精细、控制单元庞杂、标准不统一、数据交换复杂等一系列问题，如何实现配方的科学有效管理，成为行业亟待解决的痛难点。

  本次工业互联网场景应用大赛生物医药方向设置的“中药配方颗粒批量生产工业互联网控制方案”赛题，项目需求方希望搭建形成一套全新的中药配方颗粒提取生产管理体系，搭载规模可变的分散控制系统和批次管理系统，实现控制功能和管理功能独立运行，运用数字孪生技术，具有测试与仿真功能，协助企业进行高效的中药配方颗粒生产。

  中药配方颗粒的批量生产过程为间歇性多品种生产过程，利用同样的装置，在不同的时间根据不同的配方和生产工艺，生产出不一样的产品，连续过程和离散过程交替进行。

  据了解，由于中药配方颗粒的品种可多达500种以上，单批次生产量浮动区间差异巨大（几十到上千公斤不等），如果同时生产几个批次，又涉及设备切换，这就给配方管理工作带来了巨大难度。此外，中药配方颗粒标准存在企标、省标、国标等多种标准，标准不统一带来的结果导致采用传统工艺检索和验证的过程成本高、耗时长。

  药品生产需执行严格的GMP，然而需求企业目前在生产的全部过程中用到的批量报表仍采用传统手工填写，管理上显然不够智能和规范。与此同时，中药配方颗粒生产繁复、生产设备种类多，参数控制要求高，控制单元庞杂，想要完成全面的订单自动化，就要实现生产过程控制与ERP、MES集成及数据交换。这些都是本次赛题需要重点解决的问题。

  “中药配方颗粒批量生产工业互联网控制方案”项目计划投资200万元用于软件开发。需求企业以赛为媒，希望通过工业互联网应用场景大赛寻求到可以在订单管理领域开展长期合作的技术伙伴，随着合作深度与广度的不断延伸，该项目总投资将有望突破1000万。

  针对解决方案本身，项目需求方希望借助物联网手段控制中药批次管理环节，确定统一的、标准化的闭环生产流程，到达高质量、高产出的效率。技术上要求满足以下几个条件：

  一是实现规模可变的分散控制管理系统和批次管理，控制功能和管理功能独立运行。二是实现开放、可靠的批量管理平台，运用数字孪生技术将批量过程图像化，满足操作直观性。三是须具备测试与仿真功能、配方开发功能，软件结构设计模块化，将软件维护成本降至最低。四是具备电子批记录及电子签名功能、历史数据查询、溯源和分析功能，可通过GMP系统化验证。五是具备基于数字孪生技术的设备信息管理功能，实现设备状态预警、实时监测生产的基本工艺参数、控制执行动作精准到位。六是具有标准的第三方通讯接口，符合MS SQL关系型数据库的应用，能够部署在本地超融合服务器上。

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