树立数字化发展“旗帜” 推广引领产业转型“灯塔”

2023-10-20 15:33          2950次阅读

工业互联网作为新一代信息技术向工业领域融合渗透的产物,已经成为制造业数字化转型的关键支撑,带来制造业研发、生产、管理、服务等环节的根本性改变,产生数字化管理、平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式。10月12日,2023(第五届)全球工业互联网大会暨工业互联网融合创新应用·行业推广行动发布了2023年具有行业代表性、可推广可复制的优秀案例。

 

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“2023工业互联网融合创新应用·行业推广行动”案例联合发布仪式


2022年8月,工信部发布《关于组织开展2022年新一代信息技术与制造业融合发展试点示范申报工作的通知》,首次设立“数字领航”方向,旨在遴选技术实力强、业务模式优、管理理念新、质量效益高的制造业数字化转型领军企业,树立一批数字化发展的“旗帜”,推广引领产业转型的“灯塔”,带动制造业数字化、网络化、智能化水平整体提升。

 

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2023年度典型案例企业授牌仪式


2023年度典型案例分别来自国药集团中国生物、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、国能神东煤炭集团有限责任公司、中建材玻璃新材料研究院集团有限公司、GE医疗航卫、南京钢铁股份有限公司、三菱电机机电(上海)有限公司、浙江华友钴业股份有限公司、合众新能源汽车股份有限公司、达利(中国)有限公司。

 

国药集团中国生物:生物医药创新发展必须进行数字化转型

 

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国药集团首席科学家、总工程师杨晓明


当前,生物医药产业急需布局数字化和智能化来提升原始研发创新能力,加速智能制造和全过程质量监控,实现追溯全程化、信息电子化、过程可视化、监管全面化、平台开放化和使用便捷化,整体完成生物医药企业的数字化转型,促进生物医药行业的整体快速发展。国药集团首席科学家、总工程师杨晓明介绍说,国药集团中国生物历经新冠疫情更加深刻意识到,生物医药要创新发展就必须进行数字化转型,这是行业发展的需要。

国药集团中国生物根据现有信息化基础、转型目标以及发展规划,制定了清晰的落地实施方案,将采取总体设计、分步实施的路径方式。第一阶段夯实基础、业务覆盖,重点建设业务急缺共性的应用系统;第二阶段数据驱动、提质增效,促进更多数字化场景的落地;第三阶段提升数字科技在生物医药领域的原创性应用能力,结合打造原创技术策源地工作,推动构建围绕中国生物全级次的创新生态圈和商业生态圈。深化产业链上下游协同,塑造生物医药科技创新生态体系。

国药集团中国生物在数字化转型过程中形成的优秀产品和服务能力,向产业链上下游企业进行推广,助力生态企业加快数字化转型进程,提升产业发展水平。杨晓明说,国药集团中国生物将数字化转型与产业链工作机制相结合,以“生物医药工业互联网数字化转型促进中心”为载体,构建自主可控的产业链体系。新药研发需要多学科、交叉理论,大数据、人工智能可以帮助研发人员分析文献、筛选化合物、发掘药物靶点、预测分子动力学指标,包括研究病理生理学规律、发掘药物新适应症、mRNA序列筛选以及临床研究管理方面引入了大量的数字科学和智能计算。在生产过程中,对生产设备进行实时数据采集与监控,利用生产执行系统和质量一体化平台,对产品质量进行信息化追溯,保障疫苗质量安全。

杨晓明强调,国药集团中国生物完成了疫苗产品的追溯信息化、过程可视化、监管全面化、平台开放化、和使用便捷化,通过与药监局协同平台的对接,完成了从出厂到接种全过程信息化追溯。国药集团疫苗服务小程序,包括服务平台现场预约、异地接种、团体预约、全程追溯等功能。新冠肺炎疫情期间,利用大数据平台,可以统计全球疫苗使用数量和流向,实时查看物流和储存情况,提升了数据分析能力和疫苗保供能力,提高了国药集团全球疫苗研发、生产到使用的效率。

国药集团中国生物在研发、生产、流通、使用以及管理和数据存储处理等方面全面布局数字化和智能化,实现国有大中型企业的全方位数字化转型。在科研领域,建立了超算中心,增强了新型疫苗和药物研发中的自主设计和源头创新能力;通过面向Al的创新疫苗药物设计和自动化筛选平台打破mRNA序列设计专利壁垒,加速mRNA疫苗在生物医药领域的应用;通过临床试验一体化平台,促进临床研究实现试验节点、流程可控,提高项目执行效率,提高数据质量,加速临床试验的进程。在制造领域,通过MES和SCADA系统,实现了生产全过程数据自动采集、集中监控、执行过程智能化控制和质量追溯;LIMS系统实现实验质量过程可控,提升实验记录效率和准确性,保障药品规范管理,保证仪器设备的准确性和可靠性,同时确保实验数据的可靠。在流通领域,建立疫苗全程追溯系统,有利于监管机构的监督管理,提升生产和物流企业质量管理能力和手段的改进,并可通过国家协同平台向疾控提供产品生产及流通数据,完善疾控中心接种过程管理。在营销方面,通过疫苗服务平台解决公众疫苗接种难题,实现接种者对接种疫苗的全程追溯,可有效提升品牌认知,积累有效用户。在运营管理方面,中国生物“数字大脑”整合打通各业务系统的数据,提供统一数据服务,极大提升决策分析效率。在保障疫苗供应方面,确保物流过程可视可控,提高物流效率,实现疫苗提前交货。在数字化基础设施方面,中国生物云平台提高基础设施层的稳定性和安全性,资源使用更加便捷有效,提升中国生物云化应用建设能力及运行效率。

2020年至2023年,国药集团中国生物数字化转型工作取得丰硕成果,共获得45项软件著作权;获国资委、国家发改委、工信部、药监局、国药集团等授予荣誉奖励20余项,包括以MES、SCADA为核心的生产过程质量追溯系统获得国资委2021年中央企业“十三五”网络安全和信息化优秀案例;中国生物生产过程质量追溯信息化建设项目入选工信部2021年新一代信息技术与制造业融合发展试点示范项目;人机协同作业和精准作业派工场景入选工信部2021年智能制造试点示范工厂优秀场景名单;工业互联网解决方案中标2022年国家工业互联网促进中心发展项目,获得国拨资金支持;大数据及人工智能技术在保障疫苗供应上的创新应用。在2022年首届国企数字化融合场景创新大赛中晋级决赛;中国生物“数字大脑”引领经营管理创新实践进入2022年第八届中国管理科学学会管理科学奖(实践类)优选名单;生物医药数字化转型促进中心入选工信部2022年工业互联网试点示范名单。

 

华能清能院:为构建新型电力系统提供储能数字化技术支撑


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华能清能院储能技术部主任刘明义


中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(以下简称华能清能院)是中国华能集团有限公司直属的清洁能源技术研发机构,主要从事电化学储能、可再生能源发电、煤基清洁发电和转化、污染物及温室气体减排等领域的技术研发、技术转让、技术服务、关键设备研制和工程实施,构建了(3+X)n的碳中和技术体系。华能清能院储能技术部主任刘明义表示,华能清能院始终秉承华能“三色”公司理念,致力于以科技引领带动产业结构升级与优化,加快建设世界一流清洁能源技术研发机构的步伐,为华能集团乃至中国电力工业的可持续发展提供强大的技术支撑。

为了应对气候变化的严峻威胁,满足人类日益增长的能源需求,可再生能源迅速发展,太阳能、风能等可再生能源的波动性使得储能系统成为平衡能源供求差异的关键。在碳达峰、碳中和目标指引下,储能已成为构建新型电力系统的必要途径。根据国家发展改革委、国家能源局规划,到2025年新型储能装机规模将达3000万千瓦以上,到2030年实现新型储能全面市场化发展。近年来,以锂电池储能为代表的电化学储能技术快速发展,百兆瓦级项目数量增速明显,储能电站规模的增加极大地提高了电站调度控制、运维管理的复杂性。

大数据与能源领域的碰撞带来了不一样的火花。华能清能院依托华能集团重大科技项目,自主研发出面向GWh级电池储能电站边缘计算与云边协同智能管理系统,构建了基于电池海量运行数据的预测性维护技术体系,可在边缘智慧节点上预测出电站潜在安全风险,保障了储能电站安全、稳定、高效运行,赋能储能智慧运维。该系统采用场站-区域集控-集团三层级数据管理架构,按照电力安全分区要求,采集分析计算场站侧运行数据,将计算结果跨区传输至区域集控,再推至华能新能源智慧运维中心,具备多个GWh 储能电站协同高效管理能力,构建出国内首个集团级储能智慧运维“中央大脑”。在华能新能源智慧运维中心可协同管理边缘智慧节点,对下属储能电站进行大数据边缘计算,实现云管边端交互通信,提高电站数据处理能力,为构建新型电力系统提供数字化技术支撑。

刘明义表示,随着电化学储能电站单站规模的逐渐扩大,电站运行数据呈指数增长,边缘计算与云边协同智能管理系统,渐成为储能电站精益管理的必备工具。该系统可有效提高数据管理能力、算力调度能力,提升数据计算速度与传输稳定性,各项性能均处于国际领先水平,在高效集控、闭环管理、数据安全、降本增效等方面创造了宝贵的价值。

2021年6月,云边协同智能管理系统在华能新能源智慧运维中心正式上线,陆续接入安徽小涧、安徽许疃、山东黄台、山西神池、英国门迪、内蒙古阿拉善等储能电站共计525MWh,仅其中两个电站近两年共产生利润 2837万元,预计“十四五”期间该系统将接入储能电站超2GWh,届时预计每年可降本增效产生效益4200万元以上。

未来,华能清能院将继续用数字技术为储能赋能,支撑华能集团打造新能源智慧运维一体化平台,促进能源革命和数字革命的深度融合,为构建新型电力系统提供数字化技术支撑,助力稳妥实现“双碳”目标。

 

国能集团神东煤炭:智能矿山引领煤炭行业数字化转型

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国家能源集团科技与信息部数字化处处长闫计栋


随着自动化、信息化和智慧化的不断推进,神东煤炭集团公司围绕《国家能源集团煤矿智能化建设指南》要求,建立智能管控平台实现自动化系统接入、数据集中存储管理、移动巡检、远程故障诊断、系统间有机融 合和联动控制,解决企业各监控系统孤岛林立、数据分散缺失无标准化存储管理、智能化工作开展缓慢的问题, 数据与业务深度融合,挖掘数据要素价值,依靠数据驱动企业新发展模式,提升企业核心竞争力,实现煤炭行业转型升级。

神东煤炭集团公司是国家能源集团的骨干煤炭生产企业,地处蒙、陕、晋三省能源富集区,主要指标达到国内第一、世界领先水平,先后获得全国“五一劳动奖状”、第三届中华环境奖、全国质量奖等奖项,累计获得授权专利1220项,国家科技进步奖8项,获评“2018-2019年度煤炭工业安全高效集团(矿区)”, 所属13座矿井均是“特级安全高效矿井”,“8.8m超大采高智能综采工作面成套装备研发与示范项目”获得第六届中国工业大奖。

互联网关乎工业体系未来发展。国家能源集团科技与信息部数字化处处长闫计栋介绍,围绕工业互联网体系落地、煤矿专业知识经验转化,神东煤炭探索应用国产信创工业软件,构建集新型生产指挥控制和大数据应用分析于一体的综合性管控平台,解决一线员工“看不远、够不着、诊不准”的难题。一是针对现场设备和控制系统型号杂、协议多、标准乱的现象,提出“层次化、模型化、固定化”的数据管理思路,通对煤炭生产数据进行归类和整合,形成了数据标准模型,通过规范设备规格及参数实现软件定义设备;二是建立企业万亿级生产数据仓库,实现数据统一存储共享管理,并实现按需转发,达到日均100 亿条时序数据的分布采集和集中存储,自主研发统一数据服务接口,达到170个并发连接下70万条/秒的数据访问能力;三是将国产应用软件和操作系统应用于煤矿智能化建设,提高工控安全性及自主性,解决国外软件“卡脖子”难题;四是构建了煤矿智能一体化管控平台应用架构,实现平台高可靠性、安全性、高效率,支撑平台业务爆炸式增长需要;五是自主拥有及开发生产数据资源,变数据为资产,利用数字化手段为企业发展赋能。六是将生产数据、算法模型有机结合,融合神东多年生产机电设备管理经验,形成计算模型38个、视频Al模型7个,研发符合煤矿职工使用习惯和安全生产需求的智能化应用场景。七是针对煤矿开采过程中场景变化频繁现象,推出可快速复制推广的煤矿一体化管控平台,实现一次部署,跨终端监视控制,使用场景得到大幅拓展,满足矿监测监控业务研发运维一体化管理。八是通过调研分析现场调度人员的操作习惯,抽象出调度巡检数学模型,打通数据采集、工业视频、监视控制系统间的壁垒,结合业务预警区间实现综采工作面生产态势感知-预警-报警-通知-智能化评价的自动化管理流程。九是构建了矿压灾害安全监控远程预警快速响应智能防控技术体系,根据支架压力变化特性,计算初撑力、工作阻力和末阻力等顶板治理数据,累计指导95个综采面近万台支架的治理工作,综采初撑力不足支架数目整体占比降至5%以内。

研究基于距离的矿压数据分析算法,对综采工作面来压信息进行智能预警,部分工作面来压预警准确率在80%以上,该成果自2020年4月在神东矿区全面推广以来,实现了数据资产化管理、集中监控、集成展示、优化排程、智能感知、关联分析等功能,变数据为资产,让数据多跑路、员工少跑腿,利用数字化手段为企业发展赋能。一是构建了神东生产数据标准化管理规范体系,自主搭建了企业万亿级生产数据仓库。二是构建了煤矿智能一体化管控平台应用架构,国产软件利用率达到100%,开发建立了91个计算服务、425个功能模块和68个数据分析系统,覆盖综采、掘进、主运、通风压风、供排水、供电、环保、地质等多个专业。三是实现矿井智能控制、远程诊断、智能感知、多源数据库高效动态预警等功能,实现矿井安全生产监控由粗放型“人防”向集约型“智防”革命性转变。

神东煤炭智能平台的成功研发和应用来源于业务一线,又反馈于业务一线,持续兑现业务价值。2018年,神东煤炭从一线员工选拔人才成立了一支研发团队,其成员平均具有6年的下井经验,这支团队秉承自主开发创新,掌控核心技术兑现业务价值的理念,让信息化项目数字化转型方案手段贴近煤炭生产现场。可以说,正是借力于神东煤矿的管控平台,从煤矿工人中走出来的软件,国家能源集团得以实现了让数据多跑路、让员工少跑腿的愿景,改变了原来人找数据的生产组织态势变为数据招认,故障提前预警的生产组织形式。30多年来,神东煤炭集团经历了机械化、自动化、信息化到目前的数字化发展转型的丰富实践,塑造了神东煤炭管控平台的成功应用和价值兑现。经煤炭工业协会鉴定达到国际先进水平,项目荣获2021-2022年度煤炭行业两化深度融合重点推荐优秀项目。矿压监测与预警系统获得2022年工业和信息化部大数据产业发展试点示范项目,中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖、中国安全生产协会安全科技进步奖二等奖。

闫计栋表示,当前,国家能源集团高度重视数字化转型,大力推进智能矿山建设,国能神东煤炭在未来将做好以下几件事。一是将全力构建能源(煤炭)工业互联网生态体系、架构体系,支撑能源体系的数字化转型。二是立足工业互联网,研发攻克煤矿智能化深层次难题,打造亿吨级智能化矿井群“超级工程”,引领煤炭行业数字化转型,把人从复杂危险繁重的劳动环境中解放出来,进一步提高矿工的体面感、尊严感、获得感、幸福感、安全感,真正实现“智慧生产、智慧安全、智慧经营、智慧环保”,推动煤炭行业可持续和高质量发展。

 

中建材玻璃:融合贯通了创新链、工程链和产业链

 

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中建材玻璃新材料研究院集团有限公司工业互联网创新中心主任周芸


中建材玻璃新材料“三链”融合打造全场景贯的工业互联网平台,助力新型工业化高质量发展。面向信息化建设治标不治本,企业管理质量难以本质提升的问题,中建材玻璃新材料以企业以提质增效为目标,通过创新链、工程链、产业链“三链” 系统数据互联互通,实现产品全生命周期的管理和数据追溯,基于统一平台推动工业企业的数字化转型与高质量发展。中建材玻璃新材料研究院集团有限公司工业互联网创新中心主任周芸表示,中建材玻璃新材料研究院集团有限公司以振兴民族玻璃工业作为己任,践行“材料创造美好世界”的使命,聚焦玻璃新材料主业,以创新 链引领工程链,工程链服务产业链,产业链支持创新链,围绕显示材料和应用材料、新能源材料、优质浮法玻璃和特种玻璃,构建起以研发和产业孵化、工程服务、装备制造、数字化平台为支撑的战略布局。

伴随着物联网大数据云计算5G和一大批技术成熟,中建材玻璃新材料一直在探索和践行新一代信息技术与传统产业的融合发展,基于平台创新应用形成了覆盖研发设计、工程装备、生产制造的“平台+解决方案+工业应用+数据”的新方法和新工具,为玻璃新材料行业的高质量智能化绿色化发展提供源源不断的平台驱动力。同时,面向工业企业,信息化建设治标不治本,数字化转型投入大失败率高的问题,中建材玻璃新材料创新了“工业互联网平台+数字化转型+智能化改造+数据场景化服务”的新模式新业态,实现自身从传统制造业向现代制造服务业的转型发展。

    立足信息化建设与数字化转型服务管理提升的需求,基于玻璃新材料产业链贯通的优势,打造质量提升数字化、智能化平台,赋能产业链高质量发展。基于凯盛AGM工业互联网平台,打造“1+4+3+N”管理赋能体系:构建1个以“工业知识+工业数据”为核心的平台底座;融合数字化研发、数字孪生、智能工艺优化、工业轻量化应用4项关键技术;服务电子信 息显示、光伏新能源、优质浮法玻璃3大核心产业;打造N个平台重点赋能场景,为企业形成科技创新高效化、研发设计协同化、生产运营智能化、用户服务敏捷化、产业协同共享化、监督管理数字化6项关键能力。一是以数字孪生技术为核心,贯通创新链质量提升:从原料分子建模分析,到实验数据精细化管理;从BIM三维设计模型到工程全过程标准化管理;从对产业的数字化交付到全生命周期运维。二是以工程管理数字化为核心,贯通工程链质量提升:从设计管理到工程造价测算,从采购方案到供应商管理;从分包单位到施工现场管理,运用数字化技术支撑工程系统化、标准化、流程化管理。三是以智能制造为核心,贯通产业链质量提升:研发质量管理、设备管理、生产管理、能源管理、安全生产、智能仓储、供应链管理、运营管理八大智能化应用,打造国家智能制造标杆,赋能产业链数字化、智能化、高质量发展。

在应用价值方面,以凯盛AGM工业互联网平台为底座,实现“三链”基于平台互联互通、数实融合:以工业知识软件化为核心能力、工程管理数字化为核心技术、产业制造智能化为核心支撑,以模型、标准、数据驱动质量持续提升。在推广价值方面,通过针对行业龙头企业的数字化改革示范,以高端制造know-how结合新一代信息技术应用,打造行业典型案例,形成行业共性平台,同时作深专业领域应用,服务区域产业的网络化协同与产业化协作。

“三链”融合是工业化创新发展,其中平台是支撑是骨骼,应用是关键是肌肉,数据是驱动是血液,最后解决的是企业在转型中产业信息化和高质量发展的问题。周芸分析,中建材玻璃新材料“三链”融合发展的历程和基于工业互联往平台的创新应用。第一,中建材玻璃新材料是一家拥有70年时间和工业积累的新中国国家级工业设计研究院所,在当时工业基础非常薄弱的情况下,起着支撑基础原材料的关键作用。第二,中建材玻璃新材料经历了在2000年科研院所由事业单位改为公司的变革,成为一家草根央企,需要经历充分的市场竞争。为了生存就要更快更直接的触达行业,于是中建材玻璃新材料转型成为一家以工艺设计为核心、以高端装备为支撑的国际化工程总承包集团公司,在过去的20年间完成国内外200多座玻璃工厂的交付,行业市场占有率达到85%以上。第三,在最近十年来,中建材玻璃新材料聚焦玻璃新材料行业,同时跨界电子信息显示和光伏新能源产业,并进一步瞄准产业链和供应链的断点堵点,形成了技术自主可控的三大产业板块,拥有玻璃新材料产线55条,成长为一家科技型产业集团。

中建材玻璃新材料发挥链主企业上下游的带动作用,进一步向光伏新能源行业和电子信息显示行业进行跨行业应用,面向光伏行业远程运维成本高,效率低的痛点问题,基于平台开发的光伏电站远程运维系统,提升了中小企业远程运维的响应速度,平台为8.5代TFT-LCD液晶基板产线研发的用大数据实时数据训练的产品分析和预测模型,形成了工艺固化和质量寻优的工业应用,助力攻关国家重大卡脖子技术,突破美日对我国的技术封锁。周芸表示,中建材玻璃新材料勇于突破,用自身发展融合贯通了创新链、工程链和产业链,凯盛AGM工业互联网平台由中建材玻璃新材料研究院集团有限公司建设运营,已获评工信部跨行业跨领域工业互联网平台,专业特色型平台前十、国家大数据试点示范、工业互联网试点示范项目、APP优秀解决方案、国家智能制造解决方案供应商等多项荣誉。

 

GE医疗航卫:具备了先进核心医疗装备高端智造能力

 

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航卫通用电气医疗(中国)有限公司董事总经理徐俊


通用电气医疗(中国)有限公司是全球领先的医疗科技、诊断药物和数字解决方案的创新者,致力于通过提供整合解决方案服务数据分析,使医院、病人临床诊断更有效、临床方法更精准、患者更健康和幸福。通用电气医疗(中国)有限公司董事总经理徐俊表示,GE医疗北京航卫作为智能数字化工厂的典型代表,过去近10年里依托深厚的精益和六西格玛的管理基础,大力发展先进制造、工艺互联网和数字信息化技术,全面实现6大生产要素的智能、互联、协同增效,打造产业链的数字和生态,最终实现卓越的安全、品质、效能和环保以及全价值链升级和增值。

航卫通用电气医疗系统有限公司(以下简称“GE航卫”)成立于1991年,是美国通用电气公司在中国的第一个合资公司,也是GE医疗全球最大的医疗器械生产基地,拥有包括CT断层扫描,分子影像,手术机,血管机,X光机,乳腺机,骨密度等7大高端医疗产品生产线,是中国区唯——家“GE全球智慧制造示范工厂”。截至目前,GE医疗在全球销售安装的每3台CT中有2台产自GE航卫,出口产品约占北京市医械出口量50%,出口额在北京市连续多年排名第一,荣获“工信部两化融合冠标单位”“北京市智能制造标杆企业”“北京市高精尖企业”“北京经开区高质量发展企业”,肩负着探索、示范及带动产业链升级转型的重大使命。

数字赋能高端CT探测器具智能柔性制造项目是GE医疗北京航卫先进案例。高端CT作为GE非常重要的医疗设备,最核心的设备是探测器(核心部件)面临的挑战是如何实现大规模高质量生产。由于该产品供应链比较长、原材料要求苛刻、工艺技术高、制程复杂、超过50道工序,产品类型多样,市场需求增长速度比较快。面对难题挑战,传统的制造技术已经难以解决,必须基于先进制造、工业互联网和数字化的现代制造技术,才有机会解决上述的各种痛点,最终使具备更核心、更先进的治疗装备高端制造能力。

数字赋能高端CT探测器具智能柔性制造项目总体方案有自动化、数字和、智能化三个层面构成,包括5大技术模块,项目融合精益管理和六西格玛质量管理,机器视觉、设备自适应、参数调整、人工智能、云计算先进理论和技术,打造了高柔性、高质量、高智能的高端CT探测器制造体系。徐俊介绍,航卫通用电气致力于高端医疗设备的生产,以高端CT为例,该产品结构复杂,零件种类和数量繁多,且涉及大量的高新前沿科技。其中,作为高端CT的最核心部件-CT探测器,挑战更大,其制造长期由国外企业垄断,一直是公司本土化策略的核心攻克目标之一。

面对以上难题,传统的制造技术已经难以解决,航卫通用电气依托深厚的Lean/6-Sigma底蕴,大力发展先进制造、工业互联网和数字化等现代制造技术,将人、机、料、法、环、测六大要素智能互联,打造端到端的数字生态链,建立了高端CT探测器的智能柔性生产线,打破了之前的垄断,使企业具备了先进核心医疗装备高端智造能力。

航卫通用电气项目的整体架构自下而上由自动化、数字化、智能化三个部分组成,5大核心技术模块是其精髓:一是基于工业物联网技术的实时数据采集系统,大量工业传感器和工业总线的使用,实现制造过程的人、机、料、法、环、测六大关键信息的高效获取和集成,实现制造全过程追踪。二是端到端的全过程数据管理,数据贯穿了原材料、供应链生产、运营管理等的产品全生命周期。科学的企业数据中心的软硬件平台搭建是其中的关键。三是自适应柔性生产与动态参数优化,智能传感、视觉识别、仿生力控机器人等先进制造技术,结合完善的数据管理系统,实现闭环的设备参数的动态优化和柔性生产。四是云端质量分析预测模型,通过BI平台,以六西格玛与云计算相结合作为分析方法,建立了云端质量分析与预测,实现质量管理精细化和可预测性。五是Al赋能的制造过程能力优化,在复杂生产决策场景,应用了诸如图像识别、神经网络、回归等人工智能技术,实现了生产过程的质量和效率跨越式提升。

徐俊认为,通过工业互联网的赋能升级,航卫通用电气运营模式和组织结构都得到了创新性发展,主要体现在“五大创新”:一是指数级发展的核心部件交付创新。二是数据驱动的供应链质量管理创新。三是精益数字化赋能的生产过程管理创新。四是数字化转型过程的组织变革管理创新。五是数字化技术平台化建设创新。该项目对医疗设备企业的核心部件的高端制造有较强的借鉴意义,主要体现在以下“五个方面”:提高产品制程的“鲁棒性”与“制造柔性”;打破设备和数据之间的壁垒,建立设备工业互联和数据云共享;高端制造过程的数据管理体系;数据驱动的全面质量管理;人工智能推动生产过程的制程优化。

 

南钢股份:以“智改数转”实现钢铁制造绿色智慧人文高科技目标

 

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南京钢铁股份有限公司常务副总裁徐晓春


当今钢铁工业正经历着从手工到机械化,从机械化到自动化,从自动化到数字化、智能化历史性转变。南京钢铁站在时代科技发展的前沿,坚定不移对传统钢铁制造流程进行了系统性数字化转型升级,围绕“一些业务数字化,一切数字业务化”的理念,以“智改数转”实现钢铁制造绿色智慧人文高科技目标,打造了“工业互联网平台+数据治理”“双轮”驱动的技术架构,围绕智慧生产、智慧运营、智慧生态三大层面全面推进钢铁制造数字化转型的升级之路。

南京钢铁始建于1958年,是国家战略布局的18家重点钢企之一、江苏钢铁工业的摇篮,现已发展成为集 采选矿、钢铁冶炼、钢材轧制、深加工及新产业等为一体,是具备年产千万吨级优特钢的国家高新技术企业, 是国际一流中厚板精品基地、特钢精品基地、复合材料基地、国防装备材料基地,南钢秉承“创建国际一流受尊重的企业智慧生命体”的企业愿景,打造“创新驱动、数智化转型、新产业裂变”三条“高乘长”发展曲线,先后荣获全国五一劳动奖状、中国工业大奖、国家企业技术中心、国家制造业单项冠军、国家首批“数字领航”企业、国家工业旅游示范基地、国家级绿色工厂、国家级能效领跑者等30余项国家级重大荣誉。

南京钢铁股份有限公司常务副总裁徐晓春认为,南京钢铁产品优异的品质、强大的竞争力,在高端制造等方面得到了广泛的应用,从能源石化到海洋工程,从精密制造到高铁汽车,从万米深海到航天航空,从大桥油轮到"一带一路",各种都有南钢产品的烙印。南京钢铁打造了钢铁行业里面首个覆盖全域及制造经营生态为一体的全流程一体化的智慧运营系统,再从钢铁铁矿石到产品交付到客户的全链路上,布置了数十万的数字传感器、智能设备,实现了全要素、全流程、全价值链的集成,结合数据治理构建了钢铁数字孪生体系,将管理者由原来的经验驱动管理变为了数据驱动决策,实现感知市场动态和客户需求的变化,通过工业互联网承载的智能算法和我们的模型进行决策,实现开发周期的缩短、吨钢能耗的下降、产业链协同效率的提升以及产业链合作成本的下降,构建了南京钢铁智慧生命体应对复杂环境的核心竞争力。

钢铁是标准的流程型工业,在流程中很多的数据不是标准的,而是有很多的黑匣子,南京钢铁和国内外各类先进科研院所、钢铁研究机构合作,采用了机理模型+大数据+机器学习,把每个“黑匣子”逐步转向透明化、数字化、实时化,让生产过程中的生产、设备、质量、能源、成本变的透明,能够看清楚安全隐患、节能空间等,最大限度提高了生产经营的管理精度和管理效率。徐晓春介绍,千万吨级钢企数字孪生智慧运营系统是南京钢铁打造的钢铁行业首个覆盖业务最广的“智造+经营+生态”集群式智慧一体化中心,大数据、Al、3D云渲染、无人机技术、区块链、数据治理等多项关键技术均在该场景中得到集成应用。项目整体构架是建立在金恒FSI2全栈式工业互联网平台之上,提出了层次化与对象化相结合的云端融合工业互联网支撑体系,突破工业互联网环境下端边云融合计算框架及计算分割理论、端边云融合的数据传输计算协同分配机制等多个技术课题,整体架构包含边缘感知层、边缘数采层、通用平台层、工业平台层、应用服务层、综合展现层。

“智造+经营+生态”集群式智慧一体化汇聚了26条产线、整合了210套相关系统,数据采集达超百万点,打造智慧工厂数字孪生系统,1:1还原真实产线,能够进行模型的数字化定义、数据驱动,并内嵌各种算法进行数据分析,支持云计算模式,实现数字化生产、可视化制造,让工厂变得透明化,把工厂所有与设备和生产相关的数据全部连接起来,最大限度提高工业制造业的生产经营效率和管理水平,依托工业互联网汇聚全要素的聚变效应逐步呈现,助力南钢全面信息和精准决策有机互动、多重要素协同赋能,实现由经验性管理向数字化、精益化管理转变提供了示范,更为钢铁行业提供了可复制、应用性强、极具推广价值的智慧集控“南钢模式”。

据介绍,“智造+经营+生态”集群式智慧一体化项目建设通过一种新型的开放式架构,打通了数据仓库和数据湖,运用数据仓库的高性能及管理能力与数据湖的灵活性融合的湖仓一体技术,实现外部钢铁产业链上下游贯通,内部全流程一体化管控和钢铁工序间衔接界面的匹配,全流程碳足迹跟踪等内外部数据全要素融合,基于在线服务和模型服务优化能力,形成产业链上下游效率最高、成本最低的协同服务,构建基于湖仓一体的钢铁制造运营生态。

内部打通全工序互联互通,实现智能化生产。以“工业互联网+智能制造”为核心,融合最新的智能化、物联网、人工智能的规模化、集中化应用,打通全工序互联互通,加快生产过程控制的智能化升级,强化全流程优化,构建合理、完整的信息安全能力体系,提升协同运营效率,降低生产运营成本,以双碳及能源利用效率最大化为目标,加速铁钢轧全流程智能调度与资源优化配置,打造一批服务钢铁制造和经营管理的工业APP 集群,助力南京钢铁低碳、绿色、智能转型,更好的服务产业链上下游企业,为实现产业链贯通提供支撑。

外部贯通产业链,重塑钢铁产业链合作模式。以数字技术重塑工业制造价值链,实现生产经营全流程一体化管控和用户间界面的匹配、集成与优化,重塑钢铁产业链合作模式,与客户共享经营数据,全景质控,实现商务、计划、物流层面的联动,推进车间级的深度协同,让产业链合作的效率更高、韧性更强,缩短产业链的整体交付周期,降低整体库存占用资金成本,产业生态稳定可靠效率最高、成本最低,全面提高业务效能和在线互动效能,实现钢铁产业上下游全面贯通。目前,南京钢铁向客户提供不仅仅是高质量的钢铁产品,同时传递厚厚的数据资产,数字化贯通了产业链,加速了产业链的合作效率,降低了全产业链成本,创造了数字互联时代新的价值。

 

三菱电机:通过数字分析的手段为整个企业做生命周期的服务


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 三菱电机机电(上海)有限公司E-JIT事业总监蔡建国


三菱电机始终坚持「以不懈的技术革新和无穷的创造力,实现充满活力,富裕繁荣的社会作出贡献」的理念,并提出的新的经营战略是【循环型 数字化、全案型企业】,通过数字分析的手段为整个企业做生命周期的服务。三菱电机机电(上海)有限公司E-JIT事业总监蔡建国表示,三菱电机通过生产管理、能源·资源管理的可视化与同期化,在实现生产效率的改善和产量扩大的基础上,同时实现了单台产品制造用能效率的提高,以及水循环再利用的按需供给和效率的最大化。

三菱电机集团作为一家综合电机厂商,创立至今已逾百年,事业涵盖领域广泛,致力于通过综合解决方案而非单个产品助力各类社会课题的解决来为社会做贡献。百年来,三菱电机始终心系现下社会课题中尤其突出的环境问题,资源及能源问题等,为实现富裕社会做出贡献。蔡建国认为,三菱电机从1921年成立到现在已有百年,行业涉及比较广泛,有半导体、芯片、工业自动化等。三菱电机作为一个综合的电机厂家,致力于为社会提供综合解决方案,并为社会解决一个个难题,为社会发展做出自己的贡献。

目前,全世界企业面临三个市场环境变化:第一个是世界环境发生了变化,高速信息化之下的世界级竞争发生了变化,但这个变化对中国制造业有好处。第二个是世界经济中心发生了变化,特别是往亚洲偏移,对中国而言是区域等级的竞争不断增长。第三个是生产环境发生了变化,在“双碳”环境下进行持续发展必须寻找一个新的增长方向,除了不断进行设备的增长,如何将数字化概念融入到企业经营里面,推进企业的变革与发展。

作为经营战略,三菱电机融合集团内外的行业经验进行共创,向可以提供升级综合解决方案的循环型、数字化、全案型企业转型发展,从而解决各类社会课题。在中国,“智能科技”与“生态环保”可以说是必不可少的两个发展要素,三菱电机以“智创·共生”为口号,为中国社会生活、生产、交通、城市提供解决方案,目前在中国拥有7家国家级绿色工厂。

三菱电机在中国的事业领域涉及电力设备、轨道交通、电梯、FA、汽车部件、空调、功率半导体等,在中国市场开展广泛的多元化事业的同时,还通过应用各事业领域的技术经验,为满足不断发展的市场需求提供综合解决方案。三菱电机希望通过数据分析推动包括制造业在内的各行各业的环保对策,自动化及节能等的实现,从而成为一家可以助力绿色化进程推进的企业。

三菱电机基于自身知识经验和项目经验,自2003年开始在全球推广融合了“自动化技术”和“IT技术”的智能制造理念e-F@ctory。目前,三菱电机已拥有1,000余家合作伙伴,导入项目30,000余个。同时,为实现中国2060年“碳中和”目标,三菱电机针对国内能源使用率高达70%的制造业,推出E-JIT 平台,可以同步实现自动化,节能以及CO2环境对策。换言之,为了实现绿色制造,必须在现有的e-F@ctory的基础上加入环境对策,具体来说即在生产现场安装各种环境传感器,使碳排放量可视化,再结合e-F@ctory提取的制造现场数据,同步实现智能制造和绿色制造。

E-JIT是“Environment、Energy and Efficiency  Just in TIME”的缩写,是一个可以通过各种先进的技术(例如Al技术,工业互联网技术,边缘计算技术等等)同步实现3要素,即环境要素、能源要素以及制造业中的生产要素,在收集工厂、大厦、商业区等环境、能源、生产数据的基础上,考虑企业的环境、节能要求和总成本降低要求以及国家环境政策等因素,通过加入本公司独有的人工智能进行数据分析,即可得出所有问题的最佳解决方案。蔡建国表示,三菱电机作为一家有社会责任感的公司,今后将会继续响应政府号召,通过E-JIT平台,帮助企业实现生产一体化和工厂一体化,为实现企业社会贡献和可持续发展而努力。应用E-JIT平台,三菱电机为企业的数字化转型赋能,在中国运用并实践E-JIT理念的2家工厂成功入选了工信部《中国“互联网+”绿色制造融合案例集》。同时,三菱电机通过运用E-JIT理念,在按照生产计划执行的前提下,通过调整生产线与生产时序,就可降低能源消耗成本、人工成本等可变动成本,实现生产整体最优化。

 

华友钴业:实现了操作少人化、无人化的突破性转变

 

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浙江华友钴业股份有限公司总裁助理李为


华友钴业主要业务是新能源锂电材料的研发和制造,目前在桐乡、衢州、广西、成都、匈牙利等都建有制造基地,目标是成为全球锂电新能源材料的领导者。为了实现这样的目标,华友钴业提出了“六化融合”的策略,包括设备大型化、工艺短途化、产业绿色化、产线自动化、运营数字化和制造智能化。浙江华友钴业股份有限公司总裁助理李为表示,华友钴业把自动化、数字化和智能化作为公司提质降耗、降低成本、提高竞争力很重要的一个抓手。

华友钴业充分认识到,智能制造推进的复杂性和艰巨性,特别是智能制造工作做好需要的是设备、工艺、管理各方面的调整和持续的优化,很多方面有需要进一步探索甚至大规模变革的地方,所以坚持围绕成本、质量两大主体推进,持续迭代下去。华友钴业打造统一的工业互联网平台,在衢州、广西、桐乡、成都、印尼等基地分布部署工业互联网平台,各基地/子公司的智能制造系统都基于工业互联网平台开发实施。

华友钴业提出了规划驱动、标准先行、统一平台、自主开发、效益驱动和试点推进的智能制造推广的策略,同时基于统一的工业互联网平台自行开发和应用各项智能制造应用系统的开发和制造。2022年开始,华友钴业联合打造了华友工业互联网平台,解决工厂内部系统、设备、传感器互联互通的问题,目前在各大基地进行部署和应用。

比如,有色(衢州)公司基于华友工业互联网平台,自主开发LMS系统替换现有的LIMS和SPC软件,解决原有系统的痛点。同时,在原有基础上做优化改善,打通检化验从样品登录、采样、接收、数据录入、审核、发布、SPC分析等全过程管理,并对化验过程中的仪器、溶液、文件等管控,实现化验过程的无纸化(化验仪器数据文件解析、样品全过程二维码传递)、工作量、费用统计等。

在LIMS的实施过程中,项目注重提升流程效率和管理优化,现已逐步在华友内部所有公司推广实施中。有色(衢州)公司MES项目作为智能制造试点项目是华友钴业数智化建设的关键部分,在华友统一的工业互联网平台上实现生产过程中的计划管理、生产调度、质量管理、物料平衡、作业管理、物料管理、设备状态管理、生产统计报表分析、生产驾驶舱等功能,从而建立适合华友发展的制造管理模式,实现生产管理数字化、成本管理精细化、生产决策可视化,推动企业降低成本、提高效率,不断提升发展水平。

李为介绍,有色(衢州)公司EAM系统采用华友工业互联网平台作为项目功能开发与运行平台,建设设备全生命周期的设备资产管理系统,对标学习同行先进经验,进行设备管理模式创新和流程优化,固化先进设备管理业务流程,挖掘分析生产经营及设备管理过程中业务数据,实现以保持设备状态为核心,设备定期检查为主线,建立以预知、状态维修为主的多种维修方式并存的维修策略的设备管理体系,结合华友钴业自身特点实现全方位的设备维护管理。

有色(衢州)公司MES设备资产管理系统围绕设备安全运行这个核心,以设备定期检查为主线,支撑设备预防性维护、状态维修等多种维修策略为前提,实现满足设备管理需求。设备资产管理系统将统一、规范的管理平台与设备主体紧密结合在一起,实现对设备的全方位管理,全面提高设备管理工作效率。优化设备管理模式和组织体制,规范检修立项和委托,获得最佳的检修负荷平衡,合理地控制维修成本。

在华友衢州基地某个正极(二期)项目中,通过华友互联网平台建设集数据采集、实时数据库、MES生产执行管理、集中控制和监视于一身的一体化管控平台。在生产管控模式上,实现了由现场离散化操作向集中统一控制的管控模式转变,实现了操作少人化、无人化的突破性转变。其中,SCADA数据采集系统功能实现是使用华友工业互联网平台基础自动化BA组件进行二次开发和应用部署,满足现场对智能监控和过程控制的需求。

华友钴业基于工业互联网平台的智能制造的应用,规划、标准、架构和平台基本已经到位,接下来会总结前期的经验教训,继续围绕质量和成本两大主体,进一步拓展和深化,未来考虑在大数据分析和人工智能应用方面进一步做探索。

 

达利(中国):充分践行了国家低碳、绿色发展理念

 

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达利(中国)有限公司总经理郑路


杭州享有"丝绸之府"、"时尚之都"的盛名,达利(中国)有限公司是杭州市政府弘扬丝绸之府打造女装之都、战略实施的重要企业之一。在当今传统行业大踏步走向数字化、信息化的大趋势下,达利(中国)快速布局制定战略,全面统筹推进绿色低碳制造体系建设,实施数字化改造,成功建成从纺织、印染到成衣全产业链智能工厂,陆续获得“国家绿色供应链管理企业”、“浙江省绿色低碳工厂”、“浙江省节水标杆企业”、“浙江省智能工厂(数字化车间)”、杭州市“未来工厂”数字化车间、“萧山开发区数智提升头雁企业”等荣誉,为激活传统制造业发展潜能、提升制造业发展能级提供助力和典型示范。

达利(中国)有限公司成立于2001年,拥有真丝绸面料纺织、印染、梭织、针织服装制造全产业链,是集设计研发、生产制造、产业孵化、校企合作于一体的数智化、创新型丝绸时尚企业,是中国服装行业营业收入、利润总额、利润率百强企业,在世界丝绸服装行业中处于领先地位,也是世界一级连锁零售商和国际顶尖服装品牌的专业提供商。达利(中国)有限公司总经理郑路认为,数字经济时代,达利(中国)秉持“绿色研发、绿色制造、绿色运营、绿色产品”的战略理念,积极投身于企业数字化转型和信息化建设,制定长远规划/战略,将绿色环保理念融入到产品的研发、设计、制造等各个环节中。

自2018年起,达利(中国)应用大数据、云计算、边缘计算、数据中心等新一代信息技术革新生产方式,逐渐打造一个技术先进、安全可靠、信息共享、绿色发展、具有示范作用的数智化企业,达到了服装制造全产业链的精益生产管理。随着AI时代的到来,未来达利(中国)将广泛应用新型技术、打造AI+互联网+低碳的运营模式,将产品生产要素、工艺参数、上下游供应链数据进行有机结合,智能分析运营和降碳数据提供智能化的决策建议,将达利(中国)打造成为一家绿色低碳的平台企业。在“双碳”目标以及数字产业化、产业数字化重要精神指引下,达利(中国)达利快速布局制定"互联网+低碳"的发展战略,全面统筹推进绿色低碳制造体系建设,实施数字化、智能化改造,希望通过不断的探索和创新,为激活传统制造业的发展、潜能提供助力和树立典范。

达利(中国)通过对服装制造基地进行全新布局,在整个成衣生产链导入MES系统,更新迭代ERP、APS、PAD等系统,实现生产制造过程数字化。具体来说,开发流程自动化采购平台、引入APS高级计划排程、自研印染行业品控系统、运用AGV潜伏式自动牵引机器人进行搬运码放,建立裁片超市、利用智能吊挂传输系统进行流水生产。同时,借助CAD、3D虚拟试衣、3D建模等软件和系统,实现了服装设计与工艺数字化;引进E3系统,结合阿里云聚石塔平台,建立了一套标准电子商务零售处理流程,实现营销管理数字化;引入SAP财务系统、智能费控系统、SCM系统等,使各业务间供应链管理打通、信息得以共享,实现运营管理数字化;构建了集沟通、汇报、工作分配、任务跟进、流程审批等事项一体化的统一的办公平台,消除“信息孤岛”,实现办公管理数字化。

数字化浪潮正在推动着传统服装产业完成蜕变,达利服装制造产业链绿色低碳数字化建设的顺利实施与取得的成功为服装制造业与信息化融合发展提供又一重要案例。2022年底,达利(中国)正式加入中国纺织工业联合会、纺织行业30·60的碳中和加速计划,逐步从运动式的降碳向渐进式降碳转型,同时持续引入高端智能化设备信息化先进技术,以ERP、APS、MES为核心,运用RPA、大数据等新一代信息技术革新生产方式,打通生产与运营的各个环节,使生产资源信息流、设备、人员、无缝连接、高速运转。

达利(中国)通过这一系列数字化、绿色化发展举措,达利(中国)大大提高生产效率、降低成本,缩短生产周期、提升了客户满意度,带来可观的经济效益。在企业管理方面,实现智能办公、使公司管理更加标准化。同时,提高资源利用率,使得整个制造过程中能耗降低、污染最小化,充分践行了国家低碳、绿色发展的理念。作为行业的领头人,未来达利(中国)将持续寻求新的服务方式、新的流程改造、新的时尚理念以及借助不同的领先技术、科技手段为消费者带来创新、健康、绿色、安全的产品,为传统行业优化转型和社会永续发展做出更大贡献。

 

合众新能源:以最优的成本实现智能制造业务一体化系统建设

 

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合众新能源


合众新能源汽车股份有限公司自研山海、云河整车平台和浩智零部件技术平台,面向“8-30万+”的大众消费群体,智能制造MOM系统应用项目方案全面实现海内外多产线、多工厂车间、生产控制与物流系统的整合。

合众新能源汽车股份有限公司于2014年10月在浙江桐乡注册成立,是集研 发、生产、销售高品质智能电动汽车及软件服务于一体的创新型高科技公司,已获得国家整车生产资质。合众新能源汽车股份有限公司数字化中心副总经理顾凤清介绍,哪吒汽车是合众公司旗下产品品牌,目前在售哪吒U、哪吒V、哪吒AYA、哪吒S、哪吒GT等产品。2022年,哪吒汽车销售15 .2万辆,累计产销已突破34万辆,并已启动海外业务,出口累计销量已超1万辆。

合众新能源汽车通过一套平台可实现生产、计划 、仓储 、质量、设备等各个部门的协同运作,达到当前国内外先进汽车企业现场管理水平,从而可以充分节省不必要的人员和辅助系统,利用现有人力资源和设备资源,使企业生产效率最大化,全面提高公司各生产部门技术管理水平,提升在汽车行业内的核心竞争力。智能制造MOM系统实施主要模块包括制造执行系统(MES) 、仓储管理系统(WMS)、设备管理系统(TPM)、质量管理系统(QMS)、供应商协同管理系统(SRM)、移动端支持、基础功能、报表模块、接口管理等。

智能制造MOM系统应用项目涉及国内外多家工厂多条产线的MOM系统建设,支持多产品、多工厂布署、统一管理的特点,按产线的情况分为有产线级MES和无产线级MES。针对这些情况,合众新能源汽车因地制宜、目标明确、分类有效实施,达成体系化、高质量、可移植、分布式和统一管控并行的MOM系统管理。一是全面提高企业生产制造管理水平;二是支撑多型号产品混线生产;三是全面降低企业生产制造成本;四是保证生产制造体系的标准化;五是实现国内外多公司、工厂制造一体化运营。

未来,智能制造MOM系统形成高智能化、高整合型、架构可拓展、功能可自定义开发的MOM先进制造运营系统。目前,痛点问题为合众新能源汽车建立统一、先进、稳定的制造运营管理系统(MOM), 满足未来公司海内外多工厂、多产线、多产品、多运营主体等高复杂情况下的完善解决方案,以最优的成本实现合众汽车智能制造业务一体化系统建设。 


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