规划类政策解读  政策解读
规划类行业新闻  行业新闻
规划成果  规划成果
产业调研成果 产业调研成果
招商策划成果 招商策划成果
概念规划成果 概念规划成果
地产策划成果 地产策划成果
投融资顾问成果 投融资顾问成果
园区规划成果 园区规划成果
产业规划成果 产业规划成果
企业战略成果 企业战略成果
> 园区要闻 > 航天智慧园区的建设规划设计重点方向、顶层规划及优化改善可行性建议

航天智慧园区的建设规划设计重点方向、顶层规划及优化改善可行性建议

来源:中机院  时间:2021-04-08  点击:
  笔者通过分析我国航天园区相关需求及条件,结合我国航天事业发展现状,提出针对性的可行性措施,以期进一步促进园区工业化与信息化深度融合,助力我国“十四五”期间的航天事业发展。

  在2020年新冠疫情爆发后复工复产、提振经济的背景下,新基建、产业园区等成为国家重点发展方向。与世界先进军工企业相比,我国航天企业依托智慧园区开展智能制造的能力建设水平存在一定差距,主要体现在数据信息共享管理尚未形成闭环,上下级之间和上下游之间的信息交互仍有诸多壁垒,阻碍了航天科技工业型号产品研制生产效率的提升,以及综合实力的全面发展。受疫情影响,航天产品研制生产管理、园区保卫保密管理、生产综合保障运行管理的大数据信息深化共享需求愈加强烈,但相关建设都还处于摸索过程,各类建设过程以及结合航天行业自身特点的建设需求仍存在一定问题。因此,笔者基于对传统航天园区存在不足及新型航天园区的智慧化需求,对航天智慧园区的建设规划设计重点方向进行研究探讨,为进一步提升现有航天园区现代化水平、建立航天智慧园区的顶层规划、优化改善园区运行情况提出可行性建议。

  一、航天工业智慧园区发展现状
  1.内涵
  基于智慧园区的定义和航天企业特点,笔者认为航天工业智慧园区是借助新一代物联网、云计算、信息通信、大数据等技术,实现各子系统间互联与集成,目的是将航天园区的各子系统连接起来,使航天园区生产工艺运行更加规范智能、基础设施更加完善、人员管理更加人性化。在航天军工方面,使园区具备系统级协同仿真和敏捷试制能力,实现科研生产数字化研发、网络化管控、柔性化制造、自动化检测、智能化物流、智慧化决策的目标,最终促进航天园区经济生态发展更加和谐。

  2.现状及趋势
  我国传统的航天科研生产园区起步建设时间较早,在基础设施建设方面,园区原有建筑物基本按照“立项一个,建设一个,使用一个”的思路实施,缺乏宏观规划性,导致保卫保密设施、公共动力配套设施、生产流水线管理等园区统筹管理条件及其信息管理系统不够经济合理,不同的信息管理系统由不同部门负责管理实施,缺乏相应的企业级、院级以及行业标准。随着国家对产业园区的投入增加,航天园区发展趋势趋向于智能化、智慧化。

  国家国防科技工业局在“十三五”规划中提出“把智慧园区建设纳入信息化能力建设投资方向,借助先进信息技术和系统工程技术,为产品研发全生命周期活动中的人、物、环境提供智慧化的感知、互联、辅助和协同。”通过智能监控、智能物流管理及网络信息的有效结合,保证了航天园区生产效率稳步提高。现阶段,在我国航天园区智慧化建设的过程中,生产方面基本具备了三维数字化设计、结构数据工艺编织、专业数字仿真实验能力,具备了跨院所、园区、地域的数据互通、数字化生产制造能力;在管理方面,各院所紧密合作,信息化专业人才资源相对丰富。

  航天园区与传统工业园区相比,军工生产需求较为严格,针对军工行业小批量、多品种、精密复杂、高质量要求等产品特点,对符合产品特色的自动化、智能化、柔性化、可视化、集成化、决策科学化的智能化生产线需求日趋强烈,但是我国航天园区针对性的智能生产线和智慧园区的规划设计尚且不足,生产工艺效率及成果研发进展较慢,缺乏数字化设计制造协同系统、数字化试制试验单元以及协同研制流程。

  二、重点规划建设方向需求分析
  随着科研信息化水平的不断提高,科研智能化对于智慧园区的需求越来越大。依靠传统航天工业园区“设备+人员管理”的粗糙模式已远远不能满足当前航天产业发展的各类需求(见图1)。随着工业化进程的不断加快,生产能力及生产需求的大幅提升,以信息化辅助生产的管理模式也逐步暴露出一些不足。

  一是不同的设备缺乏统一信息管理平台,缺少涵盖信息物理系统、产品全生命周期管理、资源管理、设计数据管理、生产制造执行、工艺管理、方针和试验数据管理、园区综合运行管理的集成系统,无法实现各个系统数据的共享统计分析以及深度智能应用。

  二是现有园区的生产和自动化效率不高。虽然拥有自动化程度较高的设备,但是在使用中还是以单机或局部少数设备联动为主,不仅如此,加工制造生产流程的科学性较低,工作人员操作效率不高,从而导致时间浪费较多。而数字化工厂的建设,将有效提高生产效率,节省机械制造的时间,进而提高加工制造的效率。


  图1 航天园区智慧化建设需求

  三是由于航天园区科研办公和生产制造区域产生和保存着较多重要文件、图纸、信息等,需要严格确保安全保密条件,对于多级加密、容灾备份、数据冗余、安全防护、工控系统等安全保障能力提出了更高的要求。航天智慧园区的建设,使工作人员可以远程控制电脑,减少了加工制造过程中的人工参与,园区内部网络系统将涉密网和非密网有效隔离,有效地解决了保密问题。

  四是在园区基础及运行服务管理方面,传统的园区管理注重基础设施管理以及公共服务,难以保证航天园区多样化的需求,且服务管理效率较低。

  三、规划设计建设方案研究
  设计层面,针对航天园区建设现状及存在的问题进行梳理总结,并结合现状进行规划设计。在整体定位规划方面,结合建设园区整体发展定位,汇总近期建设需求并制定远期建设任务;明确总体建设目标及各分期建设的阶段目标,有效控制整个园区的建设节奏,分期分批建设,最终实现园区的可持续发展。设计过程中,充分利用园区现有信息系统(见图2)对其进行升级改造,对已有设备基础进行数字化、网络化改造提升;设计集数据分析、事前预防、预防性维修、紧急预案、远程处理、应急联动以及未来改进等智慧功能综合管理平台;通过了解和分析园区5~10年及以上规划,对园区各部分管理系统进行前瞻性规划设计,对未来发展进行预判,满足长远体系发展及需求;参照已有国标、行标、企标等进行设计,使智慧化系统形成所级、院级或者行业标准。

  1.顶层规划设计
  航天园区建设,以提升信息化水平为根本,以提高科研生产能力为驱动,以建设需求为导向,以融合高新技术为推力,以实现“四化”为抓手,按照科学谋划、合理布局、近远期建设结合、前瞻性和可操作性结合的方针,综合园区单体数字化、群体网络化、整体智能化、长远体系化4个方面进行总体规划与设计。

  充分利用现有基础条件,考虑未来长远规划,采用打破信息孤岛、融合高新技术、升级软件系统、网络系统集成等设计理念,补充现有不足,完成智慧园区专项规划设计,实现园区的能源(水、电、气、热)、通排风、通信、消防、安防、辐射监测、科研生产管理等的“单体数字化、群体网络化、整体智能化、长远体系化”的发展目标。建立新型协同系统,实现广域范围的协同研制以及跨网络区域能力单元的动态配置和优化。


  图2 航天园区智慧化系统建设总体框架

  2.生产工艺
  数字化工业体系是实现未来企业战略发展目标的基础,是适应未来专业技术创新、产业规模发展要求的工业支撑体系。因此,未来的工业体系模型应充分借鉴国内外的成功经验,运用系统工程、并行工程、知识工程等先进理论和信息化技术,以信息化带动传统工业体系升级,实现“两化”融合,逐步形成产品数字化工业新体系。

  采用“平台发展”“分级实施”模式。基于成熟的系统平台实现共性基础数据集成与协同,平台统一选型、统一建设。打造柔性化生产支撑能力,建立所级精益生产管控信息中心,集中管控各生产单位之间的物流、计划、质量信息,通过各类资源的统一合理调配,实现生产大排产。建立各生产产品和型号基础数据库、网络支持平台,打通总体之间、各单机之间、系统与单机之间的数据传递接口,丰富产品关键特性管理手段,提升数据分析能力。建立可研生产协同滚利模式,形成型号可研生产的过程管控及精细化管理能力。同时,在各生产单位工业控制局域网全网联通的基础上,实现涉密网与工业控制网的全面联通,加快两网之间的数据传输效率。

  3.园区运行
  航天智慧园区涉及智慧市政、智慧交通、智慧社区,涵盖园区内部的诸多方面。完成市政设施管理的智慧化建设,包括照明、道路感知系统、管网智能管理系统;路面层次设计,做好园区内部的公共交通引导,包括交通疏导系统、停车辅助系统、出行查询系统;对于来访人员,进行证件智能识别;对于园区内部员工子女教育,建立教育专网、教育信息化服务平台、信息发布系统等。

  4.保卫保密系统
  园区保卫保密系统是航天园区有序稳定运营的基础,在智慧园区的建设过程中必须关注保卫保密系统中所涉及的视频监控系统、智能报警系统、门禁系统等。

  视频监控系统。通过园区内的各类监测摄像头和大数据计算,对园区内部的人员以及相关车辆进行识别,以保证园区内部安全,对于陌生人员应及时反馈到报警中心。

  智能报警系统。通过在园区设置各类监测点,利用物联网等方式实现智能报警并及时传送到报警中心。

  门禁系统。通过在园区内部使用门禁,保证园区内部各个出入口、办公楼的进出安全。针对不同级别的人员设置相应级别的门禁卡,方便园区管理。

  5.信息化平台软硬件设计层面
  航天智慧化园区建设不仅需要各个子系统硬件及设施的有效建设,还需要通过网络信息平台对各个数据进行汇总传输,实现对各个系统的集中控制与访问,最终将数据、指令、决策、状态等信息反馈到呈现层的各显示界面,为管理者提供园区状态的实时信息。统筹管理信息化平台建设的各个层面,包括通信网、涉密网、工业网、工控网、消防网,安防网6个部分。

  为完成整个网络信息系统的建设,一是应采用专业的智能传感设备,能够完整、实时、准确地得到各个应用层的数据,提供有效的基础支撑;二是运用专业的系统集成技术,包括物联网光纤技术、自动化智能控制技术、区域地灾检测技术,以及动力环境设备数据等等专专业业领领域域内内的的顶顶尖尖技技术术;;三三是根据管理者级别及权限的不同以及生产过程中的实际需求,为管理者提供多样化的数据呈现形式。

  6.建筑物载体和水暖电基础设施
  为了保障园区智慧化管理的有效运行,应充分考虑各项基础设施在设计阶段的智慧化需求。针对排水设计层面,应建立水力能源监控系统,包括航天园区内用水和其余用水系统。其中,园区内用水包括工业用水、生活用水、污废水处理系统等数据互联网监控系统;其余用水包括绿化、空调等用水数据监控系统。实现水资源远程互联网监控,一方面,通过系统应用层面实时采集数据,发现管网故障,提高维护效率;另一方面,对于污水处理系统,通过互联网数据对其进行数据采集,通过自动控制柜实现自动化运行远程控制,并在原有污废水处理系统基础上对工艺中间水池进行改造,监控各个水池水位,以保证处理系统的有序运行。

  电力设计层面,依托运营管理理软软件件,,分分区区域域完完成成集集控控、、分分控控等功能,通过点击负荷开关,可查询到电力参数,如三相变压、三相电流、有功功率、无功功率,频率等。电力监控系统设计规划主要包括低压生产能源监控、中低压配电站的设备及联网通信、高压变电站设备及联网通信设计等。

  同时,通过智能管理软件对分布在不同物理空间、地域的通排风机组变量以及设备状态进行采集监控,实现分布式调节及监控。改变传统通排风运行方式,通过系统集成实现通排风的统一管理,进行数据处理分析,实施告警等功能,增加远程、本地监控功能,便于值班人员操作。当风机出现故障时,自动切换其他风机启动运行,有效保障园区通排风系统的可操作性及可靠性。设计过程中,根据不同科研生产区域的全新风、温湿度及环境要求,设定不同的参数,尤其是对室内外压差要求较为严格的场合下,通过对送、排风风量的调节,从而达到稳定的压差。

  笔者通过分析我国航天园区相关需求及条件,结合我国航天事业发展现状,提出针对性的可行性措施,以期进一步促进园区工业化与信息化深度融合,助力我国“十四五”期间的航天事业发展。

  为了保障园区智慧化管理的有效运行,应充分考虑各项基础设施在设计阶段的智慧化需求。针对排水设计层面,应建立水力能源监控系统,包括航天园区内用水和其余用水系统。其中,园区内用水包括工业用水、生活用水、污废水处理系统等数据互联网监控系统;其余用水包括绿化、空调等用水数据监控系统。(作者:常健 赵利锋 顾东锋 史建中 郑向阳)



分享到:
上一篇:我国物流园区规划设计中存在的问题与对策
下一篇:没有了
规划首页 | 业务领域 | 规划收费标准 | 资源优势及资质 | 咨询业绩 | 快速浏览网站
Copyright 2000-2020 中机产城规划设计研究院 版权所有 北元律师事务所提供法律支持
地址:北京市海淀区增光路55号紫玉写字楼13层
全国免费咨询热线:400-666-8495
传真:010-51667252-666
备案号:京ICP备08008382号-3
扫一扫关注
中机院
园区规划
产业规划
中机院微信