1企业简介
1.1 企业基本情况
金钛股份成立于2006年，专注于生产、研发和销售高端海绵钛系列产品，是我国航空航天等重要领域高端海绵钛产品批量化生产的国家高新技术企业、国家级绿色工厂。现已成为国内领先、国际一流的高端海绵钛生产基地之一，是中国钛行业产业链核心成员之一。公司是国家工信部首批授予的制造业单项冠军培育企业，公司生产的小粒度海绵钛系“制造业单项冠军产品”。公司自主研发的MHT-90海绵钛经两院院士鉴定，其质量及整体技术达到世界先进水平。公司深入研发的航空转子级海绵钛关键技术与装备开发技术在中国有色金属工业协会组织的科学技术成果评价中，经多名院士和专家的认证，总体技术居于国际领先。公司是多个海绵钛行业相关国家标准编制的重要参与单位，是国内主要航空航天领域钛材生产企业的重要供应商，也是中科院金属研究所、西北有色金属研究院、北京航材院等业内顶尖科研院所的核心海绵钛供应商。同时，公司产品已获得国际高端钛材客户认可，产品销售到全球十余个国家和地区。
目前公司高端海绵钛产品广泛应用于国内航空航天、国防军工等领域，包括长征系列火箭、新型战机、舰船、国产大飞机、航空发动机等。2021 年公司高端小粒度海绵钛系列产 品在国内同类产品市场占有率和全球市场占有率均排名行业内第一。 公司是国家工信部首批授予的制造业单项冠军培育企业，公司生产的小粒度海绵钛系行业内唯一一家“制造业单项冠军产品”。公司先后获得中国有色金属工业科学技术二等奖、辽宁省科学技术三等奖等荣誉，海绵钛相关项目入选国家火炬计划产业化示范项目、辽宁省首批“揭榜挂帅”科技攻关项目、中央引导地方科技发展资金项目、2024 年辽宁省科技重大专项项目等。
1.2 生产特点
公司产品主要为海绵钛系列产品。海绵钛是钛金属单质，一般为浅灰色颗粒或海绵状，海绵钛是生产钛材的重要原材料。钛金属具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温性能好，耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点，被广泛应用于航空、航天、生物医疗、化工冶金、海洋工程、 体育休闲等领域，被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“现代金属”、“战略金属”和“未来金属”。 TiCl4 与 Mg 发生还原反应，通过还原-蒸馏-冷却过程可形成海绵钛坨，根据海绵钛坨部位、海绵钛坨破碎后海绵钛的等级、粒度、外观要求和单桶海绵钛的封装密度等指标要求，公司海绵钛系列产品可分为航空航天级海绵钛、高品质级海绵钛和普通级海绵钛。
金钛股份以销定产为主，合理、适量、预测性备货为辅。销售相关部门负责编制销售计划、接受客户合同等相关工作；生产设备能源部组织各分厂（海绵钛、氯化、镁电解）负责生产计划的制作、 发放、生产进度的控制、调整、生产过程的监督管理等工作；质检部及检验检测中心负责从原材料入厂到成品出厂的全过程质量检验工作，分析和改善全过程的质量问题，负责按要求进行产品的收发工作；各厂负责具体执行公司生产计划，保证产品按质、按量、按期入库。 公司下设北园区和南园区，北园区有 3 个生产分厂（分别对应氯化分厂、海绵钛分厂和镁电解分厂），3个生产分厂的生产环节相互衔接，采用“氯-镁”循环利用全流程生产模式。
企业核心产品包括海绵钛，副产品包括四氯化钛、液态镁、和氯气等产品形态覆盖固态、液态、气体，生产过程兼具流程制造与离散制造特点，涉及设备、计划、工艺、物料、质量等多要素协同；
生产进度、设备状态、物料流转等信息孤立分散，依赖人工汇报与经验调度。关键工序的实时数据无法自动采集与可视化，异常响应滞后，难以实现全流程的精细管控与动态优化，生产过程不透明。
由于工艺方式不同、产成品形态不同，对于生产过程管理的侧重点各异，生产过程包含自动化生产过程与人工拣选等环节，生产不能做到完全连续，计划组织、转工转序、过程拆合，执行管控复杂多变；
生产工艺路线长，产品形态变化多，对于生产计划、任务管理编制执行、调整要求高；工艺流程复杂，工艺过程控制严格，对于原辅料、生产过程的质量管控是重点；
加工工序多、生产难度大，过程中电力能耗较高，结合生产流程管控、工艺优化、质量控制与能耗管理，是企业成本管理重点；
由于生产链条长、工艺复杂、物料形态多样（固态、液态、气体），且检验环节分散，质量与物料数据依赖纸质记录与人工整理。一旦出现质量问题，难以快速、精准定位到对应的生产批次、工艺参数、操作人员与物料来源，追溯过程耗时长、信息可信度低，严重影响产品一致性分析与问题闭环，质量追溯困难。
1.3 业务需求
企业在多年前就已开展信息化建设工作，对于工厂信息化、数字化管理具备较高的认知与应用基础，拥有对信息化深入理解的人才队伍。企业已建设应用ERP系统，部分车间已经应用DCS系统；但缺少针对制造过程管控的MOM系统，无法打通设备层、业务层、决策层的信息流，难以获取详实、全面的人机料法环数据，对于生产现场缺少精细化管控手段，迫切需要通过数字化制造运营MOM系统建设，解决如下问题：
1、协同化生产过程管理
通过拉动销售、采购、生产计划、工艺、检验、产线工人、包装等所有工作人员待办工作，形成完整生产过程链条，提升生产效率，结合各个分厂业务特点，针对性建立生产过程管控方式。
2、数据化产品质量管理
对材料、半成品、产成品进行过程性质量管理，严控产品加工质量标准工艺参数与设备采集数据结合分析，优化工艺，识别质量问题，精准的质量追溯，持续提升工艺稳定性与产品一致性。
3、全生命周期的设备管理
建立设备管理基础台账(涵盖资产、设备、特种设备)、设备附件，进行覆盖设备全生命周期的系统化管理体系。对设备日常保养、点检、维修等环节进行系统化记录与跟踪，实现从启用、运行到报废的全过程闭环管理。通过对关键设备运行数据的采集与分析，评估设备使用效率，备品备件的消耗情况，支持生产调度与产能优化决策。
4、精益化单吨能耗管理
电能消耗按公司级、分厂级、车间级进行全面数据采集，工艺上提供企业级能耗标准与准入值、限定值先进值对比，识别能耗控制点与生产任务等数据进行关联核算，对不同层级单吨电能消耗月分析。
5、立体透明的分析平台
实现数据驱动的科学决策，建设公司级、分厂级、车间级等多维度数据智能分析平台。整合生产、设备、质量、能耗等多领域数据，打破数据孤岛；提供智能分析能力，通过预置场景模型将数据转化为业务洞察，实现运营状态的实时监控、预警与追溯。最终，平台将作为集团“智慧大脑”，推动决策模式从经验主导向数据驱动转变，赋能生产效率、质量控制与能源管理的持续优化。
2 建设方案
制造易团队结合项目调研情况，与金钛股份达成建设共识，在下列几方面重点开展第一阶段的数字化工厂建设。
2.1建设思路
图-系统应用范围（一期）
本项目所构建的制造执行系统（MOM）总体架构，以“数据驱动、分层管控、业务协同”为核心设计理念，采用五层逻辑体系，自底向上实现从设备数据采集、生产过程数据采集到管理决策支持的全流程贯通。
1、感知层
作为系统数据源头，通过DCS、SCADA、PLC、传感器、变频器等工业现场设备与系统，实时采集生产现场的各类状态、工艺与能耗数据，为上层应用提供可靠的数据基础。
2、控制层
衔接设备与信息系统，集成中控系统、智能装备及海绵钛分厂、镁电解分厂、氯化分厂等各类专业生产设备与水电气计量仪表，实现设备状态监控与过程控制。
3、执行层
作为MOM的核心功能载体，涵盖生产全过程的业务管理与系统支持：
- 功能应用模块：覆盖海绵钛分厂、镁电解分厂、氯化分厂、质量等核心业务管理，以及能耗、工艺、物料、采购、销售、库房、设备、项目、文档等全链条业务。
- 系统管理平台：提供组织机构、权限、流程、日志等基础管理功能，保障系统稳定，安全运行。
- 数据服务体系：通过应用服务、数据集成与安全机制，支持业务协同与信息共享。
4、展示层
面向不同层级管理者提供可视化管理工具，通过决策分析、生产看板、异常预警、能源统计、趋势分析等多维度展示，实现生产透明化与决策科学化。
5、支撑体系
依托MOM平台实现业务逻辑与流程整合，通过数采平台完成多源设备数据的统一采集与处理，形成“应用—采集—展示”的一体化闭环。
综上，本架构以层次化、模块化的设计，实现了从现场感知到管理决策的纵向集成与业务协同，为企业构建稳定、高效、可扩展的制造执行支撑平台，助力生产数字化与智能化转型。
2.2 项目重点
本项目在MOM总体架构基础上，深度融合行业数字化、精益化与绿色化发展理念，以五大核心管理平台为建设重点，旨在构建一个数据互通、业务联动、高效协同的智能制造管理体系。各平台并非孤立运行，而是基于统一的“感知-应用-展示”架构，实现数据纵向贯通与业务横向协同，共同支撑生产运营的全方位优化。
2.2.1生产协同管理平台：生产运行的“指挥中枢”
生产协同管理平台是MOM系统在现场执行层的核心运营载体，其核心定位是以“工单”为主线，串联起生产现场的人、机、料、法、环等所有要素与作业活动。它聚焦于工单从下发到关闭的全生命周期管理，通过数字化手段固化流程、采集数据、驱动协同，确保每一张工单都被高效、透明、受控地执行,且深度交互海绵钛分厂、镁电解分厂、氯化分厂、质量等各分厂/工序的专项业务管理模块。同时覆盖从原辅料采购、车间领用、车间物料流转、在制品流转到成品入库、出库的全链条物料信息管理，实现物料批次、生产批次、检验批次、产成品包装等条码系统生成、读取校验的一体化管控。
打通从销售订单、物料采购到生产计划、工艺执行、质量检验、产线作业直至产品包装的全过程。系统将自动分解并推送待办任务至各环节人员（销售、采购、计划员、工艺员、检验员、操作工、包装员等），形成连贯、透明的数字化任务流，确保信息实时同步、职责清晰明确，从而压缩等待与衔接时间，显著提升整体生产效率。同时，汇聚来自设备、质量、物料、能耗的实时数据，在生产信息看板上动态展示全流程进度与状态，实现生产计划、调度、执行、跟踪的闭环管理。
在此协同框架下，系统针对不同分厂的工艺特性和管理重点，配置差异化的生产过程管控方式。例如，在连续作业环节侧重设备运行与工艺参数的收集与监控，在离散作业环节强化批次跟踪与工时统计，以此实现管控模式的精准匹配与业务效率的持续优化。
打破各业务环节间的信息孤岛，实现从订单到产品交付的全流程透明化与可视化协同，提升生产计划达成率与整体运营效率，为核心价值体现。
2.2.2生产质量控制平台：贯穿全程的“质量卫士”
生产质量控制平台构建覆盖物料、生产过程、产品全生命周期的质量管理。核心依托检测业务、物料与生产过程控制和成品库存模块，通过生产协同管理平台，实时参与、获取关键质量数据。
所有质量数据被结构化记录与分析，形成产品质量追溯链，实现从“事后检验”到“事前预防、事中控制”的转变，支持精准的质量追溯，持续提升工艺稳定性与产品一致性。
2.2.3生产设备管理平台：人机协同的“标准化管家”
生产设备管理平台核心定位是将传统依赖个人经验与纸质记录的设备运维模式，升级为标准化、流程化、数据化的协同管理体系。平台围绕 “预防-执行-优化” 的业务闭环，聚焦三大核心场景：通过 PDA点巡检将检查标准电子化与任务化，确保现场检查不漏项、数据真实可追溯；通过统一的维修、保养任务管理，覆盖从应急报修、计划性维修到周期性保养的全流程应用，实现任务派发、过程跟踪与知识沉淀的闭环；最终，依托各环节积累的完整设备数据，分析设备停机时间、故障率、维护成本等关键指标，为预防性维护策略优化与资源科学调配提供数据决策支持。
平台的根本价值在于通过数字化工具规范人的作业、固化事的流程、沉淀资产的数据，从而系统性地提升设备可靠性与综合效率（OEE），为生产稳定运行奠定坚实的物理基础，最大化设备可用性与生产效率，降低非计划停机时间与维护成本，为科学化的资产投资与运维决策提供数据支撑。
2.2.4生产能耗管控平台：绿色制造的“监测大脑”
生产能耗管控平台旨在构建覆盖生产、能耗与研发环节的集中化数据管理平台，重点实现以下目标：
全流程数据自动化采集与非自动化的人工采集：集成生产现场、自动化仪器设备与仪表、DCS系统及研发实验等多类数据源，通过系统对接与人工采集页面填报，实现数据的一次性采集与自动汇聚，确保数据来源准确、实时。
统一数据规范与集中管理：建立企业级数据标准与存储架构，实现多源数据的统一规范化处理、集中存储与安全备份，支持生产数据的网络化集中管控与高效共享。
能耗数据深度分析与科学分摊：构建能耗自动监测与分析体系，实现用能数据的实时采集、动态分析与精准分摊，为节能降耗提供数据支撑，形成规范高效的能耗管理体系。
支持管理决策与持续优化：通过数据整合与分析，实现生产、能耗与研发数据的可视化呈现与趋势洞察，为企业运营管理、工艺优化和战略决策提供系统化数据支持。
通过以上重点建设，最终形成覆盖生产、能耗与研发的数字化管理闭环，提升企业数据驱动能力与运营效率。
2.2.5数据智能分析平台：全域数据驱动决策的“智慧大脑”
数据智能分析平台是本项目实现数据价值升华的核心，旨在打通生产、设备、质量、能耗等各环节的数据壁垒，构建一个统一汇聚、智能分析、直观展示的一体化决策支持中心。其核心任务是：将散落在各业务系统中的数据，转化为全局可视、实时预警、深度分析的统一知识体系，推动管理决策从“经验判断”向“数据驱动”的根本转变。
平台建设聚焦于三个核心动作：
统一管——通过标准化的数据集成与服务，将多源异构数据汇聚成“一池活水”；
智能算——内置面向生产、设备、质量、能耗等场景的分析模型（如OEE分析、物料预测、生产分析），将原始数据转化为可直接指导业务的深刻洞察；
直观看——为不同管理层级定制从企业驾驶舱到车间看板的多级可视化界面，实现关键指标的实时监控、异常自动预警与历史趋势穿透，让运营状态一目了然。
最终，该平台将成为公司运营的“智慧中枢”，通过数据的融合与增值，实现从被动响应到主动预测、从局部优化到全局协同的升级，为持续提升生产效率、质量水平和能源效益提供核心的数据驱动力。
3 项目成果与展望
金钛股份数字化工厂（MOM）一期项目，紧密围绕企业“协同化生产、数据化质量、精益化设备与能耗管理”的核心需求，成功构建了以五大平台为支柱的制造运营管理体系。项目不仅实现了从设备层到决策层的数据贯通，更在业务模式与管理效能上取得了显著成效。
3.1成果价值
1. 生产运营：从“经验调度”到“透明协同”的转变
成果：成功上线生产协同管理平台，实现了以“工单”为主线的全流程数字化执行。通过工单的报工、拆分、合批、与物料流转协同，将海绵钛、镁电解、氯化三个紧密衔接的分厂生产活动串联成有机整体。生产进度、物料状态、待办任务实时可视，打破了各分厂内、外部的信息壁垒。
价值：建立了从订单到产品交付的透明化指挥体系，生产计划达成率与现场协同效率得到有效提升，为复杂的“氯-镁”循环生产模式提供了精准的数字化调度能力。
2. 质量管理：从“事后检验”到“过程闸控”的升级
成果：建成生产质量控制平台，将质量业务管理嵌入生产流程。实现了从原辅料入厂到成品出厂的全过程质量数据采集与流程卡控，关键工序的检验结果直接决定业务流转。
价值：形成了覆盖物料、过程、成品的质量追溯链，实现了质量的“事中控制”与“精准追溯”，为航空航天级海绵钛产品的稳定性和一致性提供了体系保障，有力支撑了工艺优化与持续改进。
3. 设备运维：从“被动维修”到“主动预防”的演进
成果：部署生产设备管理平台，通过PDA点巡检、维修、保养任务闭环管理，将设备管理作业标准化、流程化。建立了完整的设备电子档案，积累了宝贵的运维过程数据。
价值：规范了人员作业，减少非计划停机。通过对设备停机时间、故障率的初步分析，为从基于经验的维修向基于数据的预防性维护过渡奠定了坚实基础，保障了长周期、连续化生产的设备可靠性。
4. 能耗管控：从“总量统计”到“单吨分析”的深化
成果：搭建生产能耗管控平台，实现了公司、分厂、车间级生产设备、仪器仪表等数据的自动/人工采集与汇聚。建立了能耗数据规范，并初步实现与生产任务关联的单吨能耗分析。
价值：使能耗管理变得可测量、可分析，为识别能耗控制点、制定节能措施提供了精准的数据依据，助力国家级绿色工厂的精细化运营，直接服务于成本控制目标。
5. 决策模式：从“信息孤岛”到“数据智能”的飞跃
成果：打造数据智能分析平台，初步整合了生产、质量、设备、能耗、物料、库存等多域数据，构建了公司级、分厂及、车间级管理驾驶舱、看板与报表。
价值：打破了数据孤岛，实现了关键运营指标（KPI）的实时可视化监控与异常预警，推动了管理决策从经验主导向数据驱动的初步转变，为企业运营安上了“智慧大脑”。
综上，一期项目成功构建了金钛股份数字化工厂的“骨骼”与“神经网络”，实现了制造过程的可视、可控、可析，积累了宝贵的数据资产，为高端海绵钛领军企业的数字化转型与高质量发展奠定了坚实的核心系统基础。
3.2未来展望
随着MOM系统在金钛股份生产运营中发挥出坚实支撑作用，公司正基于数字化基座，稳步推进产业规模扩张、业务延伸与系统能力的同步升级。基于一期项目基础，金钛股份的数字化建设已明确持续深化，迈向更高水平的智能制造。在新一轮发展规划中，以下几项重要布局已明确纳入未来项目蓝图：
1.产能升级：新厂区建设
依托现有MOM平台已验证的标准化业务流程与数据管理体系，在新厂区建设中，将实现数字化系统与工厂基础设施的同步规划、同步部署。新厂区不仅将复制并优化现有成熟的数字化管控模式，更将深化智能装备集成、能源系统联网与可视化调度能力，致力于打造产能规模与数字化水平“双领先”的行业新标杆。
2.业务延伸：新材公司运营启航
伴随新材公司的成立，业务范围将进一步延伸。未来MOM系统将支撑跨公司的协同制造管理，通过统一平台实现从海绵钛到新材料制品的生产物料联动、质量追溯贯通与物流信息可视，构建集团化、一体化的数字运营新格局。
3.智能升级：包装及焊接自动线规划
针对包装与反应器、大盖焊接等关键环节，规划推进自动化生产线建设。MOM系统将与此深度融合，通过系统与自动化产线的双向应用，进一步提升工序效率、降低人力依赖、增强工艺一致性，推动部分生产单元向“黑灯车间”迈进。
4.系统深化：MOM 2.0-全面升级与拓展
为支撑产业扩张与精细化运营，MOM系统将进入2.0建设阶段，重点在数据采集、执行协同与智能应用三个维度进行深化：
数采平台扩展：新增新厂区区域的生产设备与仪器仪表数据采集，并逐步开展车间级数字孪生应用，实现物理车间与数字模型的实时联动与分析优化。
生产执行智能升级：全面优化用户体验与管控能力，包括：推行刷脸报工与手机作业提醒，提升便捷性与智能化；建立指标异常与生产异常告警闭环管理机制，并联动大屏实时展示；深化生产运营数据应用，支持细化至人员的BI生产分析；引入调度算法，实现还蒸反应炉的智能调度；对关键生产设备进行更细粒度管理；实现钛坨归属日期自动计算、封装密度自动测算等工艺智能化应用。
综上，这些布局不仅是生产规模的扩大，更是以MOM系统为核心数字纽带，通过持续的系统迭代与业务场景深化，推动管理模式复制、业务协同深化、智能装备融合与数据价值挖掘的系统性升级，将持续巩固金钛股份在高端钛材领域的智能制造领导力与整体竞争力。
注：本案例中图片为可公开信息，数据展示部分为模拟，均符合保密要求。
