10个！上海智能工厂案例分享（上篇）
日前，小编和大家分享了浙江30个5G+工业互联网创新应用案例、江西50个“5G+工业互联网”典型应用和案例、泉州8个“5G+工厂”典型案例、还有28个山西5G+工业互联网”典型应用案例。
今日分享上海经信委日前公布并认定授牌的首批20家上海市智能工厂，这20家工厂分布在汽车、电子信息、高端装备、航空航天、生物医药、绿色化工和新材料、快消品和节能环保等7个行业领域，想知道这些智能工厂都有哪些亮点和建设经验吗？
本文汇总了10家上海智能工厂案例，分上下篇分享给大家，文章内容较多，建议收藏学习。
一
上汽大众MEB智能工厂：全流程智能制造的创新集成与应用
01
项目简介
上汽大众MEB智能工厂位于上海安亭，2020年10月正式投产，是大众汽车集团全球首个专为MEB平台车型生产而全新建造的工厂，是目前国内生产规模最大、效率最高的纯电动汽车工厂。新工厂集智能制造、节能环保为一体，采用超过1400台工业机器人，并大规模应用领先的制造技术，实现制造全过程的智能化和数字化。
02
项目亮点
上汽大众智能制造以MEB智能工厂项目为载体，通过系统互联互通、数据价值驱动、逐步实现制造的智能化转型。
（1）智联装备：多项首创技术应用助力效率提升
冲压车间，在集团内首次采用APS高级排程技术，实现冲压计划自动化排布，优化冲压生产库存，提高生产效率。车身车间，突破传统瓶颈，全球首次应用在线绝对测量系统方案，实时高效地监控白车身尺寸质量状态，开启报警停线和预警功能。油漆车间，是大众集团全球首个120JPH的全新环保工艺的油漆车间，将智能制造与环保工艺有机结合，大幅度降低换色时耗费的油漆和溶剂。总装车间，通过采用高精度视觉系统，首次实现高柔性仪表板全自动安装及头道密封条全自动安装方案。
（2）数据协同：PSB平台助力工业设备互联和过程监控
MEB智能工厂通过搭建生产服务总线（Plant Service Bus，简称PSB）平台，针对上汽大众现场车间实际情况，进行有针对性的接口开发与数据转换工作，为上汽大众工业互联网平台连接设备提供统一解决方案，帮助上汽大众实现工业设备互联，对关键设备和生产全过程数据进行采集和分析，实现对生产过程监控和异常处理，为上汽大众实现智能制造、生产模式创新提供关键支撑。
（3）智能生产管理：实时呈现工厂运行状态
MEB智能工厂信息管理系统，集成MEB工厂四大车间及电池车间的中控系统以及能源环境系统、智能物流系统、质量管理系统以及数据湖、智能设备管理等系统。系统采集各车间产品及设备数据，分析处理后形成工厂级生产数据报告并有机地与工厂三维模型结合，实时展示工厂各车间生产状态。系统以现有各车间中控系统为数据基础，能够实时查看整个工厂的运行工作状态，集中获取工厂级的相关生产数据、设备数据、质量数据、物流数据、能源环境数据、配品备件维保等信息。
（4）智慧物流管理：基于全链条的智慧物流方案
MEB智能工厂规划了从销售预测，生产计划/排产，生产控制，零件需求计算，零件拉动到仓库管理等完整的物流供应链系统方案，旨在实现销售与生产的有效联动、优化订单管理与生产次序、确保从整车需求到自制件需求再到零件需求的高效自动化导出，保障生产稳定有序。
（5）新技术应用：5G技术让虚拟融入现实
MEB智能工厂搭建5G基站和边缘计算服务器等硬件设备，建立5G通信网络，MEB智能工厂全面接入5G技术，工厂智慧管理系统集成基于MEC边缘服务器的实时高清视频信息，时刻掌握生产动态，打通生产端与销售端，实现所见即所得。利用5G技术实施基于手持终端的数字孪生和专家库模块，系统导入工厂设备三维模型，实现所见实物与数字模型的数据叠加。
二
上汽通用凯迪拉克数字化工厂：数字化驱动的智能制造示范
01
项目简介
上汽通用汽车凯迪拉克数字化工厂于2016年1月建成投产，主要生产面向国内和出口市场的传统及新能源豪华轿车、SUV和MPV，全厂占地47.7万平方米，包含车身、油漆、总装、动力总成四大主体及相关辅助设施。凯迪拉克工厂从前期规划开始，就秉承公司智能制造理念，始终瞄准前沿技术，持续推动互联网、大数据与汽车产业的深度融合，率先在工程开发、制造效率、产品质量、物流效率、绿色节能等方面开展智能制造的有效实践。
02
项目亮点
（人机工程仿真）
在产品开发和工艺及工装设备开发全过程中全面应用数字化和虚拟仿真技术，同时通过智能化技术的应用，建了基于MBD产品全生命周期的工艺管理平台,开发了产品3D标注及结构化工艺信息提取，基于AI的工艺自动编排，基于自然语义处理的工艺文件自动生成等功能模块，实现了从工艺方案的人工编排到“一键式”生成的转变，并开通了产品设计，工艺规划到生产线的数据流，保证了产品全生命周期数据的一致性。
（2）生产管理：一张网覆盖全生产运营管理
（车门铰链自动安装）
在生产运营过程中，基于一网到底的全覆盖工业以太网和智能基础硬件，实现各类生产数据（安全、质量、成本、响应、人员）的自动采集和汇总；依托自主开发建设的生产运营管理系统和数字化运作系统，借助PT刀具大数据管理系统、高自动化率白车身制造工效智能管理系统、门盖生产与缓存智能一体化精细管理、总装Free Flow防错系统、能源智能管理监控系统等，实现安全、生产、设备、物流、质量、人员多维度的要素覆盖，并对生产多系统数据集成互联和移动化应用，满足不同管理层级运营管理需求；依托大数据分析管理平台，通过各类生产大数据挖掘和分析，实现数据横向对比、趋势分析、自主判断和前馈预警等，大幅提升生产运营的综合运作效率。
（3）质量管理：数字化赋能质量管理
（整车加热件热成像检测）
借助整车现场智能质量检测系统、动力总成质量智能管理平台、全生命周期质量大数据分析预警平台等平台，实现制造现场产品状态的自动检测及制造过程能力的自动分析，提高人员效率，保障制造质量；依托质量大数据分析平台，实现质量与上下游业务链的数据互联互通和全生命周期的质量大数据分析预警，识别潜在问题，优化产品设计，提升客户满意度。
（4）设备管理：数字化提升管理效率
通过建设数字化设备管理系统（EAM）及关键设备状态分析专家系统，搭建设备管理工作平台，在信息技术的支持下，建立设备全生命周期管理体系，优化资产管理、维修管理和备件管理的工作流程，从而达到设备资产的维护费用最小、运行成本最低和运行效能最高的目标。
（5）物流管理：数字化助力物流精益化（智能一体化物流仓储）
通过各类信息系统的搭建，贯通从生产计划、零部件计划、运输配送以及整车储运的整个物流业务链数据。并通过各类自动化技术的集成部署，及数字化技术的融合应用，整合多方资源，实现物流全过程的智能化、精益化管理，打造互联互通、高效协同、智能决策的物流及供应链体系，实现物流业务的智能分析与决策，提升运作效率，降低运作成本，实现物流高效、精准的运作及输送，全力支持打造数字化工厂。
（6）能源管理：数字化提升能源管理的智能化
（尾气检测）
通过升级和整合现有能源管理系统和污染物排放智能管理系统，实时监控基地和工厂用能和排放情况，提高能源管理水平，挖掘节能减排潜力，降低环境污染排放风险。
（7）数字化开发运行：大幅度提升开发效率
三
上汽乘用车临港智能工厂
01
项目简介
上海汽车集团有限公司乘用车公司临港基地数字化工厂于2008年9月建成投产，总占地面积超过120万平方米，包含了整车和发动机制造，是国内率先达到传统技术和新能源技术全覆盖的高柔性化制造基地。在上汽“新四化”的战略指导下，临港工厂聚焦制造全业务链数字化运作，构建了完善的数字化平台并落地应用，通过建设“智工艺、智生产、智物流、智品质、智运营”的应用生态圈，为打造高端数字化新能源专属基地全方位赋能。
02
项目亮点
1.智能化工艺：依托数字化协同技术实现设计阶段的精益规划
（车身机器人路径规划仿真）
基于数字化平台运作，应用虚拟仿真技术实现工艺设计、设备规划设计的虚拟分析、评价、优化及验证，并进一步拓展到整个产品生命周期的制造工艺体系精细化管理，全面提升工作效率和项目交付质量的同时，缩短了项目验证周期和验证成本。
2.智能化生产：制造全过程实时在线、主动感知、透明管理，敏捷执行
立足于IT与OT技术深度融合，构建以制造执行系统iMES为主的跨界互联平台，打造以数据自动流动的状态，感知事实分析、科学决策、精准执行的闭环生产赋能体系。借助PMC生产管理系统，实现生产状态及时、准确、全面的监控，并生成多维度、多层级的分类报表，辅助各层级人员结合问题的根源属性进行有效决策，不断优化生产瓶颈，提高生产效率。
（PMC生产管理系统）
3.智能化设备管理：自研系统和AI赋能提升管理效率
自主开发的具有知识产权的设备管理系统，涵盖了设备报修、维护保养、故障分析与解决、设备改进及备件管理等功能，全面提升了设备综合管理效能及设备开动率；基于多系统互联的4M变化点管理系统，实现了变化点的自动识别、提醒和处理，提高了生产现场变化点管控的时效性及可追溯性。在实现了实时用能计量、远程监控、智能预警的基础上，利用能耗AI机器算法预测模型，指导运维及能源KPI管理，实现能源站房自控寻优、决策优化及远程管控。
（能源站房自控寻优）
4.智能化物流：依托一体化的智能物流生态系统，实现准时化智慧供给
依托各类物联网、大数据、人工智能、智能AGV、智能分拣等软硬件技术，从“规划-运营-执行”3层次定义智能物流新平台，基于数据实时共享、集成与应用，精准控制供应备货、运输、仓储等运营过程，提升各环节运作响应效率、预测与风险应对能力、分析与决策能力，逐步形成厂内外业务高度融合的智能物流生态系统。
5.智能质量管理：全生命周期的数字化质量闭环管控
将传统质量管控手段向在线化、数据化和实时化的数字信息模式转变，构建基于质量检测、防错预警、质量分析和质量管理一体化的质量管理系统，实现关键质量数据实时采集和存储、异常状态实时预警，质量问题全过程闭环管理，全面提升产品质量，确保制造质量“零”缺陷。应用数字化的技术实现对车辆“智”检，确保高清影像成型，自动泊车、自适应巡航雷达等功能标定100%合格。融合图像识别技术和AI算法，实现全系车型在线选装件正确性的自动判断与错误报警，有效预防质量缺陷溢出。
（图像识别外饰件智能防错）
6.智能化运营：从经验判断走向“数字解析”与“智慧决策”
（全域可视化）
自主研发的涵盖生产运营全业务链的多系统高效互联互通的大数据平台，以端到端的数据流为基础，实现生产运营各个业务系统的互联互通。以数字为核心驱动力，实现制造现场信息传递浅层化、信息共享透明化、互动更新及时化、业务执行信息化、分析决策智能化，从而不断提升生产协同效率与质量，全力赋能工厂智慧运营。
03
项目成效
在智能化生产方面，基于IT与OT技术深度融合，借助数字化平台和PMC生产管理平台，工厂自动化水平大幅提升，荣威RX5、荣威RX5 MAX、荣威RX5 PLUS等车型焊接自动化率达到100%，平均76秒1辆整车下线。目前，工厂产能已超过原有规划产能（40JPH）提升至42JPH，在生产线不额外增加硬件设备的前提下实现了生产线开动率提升1%，生产线节拍提升并稳固在43JPH，年产能增加6000台。
在智能设备管理方面，得益于自主研发的设备管理系统，能更精准辅助管控管理生产设备，AI技术的赋能让能源设备的管理、管控决策更及时，全厂的设备管理效率得到了有效提升。能源智能管理平台实施后，通过AI节能预测模型寻优控制并结合能源预警、远程控制及跑冒滴漏闭环管控，实现单车能耗下降3.8%。
在智能物流供应链方面，通过运输管理系统平台对物流关键流程节点信息实时监控，实现订单交付全流程在线透明。采用时间矩阵配合最短路径算法计算装载率最优的运输线路，实现MR线路与装载率优化，节约单车运输成本下降6%。通过需求计划管理系统平台，实现了客户需求在线对接，制造OTD时间缩短2天，KD呆滞库存降至0。
在智能化质量管控方面，基于质量管理系统平台的构建，利用SPC、相关性分析等在线工具实现了质量特性实时监控、质量问题快速预警，提升了问题遏制效率、自动化防错能力及过程质量监控能力。
上汽乘用车临港数字化工厂在上汽“新四化”的战略指导下，构建并不断完善覆盖生产运营全流程业务互联互通的大数据平台，走出了一条以数字为核心驱动力的智能工厂建设示范之路。
四
上海纳铁福康桥智能工厂
01
项目简介
上海纳铁福康桥数字化工厂位于上海康桥，主要生产汽车等速传动轴总成及核心零件的机加工。纳铁福数字化工厂以自动化升级和信息技术融合提升、基于基础架构、数据平台、信息安全，构建研发数字化、装备数字化、生产数字化、管理数字化，形成纵向集成、横向集成、端到端集成的数字化制造工厂架构，实现质量、效率、柔性、敏捷、协同的数字化制造目标。
02
项目亮点
1.智能化产线：智能化改造优化提升产线的生产效率
康桥数字化工厂对机加工产线进行自动化和智能化改造，增加龙门架机械手和自动料道可以实现机加工产线的一物流连线，产线的U形排布最大程度的优化产线布局和人员走动路径。
（DL业务智能机加工样板产线）
康桥数字化工厂对装配线进行了数字化改造，传统装配线通常需要5-6人进行操作，在进行装配设备重新排布并且加入了机器人组合后，配合自动视觉终检设备将人数减少至2-3人。
（DL业务数字化装配样板产线）
2.智能质量管理：产学研合作的AI视觉检测技术保证产品质量
AI全自动探伤项目是纳铁福与上海交大合作开发的产学研项目，在磁粉探伤的生产经验基础上，双方合作开发了影像拍摄系统及人工智能软件算法。从真伪裂纹形状、灰度和梯度信息差异性特征入手，描述裂纹和非裂纹的特征信息，结合经典识别算法和深度学习理念，进一步提高识别算法的准确率。做到了工件表面裂纹可以100%识别。
机加工AI全自动探伤
4.智能设备管理：中央数据库的引入让设备管理更智能
康桥数字化工厂通过引入智能刀具柜，进行现场机加工线的刀具的使用进行管理，结合与MES系统针对生产过程中的刀具及物料进行综合性管理，通过实时跟踪刀具的计划、出入库、预调与加工 、修磨、报废等过程，创建一个透明的中央数据库，提高刀具的管理效率和利用率，全面降低刀具使用成本。
智能刀具柜
3.智能物流管理：AGV架起物流与生产的“最后一米”桥梁
康桥数字化工厂内毛坯入库后，通过3D视觉检测系统，识别料框内毛坯件的状态、角度与位置，通过解析后由机械手自动抓取零件至料道。由AGV配送至工位，机器人自动产线上料，机器人自动零件下料，AGV配送入库，AGV配送至装配线，成品下线到AGV配送入库全流程物流自动化、智能化。
通过信息化管理系统EWM对接SAP及MES、实现库存管理、进出料配置、物流配送的全智能管理，使用机器人代替人工实现产线机器人自动上下料，实现人工降本增效24万元/年，提高康桥工厂自动化能级，成为物流与生产“最后一米”的桥梁。
（纳铁福康桥工厂厂内智能物流配送）
4.智能能源管理：EMS对能源设备进行实时管控
工厂已实施了能源管理系统EMS，通过新增安装各个车间、产线相应的电表，进行工厂全面的用电管理。通过系统对电能耗数据进行在线数据监测，查询各数据的历史数据及形成相关的曲线。同时可生成日/周/月/年等形式的报表内容并导出进行查看。对工厂、车间、产线内部的能源进行实时监管，便于实时掌握能源的使用情况，利于及早发现内部不合理的能源消耗等情况，促进能源的节约和合理利用。
5.新技术应用：AI和AR新技术应用于智能检测和远程维修
康桥数字化工厂在机加工生产线上使用AI全自动磁粉探伤设备，检测范围覆盖工件内、外表面，使用AI人工智能算法对图像中的裂纹进行判断及识别。此外，初步在康桥工厂和技术中心试运行AR远程维修眼镜，AR智能眼镜将现实场景与数字内容实时叠加，将现场的所需信息（数据、视频、图片、图纸等）以第一视角呈现在眼前。如实时采集的检测数据、具体操作的详细步骤演示、实时记录观测结果，甚至可以通过远程影像输送与不在第一现场的专家连线进行同步指导与咨询。
（纳铁福AR远程维修眼镜）
6.智能化生产：3D技术和新材料应用赋能
康桥数字化工厂采用选择性激光粉末烧结技术代替原有手工焊装感应圈的制造方式，实现感应圈的一体化成型、结构性优化以及自动化生产，消除了影响感应圈寿命的焊缝及人员的焊接技术断层。提升整体寿命3倍以上，降低了55%以上的制造成本，开拓了纳铁福在前沿3D打印工艺及新材料开发的创新之路。
（感应圈3D打印工艺开发及示例）
03
项目成效
康桥工厂全面引入制造执行系统（MES）、质量管理系统（QMS，在建）、企业资产管理系统（EAM、在建）、能源管理系统（EMS）等信息化系统，智能制造信息化系统的大幅提升企业生产效率，降低运行成本。
在生产效率方面，工厂产线MES覆盖率达到了100%，借助制造执行系统与SAP系统、EWM系统的打通对接，为管理者提供分析数据、更好的找准问题所在，实现了对现场设备运行状态的实时监控，人均生产效率提升3.1%。
在质量管理方面，工厂借助质量管理系统，可快捷准确、全面有效的获取、监控和管理质量数据，实现质量过程数据100%的管控；利用大数据提升产品合格率，预计可使内部报废率损失降低15%。
在能源管理方面，借助可视化、一体化、经济性和具备大数据处理能力的能源管理服务系统，对工厂的电、水、气等能耗进行实时监测管理，产品单件能耗下降约6~9%，工厂总能耗下降约4~6%。
康桥数字化工厂严格执行5S网格化&目视化管理，各区域明确各层级负责人，并制定各区域5S标准化手册。按公司要求的频次进行检查落实整改。依托智能制造大数据，IOT等系统和项目的应用，上海纳铁福力求不断提升企业运营效率、打通信息孤岛、实现产业链协同，提升设备综合效率OEE10%，模块化建模，制图效率提高67%。智能制造推进项目预计将带来每年数百万的经济效益以外，还将起到很好的新型数字化及自动化解决方案的探索示范。
五
上海延锋汽车内饰金桥数字化智能工厂
01
项目简介
延锋汽车内饰系统有限公司作为全球领先的汽车内饰供应商，致力于为用户提供满足当下和未来驾乘需求的内饰解决方案，重新定义车内的休闲、工作、娱乐方式。金桥数字化样板工厂位于上海市浦东新区自贸区，是延锋汽车内饰在亚太区规模最大的工厂。该工厂为上汽通用、北美通用和特斯拉提供包括座舱模块、仪表板总成、门内饰板总成和副仪表板总成等主要汽车内饰产品。自2019年起，延锋汽车内饰金桥工厂在原有数字化的基础上，以柔性自动化、网联数字化和大数据智能化为智能制造实施路径，进行了全方位的智能化升级，建立了第一个全球汽车内饰的数字化样板智能工厂。
02
项目亮点
延锋汽车内饰金桥数字化样板工厂以端到端价值流为核心，通过9个业务场景将智能制造应用落地，包括智能客户订单管理、智能排产、智慧物流、物联网设备接口平台、工厂数字化敏捷管理、工厂数字化质量管理、智能工艺过程控制、预测性维护、以及仿真技术在制造开发过程中的应用。延锋汽车在上述应用场景中，不同程度地对智能制造关键技术进行了自主研发，包括物联网设备接口平台、机器学习应用于过程控制和预测性维护、仿真技术应用于制造开发等等。并且通过实践，总结了快速迭代可复制的模板，为下一代智能工厂以及全球推广奠定了基础。
1. 客户订单智能管理和智能排产平台
通过具备AI能力的智能客户订单管理系统实现了客户订单的高效且无差错管理。客户订单管理是制造业最痛苦的日常信息流工作，繁琐且容易出差错。针对每天管理数十万行订单的工作量，相比较传统依赖人的经验和熟练度，客户订单智能管理系统提升了近7倍的工作效率，并且准确率达到了100%。
排产同样是信息流工作最难的一个环节，对人的要求更高。因为工厂面对的客户和车型越来越多，及时响应客户需求变化的频次越来越高，排产考虑的约束条件也是越来越复杂，人的精力和脑力都难以企及。智能排产也是智能制造环节中最难的一个课题，传统的APS已经不能满足实时高效决策的要求。
延锋汽车内饰建立了全球第一个高度集成和实时决策的智能排产系统，这个智能排产平台通过大数据技术实时采集包括ERP/WMS/MES/QMS/PM等工厂核心应用系统的实时数据，并通过智能算法和强大的算力，自动编制最优的日/班次/小时级别的生产计划，能够对变化进行自适应优化和调整，甚至可以对潜在发生的风险进行预警。实时智能排产平台实现了“工厂大脑”的第一阶段和高效的人机协作模式，完全颠覆了传统的生产排产方式，为延锋汽车内饰进一步实现全球各工厂排产和供应链上下游协同迈出了坚实的一步。
2. 智慧物流
从2017年至今，延锋汽车内饰在物流柔性自动化方面不断探索创新，已经在工厂内部相对封闭环境中实现了全过程智能化物流，覆盖19个场景，在包括上海金桥在内的10多个国内工厂实施。并且此方案已复制到美国、捷克和南非等国外工厂。
延锋汽车内饰的智慧物流系统是自主研发的，基于移动互联和云技术，覆盖汽车内饰行业所有应用场景并且极具经济性，投入产出比很高，并且能够与主流物流自动化厂商的调度系统进行对接。延锋汽车内饰在金桥数字化样板工厂中，更是实现了指令层级的智能调度自主研发，实现了高效的内部物流调度。
3. 自主研发物联网设备接口平台
在设备数据接口平台领域，Kepware是最常用的平台之一，是美国的商用软件。延锋汽车内饰自主研发适合汽车内饰行业主流生产设备的设备接口平台Jakware，支持多种通讯协议和汽车内饰行业的主流设备驱动程序，支持脚本语言二次开发，支持独立或虚拟机部署，通讯性能和稳定性也较Kepware有明显提升。有了这个完全拥有独立知识产权的设备接口平台，可以说完全不用担心今后在技术上被海外供应商“卡喉”。
4. 工厂数字化敏捷管理和质量管理
延锋汽车内饰对工厂“人机料法环”各环节管理流程进行数字化覆盖，并且采用了移动互联技术使得工厂管理的核心（班组）更易于使用和管理，有效地提升了设备综合利用率和产品质量。通过制造智能系统和商业智能系统，延锋汽车内饰将工厂生产过程中的数据予以实时呈现。所有异常情况能够被数字化的安灯及时探测，所有异常都会被记录在问题管理系统中，帮助现场员工和管理层聚焦异常和闭环管理。数字化的敏捷管理和质量管理完全改变了原先的管理模式，使得工厂运作一切基于实时呈现的数据，使得管理更加精细化，精益生产的推进速度和广度都得到了显著的提升。
5. 自主研发AI算法应用于智能工艺控制与预测性维护
延锋汽车内饰自主研发机器学习算法和深度学习算法，分别应用在关键工序工艺参数控制和关键设备预测性维护中。
通过工艺参数智能控制，提升了质量，减少了对工程师的依赖；通过预测性维护，及时发现关键部件的变异情况，根据衰减趋势进行诊断和预测，显著延长了关键部件的使用寿命。这套机器学习和深度学习的算法，在金桥工厂成功应用后，已经被快速复制给了国内其他工厂使用。
6. 自主研发仿真技术应用在制造开发延锋汽车内饰的主要焊接设备是自主研发的代表国际最高水平的柔性焊接产线。由于这类产线的高度柔性，使得前期制造设计非常依赖有经验的资深工程师，并且往往需要较长时间才能完成制造开发和调试的工作。市面上的仿真软件基本都是国外的产品，非常昂贵且不容易上手使用。延锋汽车内饰自主研发适合自己的仿真软件，能够完全适用于柔性焊接设备的制造开发和调试，调试后的最优参数能够实时下发设备。在和视觉辅助系统结合后，最终缩短了80%以上的制造开发时间，大幅提升了开发效率和竞争力。
03
项目成效
通过全方位的智能化升级，延锋汽车内饰金桥工厂在诸多方面都取得了显著的成效：通过智能订单管理系统，订单处理效率提升了7倍，准确率提升至100%；通过智能排产系统，排产效率和客户响应速度均提升了80%以上，整体库存水平在原有精益库存管理的基础上进一步下降了10%。价值流执行层面各项KPI都取得了明显的提升。通过高效柔性的自动化技术，实现了主要工序20%的产能提升，物流效率提升了12%以上。在关键工序和关键设备上实现了工艺参数自适应控制和预测性维护，相关过程控制能力和OEE均提升20%以上。
金桥数字化样板工厂的建成是延锋汽车内饰实践和探索智能制造的一个里程碑，同时也是下一代智能工厂的基础和起点。未来在快速复制推广现有成熟方案的同时，延锋汽车内饰也将不断迭代优化解决方案，将智能制造打造成全球领先的核心竞争力，为企业全方位数字化和智能化转型进行赋能和升级，为中国企业全球化运营保驾护航，并延申到更深更广的业务领域。
六
剑桥科技智能工厂
01
项目简介
剑桥科技智能工厂位于上海市闵行区，主要生产家庭、企业及工业应用类ICT终端设备、高速光组件和高速光模块、5G网络设备等产品。剑桥科技智能工厂以ICT网络设备为制造对象，进行精益化、智能化的工厂总体设计，搭建软件系统平台，构建CPS系统。公司从企业层、车间层、控制层、设备层多层次完成了工厂建设，建成剑桥科技“以安全可控的核心智能制造装备、工业互联网、信息化”为基础的满足用户定制化及规模化需求的智能工厂。该项目成功列入2017年国家工信部智能制造新模式应用项目名单，项目名称为“5G通信传送网关键器件及ICT网络设备智能制造新模式应用”。
02
项目亮点
剑桥科技智能工厂实景图
1、互联互通的智能车间网络搭建：安全网络架构为企业保驾护航
剑桥科技采用工业互联网系统与设备，搭建了基于工业物联网、无线网络技术、工业信息安全等技术的智能车间工业网络，实现了智能车间网络的互联互通。工业物联网安全系统与设备方面，采用五层防御体系构建了一套完整的工厂信息安全建设，并严格的对生产、办公区域进行划分，对于车间核心网络架构采用典型的三层架构模式：核心层（双机热备）-汇聚层-接入层，并通过设置交换机ACL实现权限管控和交换机层安全隔离。2、覆盖研发-设计-工艺-制造-供应链等各环节的工业软件应用：实现基于信息共享的平台一体化管控
（1）设计、工艺仿真软件方面：公司应用CAD/CAE/CAM/热设计仿真等三维设计、工艺仿真软件，对产品进行3D设计和产品应力分析、组装仿真、缺陷以及工艺仿真等分析，提升了产品开发效率、质量，大大降低了生产中的各种风险，提高了转产效率。（2）工业控制软件方面：喷码机、印刷机、回流焊、3D光学自动检测设备、插件机、波峰焊、贴片机等设备均配备了工业控制系统。基于RFID技术，建立了剑桥数据采集系统，对核心智能装备的设备状态、工况、产量等数据进行采集，并基于云平台进行大数据分析处理。（3）剑桥科技车间信息管理系统、仓库管理系统、物料智能追溯系统、供应商协同系统、生产制造大数据分析系统以及企业资源管理系统、面向工业4.0的新一代制造执行系统、产品全生命周期管理软件等软件信息相互贯通，形成剑桥科技一体化管控平台。剑桥科技云平台展示界面
3、ICT数字化车间建设：智能化设备+软件助力生产效率提升
剑桥科技搭建了ICT自动化产线，将RFID技术与生产过程进行全面整合，并基于MES实现关键设备联网，实现了对设备状态、生产效率、产品质量、工艺参数等全过程多维度生产数据的实时采集与监控，以及基于机器视觉的柔性装配、高速循环输送与分拣系统、自动物流系统，机器人控制系统，实现了产品的自动化生产。研发应用了整机FT测试设备、整机外观检查设备、高速循环输送系统、自动化无线射频测试设备等核心智能装备，实现了测试、校准、插件、喷码、检测、装配、分拣、运输、输送等环节工序的自动化与智能化，形成SMT-DIP-组测包一体化作业模式，且可进行智能混线生产，大幅提升了生产、测试以及运输等环节的生产效率，提升了产品质量，缩短了产品生产周期，实现提质降本增效的目标。人机协作工业机器人现场图
工业机器人现场图
4、光模块数字化车间建设：核心设备自研提升测试效率
突破了光模块生产制造环节的测试等瓶颈，自研了光模块自动耦合测试设备、芯片OCR自动检测平台、自动识别UID设备等核心设备并成功应用。剑桥科技建设完成了大容量并行光器件校准设备，每套设备支持10～20（取决于测试台尺寸）台产品进行并行测试，实现大容量高并发操作。
光模块车间实景图
03
项目成效
项目建设涉及20余条产线部分优化改造以及128个单元（Cell）化工序优化，随着智能制造装备和信息系统逐渐投入生产，公司的生产质量和效率得到显著提升，用工人数有所下降。项目建立了基于工业4.0的制造及管理平台，并根据产品的生产流程自主研发生产信息化系统，逐步实现产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化、服务智能化，该平台已初步构建完成。公司对生产环节进行了持续的精益优化，主要包括对生产流程的精益化设计，对生产信息化系统的自主开发，及对生产自动化技术的研究和导入，以此不断提升质量、提高效率、降低成本、缩短生产时间。
综上所述，通过智能制造建设，形成5G通信传送网关键器件及ICT网络设备制造的智能车间，以智能生产装备的自主研发为基础，支持产线、关键工序智能化，推动先进传感、控制、检测、装配、物流及智能化工艺装备与生产管理软件高度集成，可以标准化、柔性化、高质量化的完成ICT网络设备的智能化生产。通过智能制造的规划和实施，可以有效提生产效率、增加产能、降低次品率、减少工人和作业的人为干预。智能工厂的建设提高了剑桥科技产品的市场竞争力，也助推了上海市生产制造型企业在智能制造方面的技术进步与转型发展。
七
上海兰宝智能传感器数字化智能工厂
01
项目简介
兰宝智能制造传感器数字化智能工厂
上海兰宝传感科技股份有限公司智能传感器制造数字化智能工厂（以下简称，兰宝智能传感器数字化智能工厂）围绕三条自动化智能传感器生产线、三条模块化精密产品生产线、二十五组U型手工线，打通和整合现场数字资源，引入精益制造理论，利用边缘计算模型重新构建了数字化的传感器车间，应用Unity3D虚拟现实仿真技术对工厂布局和车间产线生产进行了1:1场景建模，按实际生产节拍设计了生产仿真系统。数字化工厂经过沙盘模拟推演，最终一次改造成功，在完成创新建设智能工厂的同时，确保生产提质增产降耗，取得良好的经济效益，为电子行业在智能制造数字化工厂应用积累了宝贵经验，树立行业新标杆。
02
项目亮点
兰宝智能传感器数字化车间通过虚拟化设计提高项目方案可行性、创新智能制造精益化理论、建设智能制造数字化基础平台、集成研发设计仿真平台、解决了生产质量的数字化问题。通过智能制造创新解决关键问题、突破关键技术和短板装备，高质量完成核心装备、关键技术研究，确保智能制造工厂顺利建设。
1.智能化设计：全流程虚拟化设计提高项目方案可行性
兰宝自主开发3D虚拟仿真平台，解决新厂车间产线布局设计、生产业务流程沙盘推演、生产实时监控等问题，对产线设计和改造进行3D建模，对业务流程优化进行沙盘推演，充分发挥虚拟现实技术在数字化工厂升级改造中的作用，减少产线改造现场试验次数，减少自动化物流系统业务测试部署次数，尽最大可能减少车间改造对生产任务的影响，提高数字化工厂项目升级改造一次通过率；在新产品开发中，可通过平台对新产品生产工艺流程进行详细仿真，为工艺设计和优化提供精准化的依据
2.智能化产线：创新智能制造精益化理论改造产线
兰宝运用精益制造理论结合智能制造技术，重新设计了数字化工厂智能制造产线，对原来生产离散的工作岛模式、工位暂存半成品较多、产品柔性连接较多模块化较低、前道工序流转规划欠缺、产品中间流转信息纸质化的情况进行了深入改造。
兰宝提出了从生产现场出发进行经营改善为目标，充分利用“人、机器和IT协同”的柔性生产，减少贯穿全供应链、工程链的总成本，推动兰宝信息化数字化改造，提高产品价值的目的，完成传感器制造工厂整体改造评估、产线布局设计优化、设备与人员管理优化、质量追溯管理设计、自动化工位识别、产线信息化规划等。
3.智能化管理：自研智能制造数字化基础平台打通所有设备数据
兰宝智能制造项目团队自主研发了OPC中间层服务器，解决智能制造底层设备和信息化系统之间的数据鸿沟，使得生产现场所有设备数据无障碍采集至OPC服务器，实时发送给MES系统、ERP系统、APS系统、SPCD系统，为数字化工厂成功实施奠定坚实的基础。
4.智能化研发：集成研发设计仿真平台提升研发效率
在兰宝研发中心已有的ANSYS、PROE、TracePro、ZEMAX、Altium Designer等仿真系统基础上进行研发设计仿真集成，统一仿真研发环境，使研发设计仿真工作成为信息化、数字化、高度集成化的平台，确保产品研发集中高效完成。
5.智能化质量管理：解决生产质量的数字化管理问题
基于六西格玛质量管理理论搭建的SPCD生产过程质量管控系统，实现设备质量和工艺数据数字化，实现从SMT、组装调试、到灌封测试、高低温老化测试的质量检测监控，并在工厂控制中心完成现场生产质量监控和反馈，定期生成质量报表，配合质量管理部完成生产质量和工艺改进。
03
项目成效
兰宝智能传感器数字化智能工厂项目的建设正是两化融合在工业现场的具体实践，通过数字化工厂的建设，在基础的工业单元层面对信息化和工业化进行有机整合，实现了两化融合的科学发展。
数字化工厂实施后，生产单件产品平均工时缩短23%、产品研制平均周期缩短37.5%、综合能耗降低12%，同时完成企业标准3项、软件著作权6项、发明专利6项、智能装备6种。数字化工厂的建设取得了良好的经济效益，生产模式成果、核心装备成果具有行业可推广性。
兰宝智能传感器数字化智能工厂项目有效解决了离散制造业“多品种小批量”生产模式问题。运用3D仿真技术进行数字化建模设计和工厂布局仿真推演，并进行自动化产线改造和车间智能仓储系统、MES系统实施，集成了包括PDM产品数据库、Simulab设计仿真系统、SPCD车间过程质量控制系统、ECMS能源管控系统、DAC数据采集系统在内的信息化系统，实现了实时数据交互贯通、协同一致，构筑成为兰宝智能制造的强大核心。
八
上海振华大型港口机械箱梁钢结构智能工厂
01
项目简介
上海振华重工（集团）股份有限公司大型港口机械箱梁钢结构智能工厂（以下简称振华重工港机箱梁智能工厂）于2018年6月建成投产，主要生产港口机械箱梁大型钢构件，车间占地1.1万平方米，主要包括大型板单元柔性化自动化生产线、大型箱体柔性装配及物流、智能化焊接、车间网络监控、信息化管控中心及相关辅助设施。振华重工箱梁智能车间项目规划以“中国制造2025”战略为指引，结合精益制造理念，将最新的工业技术与前沿的智能制造技术深度融合，注重质量、效率与绿色发展，在大型箱梁的自动化制造、信息化管理和智能化管控等方面进行卓越有成效的实践。
02
项目亮点
1、自动化拼板焊接生产线：多项技术创新应用实现大型板件拼装自动化
机器人拼板焊接
机器人定位焊接
自动滚压矫形
自动划线
2、柔性化装配：软硬创新结合实现大型箱梁柔性化装配
隔板自动装配三面成型装配
3、智能化焊接：多机器人协同的大型箱梁智能化焊接
机器人离线编程
机器人焊接
4、自动化物流：子母式RGV物流系统的创新应用
5、设备互联：基于物联网的设备信息化管控
6、智能排产：基于大数据驱动的车间计划与排产
03
项目成效
在生产管理方面，依靠改革创新和精益生产管理，优化生产工艺流程，整线生产效率提高12.5%。
在技术创新方面，利用高效焊接技术、机器人自动化焊接技术、智能化编程技术、多机器人协调控制技术，人员配置减少26.7%，项目制造总周期缩短约7天。
在质量管理方面，通过数字化、智能化的检测手段，实现了产品状态的自动检测和制作过程的自动分析，目前公司70%以上的箱梁都由智能车间制造完成，产品良率达到99%以上。
上海振华重工打造了港机行业大型箱梁制造首个数字化车间，加快推动了港机大型箱体结构制造过程的自动化、精益化、高效化及智能化转型升级，也带动智能化焊接成套装备的国产化迈上新台阶，进一步提升港机装备的全球竞争力。
九
上海航天设备制造总厂航天器复杂构件智能工厂
01
项目简介
上海航天设备制造总厂航天器复杂构件智能工厂位于上海闵行，是我国唯一集“弹、箭、星、船、器”制造及总装综测为一体的综合型航天骨干企业。以航天复杂构件生产研制过程为核心，围绕“制造装备国产化、智能化，制造过程数字化、网络化”的总体目标，持续推进国产高端数控装备、机器人、增材制造装备、传感与控制系统等研究与应用，不断夯实智能制造的基础条件。
02
项目亮点
1.工艺设计数字化：支撑工艺设计效率与质量提升
基于模型的工艺设计与仿真
构建基于知识工程的结构化工艺设计平台，围绕SOP、工艺参数建立知识库，实现以共性的SOP文件+少量的个性化参数的快速工艺设计模式；实现工艺参数在关键工序上的结构化应用。逐步探索航天器工艺从参数化设计—结构化设计—智能化设计不断演进的方法，实现航天器工艺体系精细化管理。
2.装备智能化：实现零部件一体化、自动化生产
通过系统集成、智能改装、自主研发等方式，航天器复杂构件智能工厂形成了系列自主知识产权、面向航天复杂构件制造的智能化装备和生产线，构建了贮箱箱底整体充液拉深成形、贮箱特种焊接生产线、航天器舱体结构智能铆接等，有效提高生产效率和产品质量，提升我国航天器结构件的整体制造能力。
在运载火箭箭体结构中，每个贮箱箱底的整体加工制造一直被视为国际性难题。面对成形装备、加工工艺、成形模具、生产配套设施等多方面的挑战和限制，团队通过多轮方案迭代，先后形成了超大容积流体成形控制系统、超宽板材辊底式固溶热处理设备等产线建设，推进了“一体轻量化”整体成形产品化，实现了产品化的生产流程、去任务化的产品配套，从单件生产走向了产品组批生产的模式，形成了运载火箭三米级整体箱底全流程制造布局，以单件成形时间计算，整个过程被缩短到了1小时之内，产品的壁厚分布更为均匀，抗拉强度也比原始板材提高10%以上。
贮箱箱底整体充液拉深整体成形装备
航天器舱体结构智能铆接
贮箱搅拌摩擦焊设备
3.智能化装配生产线：“一站式”柔性装配提高生产效率
运用模块化的方法，重塑了运载火箭子级总装流程，重组各生产模块，将统一专业或类似专业划分在同一工作站位模块内；研制运载火箭柔性自动装配设备，实现“测量-匹配-调姿”闭环集成控制，满足不同直径运载火箭柔性自动装配需求；通过MES系统将原本离散的台账信息、实时工时、工步任务、声像数据、信息反馈、检验完工等环节融入其中，形成了“一站式”柔性装配生产线，实现“全流程”数字化总装工艺的高效益生产模式；提高运载火箭总装质量、一致性和效率。
4.智能运营管控：科研生产全过程透明化
建立以“ERP+PDM+MES+大数据”为核心的智能运营管控系统，支持多品种小批量航天型号柔性化生产管理需求，实现从项目、计划、执行、物流、设备的生产全过程透明化管控，实现质量过程全纪录、质量问题可追溯、质量数据包自动生成，提高生产效率、质量管理效率；系统以产品实现过程和项目计划管控为主线，一站式显示计划、成本、质量等车间运营数据。
5.新技术应用：数字孪生技术实现虚实融合
航天器复杂构件智能工厂探索应用数字孪生技术，再加工过程中实现了生产过程中产品、物料、物流、设备加工状态等物理系统向虚拟空间数字化模型的实时反馈与驱动；通过虚拟现实展示空间站舱体装配过程和工艺信息，实现大质量设备、大载荷机柜、角隔区域总装、管路装配等复杂工况的虚拟现实交互式作业指导，并在装配过程仿真的基础上实现装配流程驱动的可视化装配场景。
AR/VR应用
03
项目成效
航天器复杂构件智能工厂以航天复杂构件生产研制过程为核心，开展了智能工艺设计、智能装备、生产过程智能化、软件系统等持续建设与应用优化，实现航天产品生产效率提高、生产质量提高、生产效益提高，以满足航天高密度发射、快速进入空间以及商业航天政策逐步开发等新形势发展需求。
智能装备方面，持续推进国产高端数控装备、机器人、增材制造装备、传感与控制系统、检测与装配设备、物流仓储装备等装备研究与应用，工厂高端智能装备国产化率达到70%；通过智能装备应用，航天产品质量大幅提升，贮箱箱底抗拉强度也比原始板材提高10%以上，航天器大型构件除锈率达到80%以上、上漆率达到75%以上。
生产效率方面，通过智能运营管控系统在生产准备、制造执行、生产记录、问题处理等方面通过数据实时传递、展示、分析，减少非增值活动、提高管理效率、降低成本，提质追溯效率提高80%，减少生产过程、发射服务数据转录、翻译实践，生产进度、物资管理等管理效率提升30%。
通过IT与OT综合集成，智能装备、管控系统、现场执行与管理相互融合，实现一站式柔性生产线，提高产线整体效率、柔性，运载总装时间缩短1/6，部分产线产量提升200%以上。
工厂通过数字化、网络化、智能化建设，实现以数据为主线贯穿工艺、生产准备、制造、交付、管理等全过程，并逐步建立云平台，发展“业务上云、数据上云”的互联网应用生态，形成面向航天器复杂构件智能制造新模式，实现航天产品制造的“高效率、高质量、高效益”，推动企业数字化转型。
十
上海东富龙生物制药系统装备智能工厂
01
项目简介
上海东富龙生物制药系统装备智能工厂以企业资源计划（ERP）、产品生命周期管理（PLM）系统为管理主线，集多项管理系统为一体，配置全覆盖的车间执行系统，实现制造、工艺、计划、物料等的协同管理，达到工厂集成化、数字化及智能化的目标，形成智能决策平台。
02
项目亮点
1.多系统集成：形成生产运营管理全覆盖管理网络
生物制药系统装备产业化智能生产车间通过引进MES（制造执行管理系统）、PLM（产品生命周期管理系统）、CRM（客户关系管理系统）、PMS（项目管理系统），与企业原有的ERP（企业资源计划系统）、条码系统、EPM（全面预算管理系统）、OA（办公自动化系统）等系统进行集成，在工厂和企业内部以及产品全生命周期形成以数据互联互通为特征的制造网络，构建智能化工厂。实现了产品的需求及订单拉动生产，使企业生产资源在企业内部全局化配置，实现了企业资源的优化配置，有效地降低了生产成本，提高了生产效率。
2.智能化项目管理：引进PLM，工业数据结构化、数字化
将所有产品的质量和工艺数据参数化，如工序尺寸、温度、湿度、球面、缺陷特征等，整合现有自监测智能设备，实现生产过程的在线管控、产品质量自动检测，以最低的制造实现最佳的质量目标，保证过程品质，以提高客户最大满意度。支持三维(CAD/CAE)设计协同管理的需求，同时将建立产品数模模板、建模规范，推动公司产品标准件库；将对生物制药系统装备产品研发管理体系进行定义，规范研发流程，实现研发机电协同分析仿真、协同制造、协同营运维护，为设计，工艺规划、工装设计等部门的并行工程提供准确可靠的单一数模数据源。
3.智能化生产管理：MES系统应用，助产增效明显
系统建设基于工业互联网的设备监控、防错报警、故障信息、工艺报警、人机交互、过点追溯、检测报告、生产报表、PMC及报警系统；通过系统使生产过程透明化，机台数据自动传入MES系统，实现数据的及时采集、分析、监控，从而提高产品质量，减少报废率，同时通过MES系统的工艺管理、质量管理、设备管理，大大提高生产效率和管理水平，促使整个车间产能利用率提升，综合利用率达到85%以上。
4.自动化数据分析：生产过程数据自动采集，报表自动生成
工业数据自动采集，系统分析。大量的数据通过智能自动化物联网平台进行分析建模，转化为产品运行的长期可追踪的信息，可提供设备、工艺等的长期动态可靠性，同时数据信息经整合，处理，校验，并通过深度挖掘、建立数字模型分析，形成可视化图表，优化产品数据库，实现：
客户需求与设计、生产、供应链、服务体系的快速匹配；
需求、设计、订单、计划与实现的全流程信息跟踪；
工厂/渠道库存的动态共享，提升S&OP（销售与运营规划流程）的整体业务运作效率；
公司核心业务KPI的实时可视化监控分析、异常预警。
5.虚实车间映射：数字孪生构建三维场景，实时感知可视化流程
数字孪生系统将工厂内的设备模型，以及工厂的场景构建成三维场景，实现可视化智能车间管理。系统通过与数据库系统进行交互，完成设备作业状态信息在大屏上的展示，使得员工能够直观、同步以及精确的把握设备信息；并实现对人员作业的实时了解。同时，针对具体设备的作业环节，工作人员通过点击相关按钮能够接入现场实时摄像头显示设备的现场作业。确保整个流程的可视化，以及对现场机器的实时感知。
03
项目成效
在项目建设期间，上海东富龙通过利用数字化软件对工厂的布局规划，产线设计，进行车间流程的虚拟规划仿真、优化验证，实现车间布局优化、物料配送优化、人工及设备数量优化，节约制造成本，缩短开发周期。
在项目管理方面，PLM系统的引进令产品的各项信息结构化、数字化，结合原有的自检测智能设备，实现生产过程中的产品质量实时在线管控，确保产品的质量品质，减少约15%的报废率。
在生产管理方面，通过集成系统的数字分析与信息实时追踪、异常预警，实现客户需求与生产服务流水线快速匹配，设计制造工程全数字化，优化企业资源配置，实现降本增效。
在设备管理方面，仿真分析了设备的利用情况以及生产车间的生产能力，明确了生产瓶颈点及部分未被充分利用的生产空间。MES系统的工艺管理与设备管理大大提高生产效率和管理水平，其中场地的利用率增加30%以上；生产车间的设备资源配置进行了一定的优化，现有设备利用率提高10%左右。整个车间的产能利用率大大提升，综合利用率达到85%以上。
随着自动化、智能化发展渐成趋势，上海东富龙生物制药有限公司作为制药装备龙头企业，也力图从“制造”转型为“智造”，力争实现整个车间的自动化，实现制药工业的工业4.0，为生物制药企业提供更多优质的产品及服务，最终实现东富龙“智慧药厂的交付者”的愿景。
工业互联说整理自上海经信委
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