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智能制造案例 | 三一智造工业革命
在新一轮科技革命和产业变革的大背景下，以数字化、网络化、智能化为特点的智能制造已成为未来发展趋势。“中国制造 2025”、“德国工业 4.0”、“美国工业互联网”等制造业国家战略，均旨在构建自身的智能制造体系，特别是新一代信息技术与制造业的深度融合，以促进制造模式、生产组织方式和产业形态的深刻变革，改变全球制造业的发展格局。
生产现场以 MES 系统为主线，辅助智能派工、现场 LED 看板等可视化信息，集成化计划/物流/质量等控制系统，从生产计划下达、物料配送、作业标准查询、质量管理等维度进行在线管控，实现了人员、资源实时调度，生产制造现 场与生产管控中心的实时交互。
（5）公共资源精细化管理
公共资源定位系统是 18 号智能工厂的一个重要支撑。公共制造资源定位平台融合不同的定位方式并满足不同的业务需求的同时，实现基础设施的共用，达到减少重复建设、提高基础设施利用率的目的。
1) 通过物联网技术实现对在制品、叉车、人员、设备资源的实时定位、追踪与监控；
2) 实时获取物料和运输工具的状态和位置等信息，并可以通过对这些信息的分析实现对物料的高效调度；
3) 综合运用 WSN、RFID 和 GPS 等多种定位技术，满足不同制造资源的定位需求。
图 6 公共资源定位系统结构图
（6）智能化立体仓库和物流运输系统
智能化立体仓库和物流运输系统实现泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线所需物料的暂存、拣选、配盘功能，并与 AGV 配套实现工位物料自动配送至各个工位。
仓储模式采用自动化立体仓库存储（主要储存中小件为主）+垂直升降库存储（主要储存小件为主）+平面仓库储存（主要储存大件等其他特殊物资），配合全自动化的 AGV 小车，把工人从繁复的运输工作中解放出来，使装配区内整个物流通畅有序，改变将近总量 30%的物料种类的储存和出入库作业模式，很大程度地缓和了自动化立体仓库的出入库作业压力，有效地提高了整个系统的作业能力。
图 7 智能化立体仓库和物流运输应用示意图
图 8 智能化立体仓库和物流运输系统结构图
（7）SPC 质量在线检测与分析
18 号智能工厂通过 GSP、MES、CSM 及 QIS 的整合应用，实现了涵盖供应商送货、零件制造、整机装配、售后服务等全生命周期的质检数字化，以及 SPC 分析、质量追溯等功能。
图 9 SPC 系统结构图图 10SPC 应系统用示意图
质检员所使用的设备，以工业级平板电脑和 PDA 为载体，在总装及部装线全面应用，实现了图形化质检，指导质检员快速、准确定位质检部位及质检标准。质检项图形化率达 90%以上，质检电子化率 100%，全面提升了质检效率。
（8）生产控制中心 PCC
厂房建设有 PCC 生产控制中心，通过对生产过程中物料、设备、辅助生产资源等数据采集，并集成 PDM\ERP\CRM\MES 等应用系统，实现订单执行与生产现场的集中管理与调度。核心业务包括生产计划与执行管控、质量管控、物流管控，以及生产现场视频监控等。
图 11 PCC 系统结构图图 12PCC 系统应用示意图
2. 安全及可靠性
18 号智能工厂是一个典型的离散和流程混合型工业控制系统。根据目标系统实际情况和潜在安全问题，建立三位一体的安全防护体系，实现对车间工控安全及网络安全进行监管加强和安全加固，以及对网络接入及互联网出入口的监控。
图 13 18 号智能工厂安全网络拓扑图
3. 智能制造+人文关怀
18 号厂房延展了智能制造的内涵，强调“智能制造+”——智能制造+人文关怀，将“以人为本”的人文精神贯穿工厂的每个角落，生产的每个环节。厂房拥有 8 千平米的景观区及员工休息区，一尘不染的地面、流动的水幕、跳跃的喷泉、鲜活的花草、挺拔的棕榈树、欧式风情的休闲区，让每一位进入 18 号 厂房的员工和客户都感到心情无比愉悦。
同时整个厂房设计及产品设计制造均贯彻了绿色制造理念。宽敞、明亮、绿色、愉悦的工作环境及节能环保的产品，诠释了三一对现代化智能制造更进一步的理解。
三、离散型柔性制造典范
1. 从大厂房到智能工厂
实施智能化改造后，18 号厂房实现了对整个生产过程的精益管控，大大提高了产品制造过程的质量、物流、生产管控程度，企业生产效率提高 24%以上，生产周期缩短 28%，减少生产误操作 40%，不良品率下降 14%，物流运作 效率提高 18%以上，送货速度提高 12%；节省人力成本约 20%，总体制造运营成本降低 28%，生产节能 7%。
2. 三一速度
实施智能化改造后，18 号厂房实现了厂内物流、装配、质检各环节自动化，一个订单可逐级快速精准地分解至每个工位，创造了一小时下线一台泵车的“三一速度”，实现“产品混装+流水”线的高度柔性生产，具备 20 个工位，30 余种型号混装、年产 300 亿的生产能力，源源不断的生产着世界领先的混凝土机械产品。
四、三一梦、智造路
为机械制造行业领军者，三一集团对智能制造积极配合和大力推进，从传统的粗放型工业生产模式到积极探索互联网+工业的新型生产模式，用信息技术对制造业进行升级，建立先进的制造和管理系统，做大做强中国制造业。 继 18 号智能工厂建成运营后，三一相继建成了国内领先的长沙宁乡汽车起重机智能工厂、北京南口桩机智能工厂、上海临港挖掘机智能工厂等。目前，智能工厂技术已在十多个业务单位得到应用，助推了集团生产模式的变革。三一集团在智能制造总体规划、技术架构、业务模式、集成模型等方面进行了有益的探索和应用示范，为工程机械行业开展转型升级提供了一个很好的范式与典型，也为我国装备制造业由生产型制造向服务型制造转型提供了新思路。