数字化智能车间（MES、ERP、PLM、WMS）顶层设计与建设方案WORD

数字化智能车间（MES、ERP、PLM、WMS）顶层设计与建设方案 第页企业层企业资源计划系统ERP产品生命周期管理PLM计算机辅助设计、模拟、工艺CAD、CAE、CAPP车间层制造执行系统MES高级生产排程APS仓库管理系统WMS能源管理系统EMS控制层可编程逻辑控制器PLC数据采集与监控系统SCADA设备层智能加工设备智能检测设备二维码识别智能终端数字化智能车间（MES、ERP、PLM、WMS）顶层设计与建设方案前言根据“xx市智能车间诊断服务”项目的要求，咨询机构应参照《江苏省企业智能车间认定办法》，对企业智能车间建设现状进行诊断，发现差距、分析原因，并制订顶层设计方案。南京xx信息管理咨询有限公司（以下简称xx咨询或咨询机构）是国内领先的第三方信息化管理和两化融合管理体系贯标咨询服务机构。在本次诊断过程中，xx咨询将采用自上而下的诊断标准和方法：首先，采用《GB/T23020-2013两化融合评估规范》和《两化融合管理体系》，对企业两化融合应用和管理现状进行诊断，并给出改善建议；其次，创造性地将《智能制造能力成熟度模型》与《江苏省智能车间认定办法》进行整合，对企业智能车间现状逐一分析差距和原因，并给出相应的改善建议；最后，依据《国家智能制造标准体系建设指南》，为企业编制智能车间的顶层设计方案，并针对企业的重点需求，给出较为详细的功能描述；再根据《两化融合管理体系要求》，提出了实施规划的建议。本次诊断项目旨在帮助企业正确理解智能制造的内涵与要素，并在评估企业智能制造现状的基础上，为稳步建设智能车间提供指导，从而全面提高企业的生产效率和产品良率，降低制造成本和能源消耗，提升企业的可持续竞争优势，实现转型升级的发展战略。本报告由xx咨询组织专家小组基于企业智能车间现场调研与研讨、汇报的基础上进行编制和完善，最后经由企业授权代表签字、盖章后，再向xx市经信委完成交付。

目录TOC\o"1-2"第一部分两化融合现状及诊断 51.1、经营现状 51.2、战略-优势-能力分析 71.3、两化融合现状 141.4、两化融合诊断工具 181.5、两化融合评估诊断结果 25第二部分智能车间现状及诊断 302.1、企业智能制造现状与规划 302.2、智能车间建设现状 372.3、智能车间诊断工具 562.4、智能车间诊断结果 582.5、对标差距 652.6、原因分析与改善建议 66第三部分智能车间顶层设计与建设规划 683.1、智能制造系统架构模型 683.2、智能车间顶层架构 723.3、关键子系统：MES（含APS、WMS） 753.4、关键子系统：PLM 833.5、以ERP为核心的系统集成 923.6、新型能力建设规划 933.7、本次规划亮点 98第四部分其它相关建议 994.1、两化融合管理体系要求 994.2、xx咨询增值服务 102结束语 106

第一部分两化融合现状及诊断本章节主要描述企业经营现状及其发展战略，以及对应的可持续竞争优势和新型能力建设的需求。同时，通过对企业两化融合现状（基于调研和两化融合评估报告）的诊断分析，从企业级两化融合层面给出改善建议。1.1、经营现状xx汽车产品（xx）有限公司（以下简称xxxx或公司、企业）成立于2004年7月8日，注册于xx工业园区长阳街117号，由瑞士xx集团100%投资建立。xxxx是xx集团公司旗下汽车产业子集团的下属工厂之一，是全球铸造行业的先驱和主要供应商，也是xx集团在中国唯一的研发、制造和销售中心。目前公司在制的主要产品包括：汽车底盘转向镁合金支架涡轮增压直喷发动机主轴承盖发动机缸体自动变速箱壳体。公司拥有轻合金高压压铸铸造、高精度机加工及装配等核心技术，为生产更优质、更安全、更环保的汽车提供了更为优化和经济的全面解决方案，技术上填补了国内空白，从而具有国际先进水平，能够为各种类型的汽车提供更为轻量化的大型铸件。整理制作郎丰利。公司产品享有盛誉，被广泛应用于奔驰、宝马、奥迪、沃尔沃、大众、通用、保时捷等众多名牌汽车，目前全球市场份额占有率为：动力系统：5%转向系统：20%传动系统：4%公司依托xx当地资源优势，结合xx集团总部的技术优势，大力促进汽车产品零部件的行业发展。凭借先进的生产制造工艺和可靠的产品质量，公司多次获得客户颁布的产品质量贡献奖。郎丰利整理制作。公司于2010年首次被认定为国家高新技术企业；2014年再次被认定为国家高新技术企业；2010年获授牌“xx市外资研发机构”；2012年获授牌“xx市汽车零部件铸造工程技术研究中心”。整理制作郎丰利公司先后通过了ISO9001:2800、ISO/TS16949:2009、ISO14001:2004体系认证。郎丰利整理制作。本公司实行扁平化管理，总经理下设生产管理、项目技术、质量控制、模具、研发、销售、供应链管理、行政等部门，具体如下图所示：公司坚持xx集团总部稳健发展的经营策略，经营业绩持续提升，近三年经营数据如下：近三年经营数据2013年2014年2015年营收（万元）55,939.1157,961.8462,284.17盈利（万元）7,436.827,495.918,478.35纳税（万元）1,847.471,144.471,196.16资产负债率（%）52.3744.9746.271.2、战略-优势-能力分析（一）集团战略根据xxxx所属的瑞士xx集团发布的2020战略纲要，其总体发展战略为：1）Expandintohighervaluebusinesses:Expandnon-automotivebusiness2）Provideglobalsolutions:Offerready-to-mountcomponents(internally&withLinamar)Globalfootprintinlightmetal(North-America)Scale-uptoolingbusiness3）EnsureprofitabilityinEurope:Adaptfootprint&organizationinEuropeExpandbusinessinhotpartsSharpenInnovationsfocus上述战略要点可理解为：业务范围拓展（如：工具市场）全球市场拓展（如：北美、欧洲及其它热点地区）产品组件化（更为灵活）研发集中化（更为专注）同时，更新了使命、愿景、价值观等长期战略导向：1）Mission使命WedevelopandproducelightweightcastingsolutionsforourcustomersinthemarketsegmentsAutomotive,Off-RoadandIndustrialApplications.提供轻量化铸造解决方案2）Vision愿景GFAutomotiveisthefirstchoicesolutionproviderforlightweightcastingcomponents.轻量化零部件的客户首选3）Value价值观Weputcustomersfirst客户为先Weactfast快速响应Wedowhatwesay言行一致Werewardperformance奖励先进Werespectpeople以人为本集团还提出了面向2020年关注4P（People、Place、Product、Process）的阶段性发展理念：1）People：团队Wepromoteacultureofchangeanddevelopleadersandemployeeswhomakethedifference倡导变革文化Weenhancethewayweworktogether:Withinandacrossourworldwidelocations加强团队合作Wecreateaninspiringworkenvironmentencouragingbestperformance优化工作环境Wecreateacultureofpersonalresponsibilityforasafeworkenvironment–zerorisk为安全负责：零风险2）Place（地区）WegrowwithourcustomersinEurope,AsiaandNorthAmerica伴随客户成长WetransferKnow-howacrossourlocationsworldwide知识散播全球Wedesignourvaluechainglobally,ensuringourcompetitiveness价值链全球化，保持竞争力3）Product（产品）Weevolvetoasolutionprovider提供解决方案Weexploitnewmarketsandbusinessesthroughnewmanufacturingtechnologies新技术、新市场、新业务Wefocusonpromisingproducts&technologiesandsharpenourinnovationfocus(Material,Process,Application&Design)专注创新重点（材料、工艺、应用、设计）4）Process（流程）Weadaptourprocessesandorganizationinordertoreactfasttochangesinmarketconditions快速响应市场需要Wecheckandoptimizeourprocessescontinuously,ensuringourcompetitiveness优化流程以保持竞争力Weincreaseourefficiencyandguaranteeglobalcustomersupplybystandardizingourprocessesandconceptsworldwide规范流程以提高效率和满足交付（二）地方战略根据《江苏省“十三五”汽车产业发展规划》，国际汽车产业呈如下发展态势：随着新一轮科技革命蓬勃兴起，能源革命和生态文明建设深入推进，汽车产业与电子信息等新兴产业深度融合，制造过程、消费趋势、商业模式、竞争格局发生重大变革，全球汽车产业生态正在重塑：基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革，网络众包、协同设计、大规模个性化定制，精准供应链管理，全生命周期管理等正在重塑产业价值链体系；新能源汽车将大规模替代传统燃油汽车，自动驾驶、智能网联汽车快速发展，互联网等造车新势力大举进入汽车行业，传统汽车企业和新进企业竞合交融发展；老龄化和新生代用户比例持续增大，汽车共享、分时租赁等新型汽车消费模式不断涌现，消费需求的多元化特征日益明显；围绕用户便捷出行、智能充电、高效工作、生活娱乐等多种需求，新的服务业态和商业模式不断涌现；国际金融危机后，发达国家纷纷制定实施汽车产业提升战略，意在巩固和扩大竞争优势，强化主导地位，一些发展中国家发挥劳动力成本和市场潜力等优势，积极参与全球汽车产业分工，承接产业和资本转移，拓展国际市场空间。未来汽车行业的重点发展方向包括：新能源汽车高效节能汽车智能网联汽车关键零部件其中，对关键零部件的要求是：着力提升零部件配套能力和水平，增强汽车产业核心竞争力。重点发展新型发动机控制系统、变速箱控制系统、制动防抱死系统、电子驻车等汽车电子系统。利用新材料、轻量化设计等最新技术，提升汽车主体结构的安全性和可靠性。改造提升整车、汽车碰撞安全性、平顺性以及排气净化、能耗及抗干扰检测技术等。为特种车辆提供高性能、长寿命的驱动桥、回转支承、液压件、轴承、智能控制系统等基础零部件和核心技术。（三）竞争优势变迁根据公司的定位：为行业高端客户提供最富竞争力的轻量化零部件，其品牌所传达的理念为技术先进和品质可靠。故xx现有的竞争优势主要表现在：技术先进：产品性能卓越品质可靠：订单准时交付服务迅捷：始终快速响应客户需求而随着市场的变化，以及集团战略的更新，xx的可持续竞争优势也随之有了更为丰富的内容：协同研发：必须加强与客户的协同创新，以更加快速地响应客户需求；品质可靠：通过升级加工设备和工艺升级，配合信息系统的部署（两化融合），加强品质的稳定性，并实现全程可追溯，同时反向驱动技术创新；客户定制需求下的效率优势：随着客户市场的多变，产品更新频率日益缩短，产品规格更加丰富，订单趋于小型化，公司必须通过快速研发、先进排程、车间物流优化、设备自动维护等手段，积极响应来自客户的定制化需求；价格竞争环境下的成本优势：随着竞争者的不断加入，价格竞争不断升级，客户也不断向上游释放价格压力，公司必须通过降低能耗、压低库存、机器换人等手段，控制成本，以应对价格压力。由此产生智能制造方向的新型能力需求：基于智能车间的协同制造能力，即：通过智能车间建设，对外实现与客户协同的快速研发，对内实现各部门的协同作业，提升整体产能，降本增效，从而更柔性、更迅捷、更精准地实现交付，提升客户满意度。1.3、两化融合现状（一）两化融合评估得分情况xxxx于2016年12月9日在中国两化融合咨询服务平台“评估诊断”版块（/pg/），对企业两化融合现有水平进行了自评估，并由系统生成评估报告。1、评估报告结论xx汽车产品(xx)有限公司两化融合评估问卷得分为48.17分，在全国企业中高于63.53%的企业，在同行业中高于58.69%的企业。我国所有企业两化融合平均为50.86分，汽车零部件及配件制造行业企业两化融合平均为50.81分，其中：12.68%的企业得分低于20分31.89%的企业得分在20-40分之间33.79%的企业得分在40-60分之间19.13%的企业得分在60-80分之间2.51%的企业得分80分以上2、一级指标对比结果公司两化融合一级指标的得分情况，与同行业以及全国企业的平均得分对比情况如下：指标企业得分比较行业企业平均得分国内企业平均得分基础建设59.90>58.2758.47单项应用47.46<50.0150.81综合集成25.35<<39.7839.80协同与创新17.00<<31.9335.37竞争力78.98>>67.8963.06经济和社会效益91.91>>64.3258.94得分雷达图如下：3、评估结果按照基础建设、单项应用、综合集成、协同与创新四项一级指标得分情况，初步判断企业两化融合总体处于单项覆盖阶段，即：具备了一定的两化融合基础设施和条件单项应用对企业业务覆盖和渗透逐渐加强，发挥了一定作用但其综合集成尚未有效实现。整理制作郎丰利。（二）企业信息化应用现状公司目前应用的信息系统主要有两个：一个是以全集团统一使用的、世界上最先进的SAP-ERP系统。该系统将生产关键要素，包括流程、供应商、采购、生产、库存等相互关联，集成一体。使管理可以在一个平台上，针对这些要素，从不同的角度，进行有效地计划、组织、执行、协调与沟通，建立一套规范准确即时的业务数据库，实现轻松、规范、细致的流程管理。通过应用本系统，公司能够对原材料采购情况、半成品、成品等的生产情况、库存存货情况做到了如指掌；及时了解各分厂的生产管理细节，及时发现存在的问题，降低生产成本，避免库存积压，做到快速的市场反应。二是整个车间的控制系统，采用的是奥地利AutomationX公司的AX5.0系统。该系统通过上位机和PLC把压铸机、热处理炉、加工中心、喷涂机器人、整形检测设备等设备连接起来，实现了加工设备的全部联网，并使用OPC等协议与设备进行通讯。（三）两化融合管理现状xxxx的IT支持来自于中国区的IT部。该部门同时支持汽车产品事业部在中国xx和昆山的两个工厂，其主要职能为：保障IT系统的可用性；对本地用户提供技术支持；IT项目实施与支持（主要与SAP相关）协调本地用户需求与总部IT支持；IT成本控制；IT部门的岗位设置包括：IT经理1名IT工程师2名（xx、昆山工厂各1名）SAP支持工程师1名IT部门管理制度主要遵从总部现有的规定，包括：

IT

资产申请制度IT标准软件申请制度IT第三方软件系统申请制度IT数据存放制度IT数据备份制度IT数据安全制度IT

系统和软件安装制度IT计算机病毒防护制度1.4、两化融合诊断工具智能制造是两化融合的核心内容，也是企业通过两化深度融合实现转型升级的重要途径。为保证智能制造与企业两化融合整体工作的一致性，使智能制造更为契合企业发展战略，有必要从两化融合的高度全面评估智能制造。xx咨询采用国家标准《GB/T23020-2013两化融合评估规范》和《两化融合管理体系要求》对企业两化融合及其管理现状进行诊断。（一）两化融合评估规范工信部2013年9月发布的《两化融合评估规范》，是对企业围绕战略目标实现信息技术与研发生产经营管理全过程的全面融合制订的框架性、规范性指南，是在基础设施、业务环节、业务流程、综合集成、协同与创新等方面，不断推动和深化两化融合环境下企业研发、生产与经营管理的优化、变革和创新，全面提升工业企业创新发展、智能发展和绿色发展，帮助其持续获取竞争优势的一套思想方法和框架体系。评估规范所描述的企业两化融合阶段性跃升的过程，也是企业实现信息化和工业化深度融合的过程。工业企业可参照本评估规范和行业评估标准制订企业自用的评估指标体系和评估方法，开展企业自我评估和诊断，依据企业战略和个性化需求，与评估规范通用要求以及本行业共性要求相对照，明确企业两化融合重点和发展方向，查找薄弱环节和突破口，进一步细化评估内容、要求和水平等级。从这个意义上来说，企业开展两化融合发展水平评估相当于是给现有的两化融合情况进行一次全面的“体检”。评估规范包括水平与能力评估和效能与效益评估两个部分。水平与能力评估包括基础建设、单项应用、综合集成、协同与创新等四个主要评估方面，提出各方面与不同水平与能力级别相关的评估关键要素，并给出各要素的评估要点。效能与效益评估包括竞争力、经济和社会效益等两个主要评估方面，提出各方面与不同效能与效益提升结果相关的评估要素，并给出各要素的评估要点。单项应用、综合集成、协同与创新的主要评估内容分别从产品、价值链、企业管理三个维度展开。单项应用旨在通过评估信息技术在企业部门级单一业务环节中的应用情况，衡量信息技术与工业技术以及企业单项业务的结合和融合的水平与能力级别，主要评估内容包括：产品设计、工艺设计、生产管理、生产制造、采购管理、销售管理、财务管理、质量和计量、能源与环保、安全管理、项目管理、设备管理、人力资源管理、办公管理等，见下图。可见，除人力资源管理、财务管理、办公管理外，其它评估内容均与智能制造有直接关系。综合集成旨在通过评估企业跨部门、跨业务环节的业务综合和集成情况，衡量两化融合环境下企业内多业务综合集成和融合的水平与能力级别，主要评估内容包括产品设计与制造集成、管理与控制集成、产供销集成、财务与业务集成、决策支持等，见下图。可见，“产品设计与制造集成”在《江苏省智能车间认定办法》中第8条“设计开发与生产实现联动协同”直接对应。企业通过两化融合促进能力增强，实现竞争力提升，并进一步促进经济和社会效益提高，其提升作用随企业两化融合发展阶段跃升而跃进，并与各阶段对应评估方面的水平与能力级别亦呈正相关性。企业所处的两化融合发展阶段及其对应评估方面的水平与能力级别，与竞争力、经济和社会效益水平相辅相成，可实现持续改进和螺旋式上升。企业两化融合总体水平等级需综合水平与能力评估和效能与效益评估的结论，主要取决于企业所处的两化融合发展阶段及其对应评估方面的水平与能力级别，以及两化融合效能与效益的水平层次。从实质上说，《两化融合评估规范》和《智能制造成熟度模型》都是对企业应用现状的一种评价体系。只是《评估规范》覆盖范围更高更广，也更为全面；而《成熟度模型》则更为具体，更偏向技术。咨询机构将结合两者使用，对企业两化融合，特别是智能制造，的整体现状进行全面而细致的评估和诊断。（二）两化融合管理体系工信部于2014年4月发布了《两化融合管理体系要求》试行版，并于2016年9月更新后发布了报批版。两化融合管理体系是组织系统地建立、实施、保持和改进两化融合过程管理机制的通用方法，覆盖了组织的全部活动，可引导组织强化变革管理、规范两化融合过程，并使其持续受控，从而不断打造信息化环境下的新型能力，获取与其战略相匹配的可持续竞争优势。两化融合管理体系的提出基于以下工作基础和实践经验：我国信息化发展历程中积累的技术应用成果和管理创新经验；依据GB/T23020《工业企业信息化和工业化融合评估规范》在数万家企业开展两化融合评估诊断工作所提炼的方法和规律；在推广质量、环境、信息技术服务、信息安全、能源、职业健康安全等管理体系的过程中，形成的工作基础和应用环境。两化融合管理体系构建了战略—可持续竞争优势—新型能力的战略循环、数据—技术—业务流程—组织结构的要素循环以及策划—支持、实施与运行—评测—改进的管理循环。这三个循环贯穿和覆盖了整个两化融合管理体系，如下图所示：两化融合管理体系通过战略-优势-能力分析理清了两化融合（包括智能制造）的需求脉络，同时规范了策划、实施、评测与改进的PDCA循环，有助于指导企业优化两化融合实施路径和效果，有效促进企业向智慧和卓越迈进。根据两化融合管理体系的规范要求，咨询机构将对以下内容进行诊断并提出改善建议：企业发展战略是否包含智能制造的内容，并已明确相关的可持续竞争优势和新型能力的需求？是否依据《江苏省智能车间认定办法》的各项要求，进行了智能车间顶层框架设计？智能车间建设方案是否制订了有效的优化目标，并结合四要素进行了策划，同时进行了有效的资源配置？智能车间建设方案是否进行了风险评估并预置了相应的防控措施？智能车间建设方案是否经过了应用主体和技术提供方的评审以保证充分的可行性？是否制订了目标监测方案，以保证智能车间优化目标的顺利实现，从而促进可持续竞争优势的获取？咨询机构将根据上述诊断结果进行原因分析并给出相应的改善建议。1.5、两化融合评估诊断结果以下对企业两化融合评估报告的二级指标进行分析：1、基础建设资金投入指标55.00分,汽车零部件及配件制造行业平均43.52分组织和规划指标44.00分,汽车零部件及配件制造行业平均61.81分设备设施指标84.00分,汽车零部件及配件制造行业平均47.16分信息资源指标30.00分,汽车零部件及配件制造行业平均73.92分信息安全指标100.00分,汽车零部件及配件制造行业平均64.42分【主要问题】信息化部门下属于其他业务部门无信息化专职主管领导2、单项应用
采购管理指标32.50分,汽车零部件及配件制造行业平均52.69分销售管理指标18.40分,汽车零部件及配件制造行业平均46.40分财务管理指标83.20分,汽车零部件及配件制造行业平均56.93分项目管理指标100.00分,汽车零部件及配件制造行业平均45.21分生产管理指标0.00分,汽车零部件及配件制造行业平均53.54分生产制造指标37.00分,汽车零部件及配件制造行业平均47.45分质量和计量指标34.62分,汽车零部件及配件制造行业平均45.64分安全管理指标24.00分,汽车零部件及配件制造行业平均41.66分产品设计指标100.00分,汽车零部件及配件制造行业平均59.48分工艺设计指标88.00分,汽车零部件及配件制造行业平均53.99分能源与环保指标18.50分,汽车零部件及配件制造行业平均25.77分其它经营业务管理指标100.00分,汽车零部件及配件制造行业平均52.43分【主要问题】按照系统自动生成的生产计划排产的产品品种数占产品品种总数的比例：0%按照系统自动生成的物料需求计划供应的物料占全部物料供应总量的比例：0%网上采购率：10%网上销售率：0%无车间级生产制造执行信息系统(调度系统)或经营管理系统经营管理系统无法向车间生产制造执行系统(或调度系统)自动下达指令车间生产制造执行系统(或调度系统)无法向生产制造过程控制系统自动下达指令3、综合集成
管理与控制集成指标0.00分,汽车零部件及配件制造行业平均26.19分产供销集成指标3.00分,汽车零部件及配件制造行业平均43.65分财务与业务集成指标53.00分,汽车零部件及配件制造行业平均47.19分产品设计与制造集成指标55.00分,汽车零部件及配件制造行业平均49.55分决策支持指标4.00分,汽车零部件及配件制造行业平均26.69分4、协同与创新
产业链协同指标0.00分,汽车零部件及配件制造行业平均32.87分产品协同创新和绿色发展指标34.00分,汽车零部件及配件制造行业平均30.99分5、竞争力产品质量和客户满意度指标98.50分,汽车零部件及配件制造行业平均95.88分业务效率指标85.00分,汽车零部件及配件制造行业平均71.99分财务优化指标64.00分,汽车零部件及配件制造行业平均42.43分创新能力指标54.00分,汽车零部件及配件制造行业平均59.92分6、经济和社会效益经济效益指标100.00分,汽车零部件及配件制造行业平均66.92分社会效益指标73.02分,汽车零部件及配件制造行业平均58.24分综合上述二级指标的具体表现，可见企业两化融合的现有问题主要包括：未部署MES软件，使现有AX5与SAP系统的集成度受到影响，无法实现从销售订单到生产计划直至交付的端到端全流程一体化管理。未梳理“战略-优势-能力”主线。智能制造项目未按四要素进行策划结合前述的企业战略-优势-能力分析，xxxx的两化融合现状对其新型能力的建设需求显示出不足，因而难以在其战略期间内实现以技术、品质、效率、成本领先的品牌优势，故对应的改善建议包括：为完善智能制造系统，需部署MES和PDM软件，并与现有ERP软件进行集成，实现整体业务的端到端管理。借鉴两化融合管理理念，梳理“战略-优势-能力”主线，并结合四要素开展智能制造策划。

第二部分智能车间现状及诊断本章节主要描述企业正在建设的智能车间现状。通过与《江苏省智能车间认定办法》对标，同时辅以智能制造成熟度模型对应领域的分级标准，进行综合诊断分析，并给出相应的改善建议。2.1、企业智能制造现状与规划（一）竞争对手智能制造情况经济危机后，以信息技术为代表的新技术智能制造在汽车行业的应用与展望迅速发展，并衍生了很多新的技术、应用和产品，已经进入了技术大集成的阶段。这些新的技术、应用和产品与传统汽车制造技术融合发展形成了当代先进制造技术，使汽车制造业进入了一个突破性发展的历史机遇期。在欧美，日本等发达工业国，汽车零部件生产线由高速加工中心和桁架机械手组成的敏捷柔性生产系统已经是主流产品，机械手在高空中运送零件，直接把被加工零件从一台机床输送到另一台机床上，机械手兼有工序间运输和自动上下料功能。欧美及日本等国不仅掌握了设备制造的专用技术，而且都非常重视汽车制造工艺流程的开发，通过智能化软件控制系统，制造成本不断降低，新产品投放周期大大缩短。在国内，汽车零部件企业的“十三五”规划与时俱进，紧随国家相关政策方向和步伐。生产线自动化改造、智能化生产几乎是所有企业未来五年必不可少的投资内容。广汽第三工厂导入最新的自适应焊接技术，通过网络互联技术实现焊接参数的自动控制，数据可追溯。并且，发动机工厂不仅通过无线射频技术（RFID）和高速互联网络（IE-CONTROL)和高精度传感器，构建MES制造执行系统，实现规格自动识别、快速机种切换，制造过程及结果自动追溯。还构建了“SPS配膳物流+无线射频识别+互联网”的智能物流指示系统，有效提高了零件分拣准确性。将总体工艺制造水平提升到‘智造’水准，人员效率与增城工厂相比提升了29%。同时通过精益生产，实现人与自动化设备的紧密配合。万丰奥特也按照德国工业4.0的标准，早已开启了“智慧工厂”项目设计和评审工作，加快机器换人，建设汽车行业细分市场全球最先进的智慧工厂。按照企业规划，新工厂将配置工业智能机器人350台。原先需要1500多人的生产线，通过机器换人将只需要300人。人均创销售将提高3倍。智慧工厂建设将按照“生态型、信息化、智能化”要求，推进机器换人和物联网、互联网等综合应用，全面提高劳动生产效率。实际上，不仅是万丰奥特，国内其他零部件企业均将智能制造改进提上日程，这将持续提升中国零部件企业的制造水平。（二）企业现有智能制造水平公司目前在柔性生产、多点检测、模具温控三个方面实现了初步的智能化，并在全公司实现了全面应用：（1）生产线柔性化改造：产线采用集上位机和PLC于一体的AutomationX软件控制，操作画面非常直观。采用PCI接口的通讯卡与现场设备通过profibus总线连接，极大地简化了现场的布线。多设备之间的参数交换，AutomationX(上位机电脑的运算系统)—SiemensPLC（产品测量站的运算系统）—Siemens840D（加工中心的运算系统）。这三个系统的共同运行，加工中心可以根据每一件产品的尺寸来定制加工。（2）光控多点感应检测仪研发：光控多点感应检测仪分三个测量单元，能分别测量PAT/PATAFS两类六种产品中的三类重要尺寸，每测量单元各20秒，共60秒：单件内宽、螺纹安装孔位置度及销钉孔位置度。三个单元相互独立，避免测量过程中的干涉对结果产生影响。用测量销和测量块对产品孔位置和面位置进行测量，通过传感器读取位置信息数据。使用PLC通过压缩空气驱动气缸，实现动作和计算控制，实现自动测量，通过软件实现视窗显示传递信息、读取数据。精度可达到产品要求的十分之一。（3）实时动态热成像系统TTV的应用模具内的摄像头固定方式为特殊设计，能实现水平方向180度转动，垂直方向90度转动。压铸机产生2个信号给TTV设备，分别为喷涂前信号与喷涂后信号，但由于ABB延时，压铸开模延时等问题会造成的生产节拍不稳，所以需要反复试验摄像头的信号抓取点，从而保证了模温拍取的稳定性和准确性。对于已经拍下的模温照片，使用该设备配套的软件“iCAST”进行处理，不仅可以定点抓取模温，还能够展示出特定区域在特定生产时间段里的温度趋势图。实现了对模具温度进行实时监控，及时发现模具温度的差异，并且提前找出问题，从而做到防患于未然，降低故障停机率与废品率。（三）智能车间建设规划本公司将建设高精度汽车零部件智能化生产车间，主要用于Audi，BMW和Volvo新型结构件产品的智能化生产，通过信息技术和制造业的深度融合，大力推进本公司产品的智能化生产。在智能车间中规划中，主要目标包括：车间的总体设计、工程设计、工艺流程及布局建立较完善的系统模型，并进行模拟仿真、设计，相关的数据进入企业核心数据库；配置符合设计要求的数据采集系统和先进控制系统；建立实时数据库平台，并与过程控制、生产管理系统实现互通集成，车间生产实现基于工业互联网的信息共享及优化管理；建立制造执行系统，并与企业资源计划管理系统集成，实现生产模型化分析决策，过程的量化管理，成本和质量的动态跟踪；产品信息可追溯、供应链优化管控等；从而进一步提高企业的生产效率，提升产品质量。项目建成后可新增年生产量为40万套，新增年销售额为14000万元，市场占有率达到25%。智能车间主要建设内容包括：引进先进的智能化制造设备，实现制造过程的自动化、数字化和智能化，包括自动化压铸作业流水线、喷涂机械人、取件机器人等。建设覆盖全车间的设备智能操作系统，实现对整个车间工艺工程的监测与控制；利用大数据技术，对各应用系统的数据进行集中的存储和分析，协助公司领导层及时发现问题，分析问题原因进行风险预警，实现决策的科学化；建设企业信息平台，以智能制造为核心，向上支撑企业经营管理，向下与生产过程的实时数据高度集成，将各自独立的信息系统连接成为一个完整可靠和有效的整体；借助覆盖全车间的网络平台实现生产数据的实时采集，快速掌握生产运行情况，实现生产环境与信息系统的无缝对接，提升了管理人员对生产现场的感知和监控能力；基于车间模型构建汽车产品生产的各类公益、业务模型与规则，并与各种生产管理活动相匹配；（四）智能车间预期成效首先，公司的该智能车间是完全按工业4.0标准设计的一个全新的自动化车间，车间内每个设备本身均实现了高自动化，同时采用总线通讯协议控制各个工位，整条生产线除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作员，省下了40%的操作工人，但是生产效率却比原来提高了50%，人均产值提高10万元。由于机械化、自动化、智能化程度的提高，解决了车间整体的因为人的因素造成的产品质量问题。在智能化生产车间的助力下，公司蓬勃发展着，该产线的产品已成为Audi，BMW和Volvo等高档车型的优秀供应商，极大的提高了企业的市场竞争力和经济效益，对国内同行业也起到了示范性带头作用，推动了我国汽车零部件产业整体制造水平的提高。其次，在智能车间里，智能化设备及物联网辅助系统将员工从例行任务中解放出来，能灵活的工作组织，能够帮助工人把生活和工作更好地结合。在公司现有的生产中，整个新产品的研发周期需要32个月到36个月的时间。在该智能车间中，研发一个全新的产品开发周期可以压缩到24个月，极大的提高了企业的创新能力，加速了产品的更新换代。再次，公司现有项目万元产值能耗为0.1120tce/万元（当量值），其中，汽车产品生产线铝制件的万元产值能耗为0.0906tce/万元（当量值），本车间汽车用铝制零部件生产项目万元产值能耗是0.059tce/万元（当量），低于原有项目及类似汽车铝制件制造的能耗，因此，项目的建设对企业降低整体能耗水平有一定的促进作用。符合国家节能减排，可持续发展的要求。以下为智能车间建成前后的指标提升预期：维度指标单位建成前建成后经济效益年销售万元62,284.1777,169.94年利润万元8,478.3510,803.79年税金万元4,499.456,173.6车间人数车间人数人300362生产效率人均日产出元/人/天7,061.707,250.91产品质量产品合格率%9495优良品率%9495绿色制造单位产出能耗吨标煤/万元0.110.085单位产出主要污染物排放吨/万元0.240.22安全生产百万产出安全生产事故数起/百万元产出0.020.016（五）智能车间重点需求根据现场访谈结果，xxxx期望重点在新的智能车间进行物流智能化改造，建立智能仓库，实现产品的FIFO及相关信息的全程追溯。经分析，该需求的优化目标包括：定量目标加速车间物流，提高生产效率（班产量）降低成品库存，减少资金占用（成品库存平均周转天数）定性目标面向客户长期订单，执行FIFO产品到原料实现可追溯2.2、智能车间建设现状2015年，xxxx开始建设全新的结构件车间（四车间），并采用奥地利AutomationX公司的AX5.0系统进行生产现场管控和质量追溯。该系统将压铸机、热处理炉、加工中心、喷涂机器人、整形检测设备等设备全部联网，使用OPC、TCP/IP等协议与设备进行通讯。在加工过程中，每件产品的二维码信息由AX5.0系统生成，传给打标机后在产品表面刻上二维码。每个工位上料前，都需要使用扫码枪扫描产品二维码，系统根据二维码内容，检核产品的生产进程和质量信息，实现对产品生产过程的实时在线控制，防止产品工序错漏。系统同时记录产品在每个工序的必要的工艺参数，实现自动加工。该车间准备申报江苏省智能车间，已按《江苏省智能车间认定办法》进行对标。（一）智能装备应用情况xxxx高精度汽车零部件智能生产车间是按工业4.0标准设计的一个全新智能化车间，主要生产顺应汽车轻量化发展的中高档汽车的铝合金薄壁件。目前已投产一条生产线，另一条生产线设备已在安装中。建设完成后主要设备包括熔化炉1台、压铸机4台、热处理炉2台、加工中心2台、以及3台整形测量设备。其中智能化设备占车间总设备数的100%。车间建设完成时，共有2条智能化的铝合金薄壁件生产线，整条生产线除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作员。车间全部采用全球领先的自动化设备。（1）StrikoWestofen熔化炉：SiemensPLC通过profibus与终端设备通讯，使用精确的称重模块配合全自动的加料机构，实现极高的熔铝效率。如下图：（2）全自动压铸岛：从铝液到成型产品，全部自动化完成。两个ABB机器人分别负责喷涂和搬运任务，与世界领先的Buhler压铸机、StrikoWestofen定量炉以及Reis切边机配合，在90秒内即可生产一件轻量化的铝合金结构件产品。如下图：（3）Hofmann热处理炉：使用SiemensPLC通过Profinet总线控制多达31台SEW变频器，实现产品的全自动热处理。产品托盘依靠SEW伺服变频器实现精确定位，时效炉和固溶炉的温度稳定控制在+-2摄氏度和+-0.5摄氏度之内。如下图：（4）Fill5轴加工中心：采用全新的SINUMERIK840Dsl控制系统，profinet通讯方式，双主轴同时加工，在高精度的前提下实现了高效率。（二）车间设备联网情况车间内每个设备本身均实现了高自动化，使用profinet等总线通讯协议控制各个工位，整条生产线除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作员。整个车间的控制系统采用了奥地利AutomationX公司的AX5.0系统，该系统把压铸机、热处理炉、加工中心、喷涂机器人、整形检测设备等设备机连接起来，实现了加工设备的100%联网，并使用OPC等协议与设备进行通讯。AutomationXAX5.0系统通过TCP/IP方式与现场设备通讯。每件产品的二维码信息由ax系统生成，传给打标机后在产品表面刻上二维码。之后在后续工位（热处理炉、加工中心、整形机）上料之前，都需要使用扫码枪扫描产品二维码，系统根据二维码内容，判断产品的生产状态（比如是否漏过工序），实现对产品生产过程的控制，防止产品工序的丢失或错乱。系统同时记录产品在每个工序的必要的工艺参数。图5设备联网图企业信息安全保障：采用集中管理、统一监控的整体防护解决方案，极大的提高内部网络对网络攻击的防范能力和数据故障的处理能力，降低了网络管理的复杂性，提高了整个网络的可用性和稳定性。具体如下：漏洞扫描和防病毒系统增强了各个网络节点自身系统的稳定性和抗攻击能力。防火墙作为网络系统的屏障极大地降低了内部系统遭受网络攻击的可能性。入侵检测与防火墙采用联动联防提高了系统自动对网络攻击的识别和防御能力。网络隔离系统将内部核心业务系统与外部网络物理隔离，降低了网络风险。磁盘阵列和双机容错提高了主机系统对软硬件故障的自动修复能力。网络存储方案将系统应用与数据读写分离，提高了系统的处理速度，节省了网络带宽。数据备份和灾难恢复降低了由于数据丢失造成的网络风险，提高了系统管理员排除故障的速度和效果。系统主干的所有防护设备都采用了冗余设计，防止了单点失效产生的故障隐患。采用网络管理工具使系统管理员对整个网络的运行状况一目了然，使网络管理更加简单、方便。整个安全防护系统的效果评估作为一个整体的安全防护系统，方案设计中对于攻击行为的每一个步骤都有相应的措施进行防御，并且系统管理员可以通过网络管理软件掌握内部所有的安全隐患和攻击企图，根据具体情况采取灵活的处理措施，从而达到最大的防护效果。（三）生产过程实时调度情况智能生产车间的所有设备的运行状态通过AX5系统显示，当设备运行出现故障时，系统会自动进行故障报警，并显示故障位置，待人工确认。如下图：下图为通过OPC通讯的压铸机监控及控制界面：下图为通过OPC通讯方式传递报警信息的加工中心故障记录：下图为SAP系统PM模块，用于维护设备：通过该系统可以生产、计量、仪表、控制等要素结合起来，实时采集精确的现场数据，实现对生产状况、设备状况、人员情况等各种生产资源及时掌握，有效的测算。通过对变化情况的快速反应，减少无附加值行为，提高工厂运行和处理的效率，利用信息化手段降低企业不必要的成本消耗，实现无人值守或少人值守，降低劳动强度，提高劳动效率。（1）生产过程数据的收集数据收集功能通过不同通讯方式和通讯协议实现对生产过程中产生的各类业务数据进行采集、归档的工作。（2）生产状态的实时监控通过丰富的GUI交互界面，以物流流水图和生产工艺路线图等方式对生产过程进行监控。帮助企业的生产指挥部门进行生产协调、合理调度。（3）生产指挥调度针对各工序的生产工单，以工序、设备、动力能源、物流单位、生产人员等作为对象，生成生产作业指令，并进行指令信息的发布，进行人工完成指令的确认与下达，并将作业任务书、作业人员安排、作业标准、作业手册、作业式样、作业参数等内容发送到生产环节。（4）报警管理和事故追忆系统发生故障时，系统有自动报警功能，提供设置报警级别、报警权限功能和报警信息的记录、维护和管理功能；提供事故追忆功能，当事故发生时，系统产生报警，启动事故记录，记录相关报警、事件、时间及相关的大量信息。提供事故追忆的事故分析和管理功能，用户可以根据权限进行事故管理的设定、修改、取消等。（5）生产报表及综合信息查询实现车间日志、生产日报、生产进度汇总、生产进度计划等功能。使公司领导能及时、全面地了解生产计划和经营目标、实际生产信息等各种综合信息和常用的各专业基础信息。（6）调度日志实现联络日志和交接班日志的编写和查询，例如：交接班日志：编写能源调度的交接班日志。包括调度类型，班别，交班人姓名，接班人姓名，生产情况，检修情况，设备运行情况，事故，重点工作和交班工作等内容的编写，录入。制造执行系统与企业资源计划管理系统集成技术方案：在ERP系统中生产任务的下达主要有MRP计划下达、手工下达。ERP系统中生产任务信息、生产任务物料需求信息开放给制造执行系统，制造执行系统通过DBLINK读取接口中的生产任务与物料信息，同时反馈生产任务接收情况；在接收ERP系统任务后，业务人员在制造执行系统中进行投料、移动、报废、完工事务操作，通过接口程序，将业务人员的操作数据开始放给ERP系统，ERP系统进行相应的生产投料/投料退回、移动、报废、完工/完工退回操作并反馈执行结果。在这过程中，主要工作就是统一数据的格式，其次使保证数据一致，实物流与信息流保持一致。（四）物料配送自动化情况该智能车间采用AutomationXAX5.0系统通过TCP/IP方式与现场设备通讯。每件产品的二维码信息由AX5系统生成，传给打标机后在产品表面刻上二维码，传送给每个加工工位，产品在每个工位上料前都需要扫描产品二维码，用来记录和确认信息。系统为每一个重要的环节都设置了质量控制点，检测通过的产品进入下一个环节的生产，未通过的剔除生产线进入后续处理环节，通过二维码可以查询出错环节，有目的的对产品进行维修。（五）产品信息可追溯情况每件产品的二维码信息由AX系统生成，传给打标机后在产品表面刻上二维码，随产品出厂，产品信息至少15年保存时间，增强了产品质量可追溯性息。如下图：（六）车间环境智能监控情况智能车间系统内含热感、烟感、温度、湿度、有害气体、PM2.5检测，通过无线数传设备将数据发送至服务器进行集中判断处理。如果监测结果超出预定范围，系统发出报警信息并通知相应设备做出调整，以保人员企业财产安全。当车间内的温度过高时，温度传感器将检测到的室内温度通过无线数传设备发送到服务器，服务器接收到温度信息后与相应的设定值做比较，当温度值高于设定值时，系统会自动启动空调对室内温度进行调节，直到室内温度低于设定值后自动关闭空调。当车间内有害气体超标时，系统会自动开启风机及时排除有害气体，自动打开报警系统及时疏散车间内员工，并将故障数据上传服务器，供工作人员查看制定相应补救措施。（七）资源能源消耗智能监控情况各主要用能设备都装有数字电表监测，热处理设备可独立计算出每件产品的用电量。资源能源系统采用全数字结构，以当代先进的低功耗、嵌入式计算机技术与分布式网络监测分布式自动控制技术，采用数字化传感器、数字化监测仪在系统最前端即实现被监测数据的采集与模数转换实现数字化采集，前端基于RS485工业控制数字通讯总线实现采集控制端与监测工作站监的监测控制数据的数字化传输，各监控工作站基于以太网网络通讯实现与中心服务器间的实时数据通讯。进而以全数字化技术实现企业车间的通风、照明以及各设备能耗的实时监测与实时节能控制。如下图：系统不仅可实时、准确、全面、可靠地监测各个设备的能耗、能效数据，为管理者提供各个设备的能耗、能效的实时监测数据，并可按用户设定的能耗、能效水平对能耗过大、能效过低的状况进行通告及告警，提醒用户进行设备维护、保养或更换，还可为各设备的类节能措施、节能设备的节能效果提供第一手的准确评估数据。（八）设计开发与生产联动协同情况采用三维计算机辅助设计进行轻量化仿生设计。对压铸工艺进行模拟，找出设计缺陷，优化产品设计和浇道设计，提高产品的可制造性，在不影响性能的前提下，进行结构优化，同时选用镁合金做为生产原材料，使重量大幅度下降，比选用铝合金降低34%，从而达到轻量化的目的。采用国际上先进的CAD/CAE软件对产品铸造填充过程及进行拟真计算，充分反应出产品温度，应力场及金属流态，速度，凝固过程等的可视化。为团队分析创造了有利环境。经过分析，实现了最优化的浇道设计方案和压铸制造工艺参数，并依此进行模具开发制造，为产品的质量实现提供保障。（九）售后服务实现智能化情况通过二维码信息，可以监控产品的使用情况。出现故障后，可以通过查询二维码信息了解产品的加工信息后给出解决方案。面向客户的远程服务平台正在建设中。下图为智能车间全貌：下图为全自动压铸单元：下图为压铸单元中打刻机。显示屏内容为用于控制和监控所有车间设备的AX5系统，包括所有的产品信息。下图为热处理炉的操作区域。其中产品的打刻码信息由AX5系统生成，打刻结束后cognex的读码器立刻扫描一下该打刻码，检测打刻码是否清晰可读，以及检测打刻码的内容是否与系统生成的一致。下图为热处理炉上料前的扫码操作。产品热处理的结果会自动上传给AX5系统。下图为双主轴加工中心。配备了扫码枪，配置了AX5系统。下图为终整形机器。配有读码枪，可将整形后ok的检测数据传给AX5系统。2.3、智能车间诊断工具为规范江苏省企业智能车间认定工作，提升我省智能制造水平，推动两化深度融合，建设智慧江苏，加快转方式、调结构，推进产业向中高端迈进，江苏省经信委于2015年2月起草了《江苏省企业智能车间认定办法（征求意见稿）》，其中：第四条

申请认定省企业智能车间的车间应基本符合以下条件：1、智能装备广泛应用。自动化生产线、机器人等自动化、智能化生产、试验、检测等设备台套（产线）数占车间设备台套（产线）数比例不低于70%。2、车间设备实现联网。采用现场总线、以太网、物联网和分布式控制系统等信息技术和控制系统，车间内生产设备联网数占设备总量的比例不低于70%。3、生产过程实现实时调度。生产设备运行状态实现实时监控、故障自动报警和诊断分析，生产任务指挥调度实现可视化，关键设备能够自动调试修复；车间作业计划自动生成，生产制造过程中物料投放、产品产出数据实现自动采集、实时传送，并可根据产品生产计划基本实现实时调整。4、物料配送实现自动化。生产过程广泛采用二维码、条形码、电子标签、移动扫描终端等自动识别技术设施，车间物流根据生产需要实现自动挑选、实时配送和自动输送。5、产品信息实现可追溯。在关键工序采用智能化质量检测设备，产品质量实现在线自动检测、报警和诊断分析；在原辅料供应、生产管理、仓储物流等环节采用智能化技术设备实时记录产品信息，产品采用批号/批次/序列号管理，实现产品信息可追溯。6、车间环境实现智能监控。根据车间生产制造特点和需求，配备相应的车间环境（热感、烟感、温度、湿度、有害气体、粉尘等）智能监测、调节、处理系统，实现对车间工业卫生、安全生产、环境自动监控、自动检测、自动报警等智能化控制，安全生产防护符合行业规范要求，车间废弃物处置符合环境保护、安全生产的规定和要求。车间部署的互联网、局域网、物联网、以太网和现场总线等网络环境具备较好的网络信息安全事件应急响应、恢复等能力，实现安全可控。7、资源能源消耗实现智能监控。主要用能设备实现实时监测与控制，车间水、电、气（汽）、煤、油等消耗实现实时监控、自动分析，实现资源能源的优化调度、平衡预测和有效管理。8、设计开发与生产实现联动协同。根据产品结构、几何形状、加工工艺等特性和作业环境，应用智能化设计开发、工艺规划、建模、仿真等信息系统，优化加工参数和工艺流程，实现设计开发与生产之间及时响应、持续改进、全流程创新。9、售后服务实现智能化。对生产大型、重要装备或需要远程诊断产品的车间，应运用数据挖掘、性能监控、物联网智能终端等技术设备，实现对产品的远程监测与控制、故障自动分析与处理。《认定办法》的上述九条已基本覆盖了智能车间所需的全部功能，咨询机构将以此为标准，参考同行业智能制造先进水平，衡量xxxx的智能车间建设和规划的完整性及功能性。2.4、智能车间诊断结果参照《江苏省智能车间认定办法》，咨询机构对企业智能制造现状进行了诊断。诊断结果如下：（一）智能装备广泛应用申报要求自动化生产线、机器人等自动化、智能化生产、试验、检测等设备台套（产线）数占车间设备台套（产线）数比例不低于70%。车间实际智能车间内已建成一条铝合金薄壁件自动化生产线并实现投产，另一条自动化生产线安装中。每条生产线包括：熔化炉1台、压铸机4台、热处理炉2台、加工中心2台、以及3台整形测量设备。均已实现自动化加工及检测。设备100%实现自动化。差距判定无差距（二）车间设备实现联网申报要求采用现场总线、以太网、物联网和分布式控制系统等信息技术和控制系统，车间内生产设备联网数占设备总量的比例不低于70%。车间实际所有设备通过AX5系统联网进行管控，通讯方式为OPC（到设备）和TCP/IP（到核心数据库），对加工路线、工艺参数、质量标准等信息进行预置。差距判定无差距（三）生产过程实现实时调度申报要求生产设备运行状态实现实时监控、故障自动报警和诊断分析，生产任务指挥调度实现可视化，关键设备能够自动调试修复；车间作业计划自动生成，生产制造过程中物料投放、产品产出数据实现自动采集、实时传送，并可根据产品生产计划基本实现实时调整。车间实际所有自动化设备具有自检功能，出现故障时可以自动报警，并显示故障位置；通过SAP-ERP系统实现MPS、MRP运算；通过SAP-ERP系统与AX5系统的交互，实现自动报完工；同时提供了各类生产报表和综合信息查询，供各级管理层对生产情况进行监控和分析。差距判定未能自动生成生产计划和采购计划未实现生产调度未实现可视化（四）物料配送实现自动化申报要求生产过程广泛采用二维码、条形码、电子标签、移动扫描终端等自动识别技术设施，车间物流根据生产需要实现自动挑选、实时配送和自动输送。车间实际在生产过程中充分应用二维码实现数字化标识（一品一码）差距判定车间物流未实现自动化（五）产品信息实现可追溯申报要求在关键工序采用智能化质量检测设备，产品质量实现在线自动检测、报警和诊断分析；在原辅料供应、生产管理、仓储物流等环节采用智能化技术设备实时记录产品信息，产品采用批号/批次/序列号管理，实现产品信息可追溯。车间实际企业已通过AX5系统在部分关键工序实现在线检测，并可自动对检验结果进行判定和预警，同时防止失效产品进入后续工序，实现全程的产品质量信息可追溯。差距判定可追溯到环节，尚不能追溯到物料环节。但基于企业输出特性（单材料加工）故无需追溯到物料。基本无差距。（六）车间环境实现智能监控申报要求根据车间生产制造特点和需求，配备相应的车间环境（热感、烟感、温度、湿度、有害气体、粉尘等）智能监测、调节、处理系统，实现对车间工业卫生、安全生产、环境自动监控、自动检测、自动报警等智能化控制，安全生产防护符合行业规范要求，车间废弃物处置符合环境保护、安全生产的规定和要求。车间部署的互联网、局域网、物联网、以太网和现场总线等网络环境具备较好的网络信息安全事件应急响应、恢复等能力，实现安全可控。车间实际已在车间现场部署了相对独立的环境监控系统，包括热感、烟感、温度、湿度、有害气体、PM2.5检测等，可自动采集环境数据并通过无线网络送至集中的后台数据库进行分析和预警，并可在数据超标时及时采取应急措施；企业内部网络建设按集团公司标准建设，具备较高安全等级并具备一定的自恢复能力。差距判定无差距（七）资源能源消耗实现智能监控申报要求主要用能设备实现实时监测与控制，车间水、电、气（汽）、煤、油等消耗实现实时监控、自动分析，实现资源能源的优化调度、平衡预测和有效管理。车间实际已在车间现场为所有设备安装了独立的数字电表，其中数字化热处理炉可通过AX5系统独立计算每件产品的用电量，并在能耗超标时提示进行设备维护。通过管理系统实现了能源消耗数据的自动采集和集中处理。在出现异常时，可实现负载平衡。差距判定无差距（八）设计开发与生产实现联动协同申报要求根据产品结构、几何形状、加工工艺等特性和作业环境，应用智能化设计开发、工艺规划、建模、仿真等信息系统，优化加工参数和工艺流程，实现设计开发与生产之间及时响应、持续改进、全流程创新。车间实际已广泛使用三维CAD设计软件，并通过CAE软件对产品温度、应力场、金属流态、速度、凝固过程等进行可视化的模拟；所有工艺优化结果可通过AX5系统下发到各台设备进行更新。差距判定无差距（九）售后服务实现智能化申报要求对生产大型、重要装备或需要远程诊断产品的车间，应运用数据挖掘、性能监控、物联网智能终端等技术设备，实现对产品的远程监测与控制、故障自动分析与处理。车间实际产品为高压铸造的铝合金汽车零部件，本条并不适用。差距判定不适用综上，对比《江苏省智能车间认定办法》，xxxx的综合得分情况如下：江苏省认定条件差距判定1、智能装备广泛应用完全满足2、车间设备互联互通完全满足3、生产过程实时调度存在部分差距4、物料配送实现自动存在部分差距5、产品信息实现可追溯完全满足6、车间环境实现智能监控完全满足7、资源能源消耗实现智能监控完全满足8、设计开发与生产实现联动协同完全满足9、售后服务实现智能化不适用xxxx智能车间现有的智能化水平综合评价如下：除售后服务智能化不适用外，其它各方面已完全或部分达成认定条件。其中，智能设备应用、设备互联、设计开发与生产协同方面具有很好的基础；而在生产过程实时调度、物流自动化方面则存在一定差距；由于关键的MES软件的缺失，使先进的ERP软件无法与SCADA系统直接集成，形成业务断层。故未来智能车间建设的主要优化方向是在系统整体规划的基础上，填补空白，逐步实现全系统集成。2.5、对标差距根据上述诊断结果，智能车间的主要差距表现在以下方面：第3条：生产过程实现实时调度生产任务指挥调度未实现可视化；车间作业计划不能自动生成，并可基本实现实时调整。第4条：物料配送实现自动化车间物流无法根据生产需要实现自动挑选、实时配送和自动输送。2.6、原因分析与改善建议（一）原因分析xxxx已经具备较好的设备自动化基础，并且统一使用AX5这一功能较为完备的SCADA系统实现了设备联网；同时，通过二维码管理，可以对每件产品的工艺规程、加工过程、设备工况、质量信息进行全程采集，并可在出现异常时做出预警，部分实现系统自动干预，可以说在设备层和控制层完全满足智能车间的要求。此外，公司按总部要求部署了SAP软件，一套全球领先的ERP系统，可以根据订单和预测需求，参考物料库存情况安排生产计划。同时，通过其PM设备管理模块与AX5系统相连，还可以参考设备情况，实现更为精准地排产。但由于企业缺乏真正意义上的MES系统，使企业层和控制层之间出现了断层，其结果导致ERP生成的工单仍需要手工下到车间，工单执行情况（包括半成品过站和成品入库）都需要事后手工录入ERP系统，故而不能实时反馈并实现生产计划的动态调整。在车间物流方面，企业现有的ERP软件可以管理原料及成品库存，但在车间内部物流自动化方面仍然无能为力，难以实现实时配送。需要建设立体仓库，导入WMS软件，配合MES软件管理半成品，实现车间内部物流自动化。从表面上看是软件部署不充分，但更多的原因在于xx费歇尔的信息系统建设收到总部的整体制约较大，如：MES、PLM软件已在总部开始使用，但在中国区的部署尚无明确时间表。而WMS软件尚无集团标准，但若中国工厂申报使用，难度较大。（二）改善建议显然，导入MES软件（含APS模块）和WMS软件势在必行，且刻不容缓。建议企业：向总部申请按集团标准部署MES软件，并实现与SAP和AX5系统的集成；测试车间物流自动化解决方案（车间立体仓库+WMS软件），并向总部申报成为标准。这一点与企业的实际需求高度一致，并能帮助企业提升在集团中的地位。过程中要注意供应商的全球部署和支持能力。

第三部分智能车间顶层设计与建设规划本章节主要基于对企业智能车间的诊断结果，依据国家智能制造标准模型，进行智能车间的顶层设计，以保证其完全满足《江苏省智能车间认定办法》的要求。同时，依据《两化融合管理体系要求》，制订建设规划，供企业参考使用。3.1、智能制造系统架构模型依据工信部于2015年12月发布的《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》，智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建完成，主要解决了智能制造标准体系结构和框架的建模研究。如下图所示：生命周期维度设计：产品及零部件设计、工模具设计、工艺仿真、协同设计等生产：生产需求、工序排程、制造过程、产品检测等物流：物料采购、仓库管理、车间物流、成品发运等销售：市场营销、订单管理、需求计划、交付计划等服务：质量追溯、远程服务等系统层级维度设备层级：包括各种传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等硬件设备；控制层级：包括可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等对设备实现控制的系统；车间层级：包括制造执行系统（MES）等，整合各种控制系统，实现面向工厂与车间的生产管理；企业层级：包括企业资源计划系统（ERP）、产品生命周期管理（PLM）、供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等，实现面向企业的经营管理；协同层级：由产业链上不同企业通过互联网络共享信息，实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。智能功能维度资源要素：包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体，也包括电力、燃气等能源。此外，人员也被视为资源的一个组成部分。系统集成：通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂，乃至整个智能制造系统的集成。互联互通：通过有线、无线等通信技术，实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。信息融合：在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。新兴业态：包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。其中，在数字化车间/智能工厂的标准中，生命周期维度：涉及设计、生产和物流三个业务环节；系统层级维度：涉及设备、控制、车间、企业四个层级；智能功能维度：涉及资源要素、系统集成、互联互通、信息融合四个方面并对以数字化车间为方向的离散制造做出了具体要求：在数字化车间中，车间/工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型，并进行模拟仿真，实现规划、生产、运营全流程数字化管理；采用三维CAD、CAPP、设计和工艺路线仿真、可靠性评价等先进技术；产品信息能够贯穿于设计、制造、质量、物流等环节，实现产品的PLM；建立了生产过程SCADA系统，能充分采集生产现场信息，并与车间制造执行系统实现数据集成和分析；建立了车间MES，实现全过程闭环管理，并与ERP系统集成；建立了车间级的工业通信网络；利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现经营、管理和决策的智能优化。可见所涉及的内容包括：车间建模CAD、CAPP、CAE、PLMSCADA、MESERP车间网络大数据分析、商业智能BI3.2、智能车间顶层架构依据《江苏省智能车间认定办法》的要求，所涉及的内容包括：装备智能化、设备互联互通SCADA、DCSERPAPS、MES、WMSEMSPDMCRM咨询机构结合国家智能制造系统架构有关数字化车间的标准以及《江苏省智能车间认定办法》的要求，给出智能车间的顶层架构如下：企业层企业资源计划系统ERP产品生命周期管理PLM计算机辅助设计、模拟、工艺CAD、CAE、CAPP车间层制造执行系统MES高级生产排程APS仓库管理系统WMS能源管理系统EMS控制层可编程逻辑控制器PLC数据采集与监控系统SCADA设备层智能加工设备智能检测设备二维码识别智能终端基于xxxx智能车间的现状：（1）设备层：车间加工与检测设备均已实现自动化和数字化，部分内置智能终端，并通过统一的SCADA系统（AX5）实现联网；产品在制造过程中通过唯一的二维码实现一物一码、全程跟踪和追溯。（2）控制层已部署统一的SCADA系统（AX5）实现设备监控，以及加工和检测数据采集。（3）车间层未部署MES、APS、WMS软件；已部署EMS系统。（4）企业层已部署ERP系统（SAP）；已使用CAD、CAE软件；未部署PDM/PLM和CAPP软件。因此，xxxx的智能车间整体架构图示如下（其中绿色为已部署，红色待建设）：企业层ERPPLMCADCAECAPP车间层MESAPSWMSEMS控制层SCADA设备层智能加工设备智能检测设备二维码识别智能终端3.3、关键子系统：MES（含APS、WMS）MES系统向下连接控制层（SCADA系统），向上连接企业层（ERP、PLM系统），形成智能车间的现场运行和管理平台。（一）整体架构MES通过采用统一建模、模型驱动、非结构化工程数据处理、数据分析展示、智能硬件融合、信息系统集成等相关技术，搭建企业设计、生产、服务相关过程的数字化、信息化管理平台，增加企业生产过程透明性，从而提高生产效率、稳定产品质量、降低运营成本。MES系统在技术构架上分为五个层次：资源数据层：覆盖从营销、技术、管理到供应、生产、服务的各个阶段相关数据，集成与产品相关的人员、产品生命周期管理、流程、应用系统等要素，形成面向企业关键业务流程的统一数据模型，形成支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案。基础服务层：包括工程数据处理和数据分析等通用服务。工程数据处理主要是设计环节产生的复杂CAD/CAPP/CAE等数据格式进行分析和处理。模型驱动层：是在统一数据模型的基础上，采用统一建模语言，支持数据元模型和界面元模型定义与解析，解决软件工程中普遍面临的应用模式复杂多变、代码通用性差等问题。采用元模型驱动的思路和方法，可以解决不同行业、不同客户应用同一个系统时的个性化匹配问题。借助元模型构建和解析，结合工业领域的应用特点，在元模型之上加载面向领域的行为和方法，实现复杂的事务处理，从而满足数据完整性需求。功能服务层：包括制造企业各类业务逻辑的实现，如生产计划排产，制造对象树服务等。制造对象树是把产品的BOM、物料和工艺路线等数据融合成一个混合的树状数据结构，用于生产计划排程。客户应用层：支持PC、平板、智能手机、监视屏等各类终端，通过信息终端可以采集生产过程相关数据，保存在后台数据库中作为数据分析的原始依据。如智能手机可以作为信息采集点和发放点，进行图纸查询、报工、报检等操作。各层之间采用标准信息集成技术，用于实现企业内部各系统的数据交换与融合，在遵循相关国际规范的基础上，实现外部接口的Webservice封装，并按照JSON和XML等格式提供数据集合。（二）关键功能：生产计划管理（APS）MES的主体功能包括生产计划管理、能力管理、工单管理、质量管理、物料管理等功能模块，根据xxxx智能车间实际布局和应用需求，MES的建设重点为生产计划管理。生产计划管控包括生产计划生成和计划执行状况反馈两个方面。计划生成采用APS模块，按照多目标优化计算要求，综合考虑订单交期、设备状况、物料状态、人员状态、工艺间约束关系等要素，生成用于指定车间实际生产的工单。通常，生产计划排产过程中，需要考虑的目标有：订单交付的及时性产品质量的稳