根据国家《“十四五”智能制造发展规划》要求，工业和信息化部已连续3年开展智能制造试点示范行动，遴选一批智能制造示范工厂和优秀场景，在各行业、各领域选树一批排头兵企业，推进智能制造高质量发展。近年来，我省积极推进企业开展“智改数转”，不断完善“市级—省级—国家级”智能制造示范项目梯次培育体系，取得了良好成效。目前，省级智能工厂(数字化车间、优秀场景)977个，累计培育国家级示范工厂35个、优秀场景108个，数量位居全国前列。

为进一步宣传智能制造典型企业和优秀案例，推广先进经验，现开展国家级智能制造试点示范项目巡礼宣传活动，展示优秀企业智能制造转型发展经验，共同学习提高，打造山东“智造”升级版。本期选择高端通用装备行业优秀案例，让我们走进潍柴动力股份有限公司、遨博(山东)智能机器人有限公司两家企业，感受山东“智造”魅力。

一、潍柴动力股份有限公司

(一)企业基本情况

潍柴动力是中国领先、在全球具有重要影响力的工业装备跨国集团。拥有陕汽重卡、潍柴雷沃智慧农业、法士特变速器、汉德车桥、火炬火花塞以及德国凯傲、德国林德液压、美国德马泰克、美国PSI、法国博杜安等国内外知名品牌，主营业务涵盖动力系统、商用车、农业装备、工程机械、智慧物流等业务板块，分子公司遍及欧洲、北美、亚洲等地区，产品远销150多个国家和地区。2022年，企业实现营业收入1751.6亿元，归母净利润49.1亿元。

2018年3月8日，习近平总书记参加十三届全国人大一次会议山东代表团审议时对潍柴发展作出重要指示：“潍柴十年发展，交出了一份亮丽的成绩单，沉甸甸的!”“凡是成功的企业，要攀登到事业顶峰，都要靠心无旁骛攻主业。”

潍柴工业园区

(二)智能工厂建设先进经验

1.基于数字孪生的制造

潍柴数字孪生技术可从智慧园区、数字化工厂、智能产线、虚拟产品四个维度满足管理人员、技术人员、操作人员对生产过程的管理需求。

在技术方面，分别对模型建设、数据传输、功能开发三个方面进行研究落地。模型建设主要研究模型的快速建造与模型轻量化，通过调研常用的建模方式，对GIS场景建模、点云建模、多维度图片建模的方法、理论进行研究并实践;数据传输方面，主要通过编程实现数字孪生平台与SCADA系统、MES系统的互联互通，实现数据的实时采集与孪生平台的实时应用;功能开发方面，根据方法论围绕生产、能源、人员、安环等方面，将数字孪生系统在制造领域、管理领域的能力最大化，并基于业务痛点实现数字孪生技术在制造领域的真正应用。

2.智能生产计划优化

在现有ERP基础上，运用寻优算法等技术，基于采购前提、安全库存和市场需求等对生产计划进行优化。T+X计划齐套运算输出(方式：库存齐套、到货齐套)，智能引导计划锁定。

生产计划模块功能

基于市场的需求预测，通过ERP的MRP功能模块计算无限约束的物料需求计划，指导采购计划。对于已触发的市场需求订单，依托ERP中枢系统的功能，实现ERP、CRM、PDM、SRM、WMS的信息集成，通过ERP的齐套功能模块实现市场订单需求基于库存、远期到货的全局订单运算，并输出对于市场及采购计划的反馈与预警。

针对高柔性离散加工车间的排产需求，通过混合调度智能算法，实现：(1)综合考虑多渠道订单来源、多资源约束的生产计划分解。(2)静态排产调度优化。(3)考虑车间异常状况的快响应动态排产优化。(4)车间物流的生产控制。

智能排产方案框架

3.智能仓储

智能立体仓库依托仓储管理系统(WMS)与公司制造执行系统(MES)数据互联互通，通过条形码技术和无线终端技术，实现物料自动出入库、自动分配货位储存等功能，实现计划-采购-仓储-配送的高效协同。

智能仓储

高密度存储自动化拣选

整套系统遵循先进性、安全性、兼容性、可靠性和可扩展性的设计原则，通过系统的设计方案进行可行性分析、技术路线认证、有效性分析，完成了智能仓储系统的规划设计。实现支持物料总需求计划与采购计划协同的持续性改进，支持以客户需求为中心的连续自动补货;支持拉式供应链JIT、柔性化以及出入库策略合理组合运用，实现仓储拣选自动化一体的现代化智能物流运作模式。

4.精准配送

依托WMS仓储管理系统、LES物流执行系统、RCS自动导向车调度系统、LMS线边立库管理系统，综合运用激光导航、自主建图、室内定位、5G传输等自动化技术，实现最后一公里的精准配送。深度应用JIT精益理念，引进多种投料方式。通过业务场景模块化配置的方法，搭建了LES工位级物料拉动平台，推进转运工具工装标准化。

搭建多层穿梭车(MS)线边超市及AGV自动转运平台，建设存储量约5000箱的多层穿梭车(MS)线边超市，标准件物料可在线边超市实时拣选，地面料箱使用AGV进行点对点或巡线投料，配合空中和地面运输线进行精准投料，打造线边立体化投料系统。

LES系统整体业务框架

5.智能在线检测

在加工车间，对关键参数的工序自主设计在线智能检测技术方案，建立加工测量双向正反馈制造模式，打破加工与测量边界，关键工序100%在线自动检测，做到智能闭环控制，实现制造过程全透明。全面提升测量效率，加工节拍与测量节拍协调一致，实现测量加工一体化。建立了独有的潍柴数据格式规范，形成了一以贯之的数据传送通道，全面打通数据壁垒，消除数据孤岛。

智能检测技术

在装配车间，全面推动关键过程及产品性能一致性影响过程的100%在线检测，其中关键部位螺栓全部采用电动工具拧紧，实现拧紧数据实时检测及100%上传;自主开发活塞顶面距离、物理上止点、缸套凸出量、油头凸出量、气门间隙等五大专用在线检测设备，满足产品性能一致性在线检测需求。

装配线智能检测设备

创新性实现冷、热试自动分合流柔性工艺流程设置，开发完成冷试在线测量技术，实现发动机17项核心工艺参数在线测量。

冷热试工艺自动分流

6.智能维护管理

融合设备智能运维理念及方法，充分利用信息化、大数据前沿技术，从上搭建起设备管理平台EAM、从下推进SCADA生产线设备数采联网，推动设备运维数据采集分析与维护业务流程的贯通，从EAM系统自动推送点检维护计划执行，到现场设备运行温度、压力、振动等状态数据的自动实时监控，运维人员全过程全时域掌握设备现场运行状况，实现设备点检维护的“线上化、少人化、智能化”。

潍柴数据管理

EAM系统监控报表

同时，根据设备部位特性及常发故障历史数据，结合现场设备实时采集的数据，开展设备可靠性智能预测分析及异常处理;实现了加工中心主轴寿命预测、发动机测试系统负载力矩监控、喷涂线电机组运行温度及振动等智能预测维护及可视分析。

主轴寿命预测

依托SCADA系统实时数采和EAM系统检维修数据，实现设备异常故障实时推送、接单响应投入维修资源，开展故障诊断分析，逐级调配产线级、分厂级、公司级资源，消除生产设备异常，并实现数据积累及回馈设备前期，推动设备智能运维的可持续性、可扩展性。

设备智能运维

7.能耗数据监测

项目应用自动化、信息化、数字化技术，对游离分散在各园区的3000余块各级能耗表计实施智能监控，搭建潍柴能源管理系统(EMS)，实现园区级、工厂级、产线级及重点耗能设备的耗能数据采集率达到100%，通过能源购入、转换、输送、消耗全过程的能源价值监控分析，实现不同层级用能的精细化管理。

同时，实施动能设备系统的自控改造，实现园区内包括变配电、空压机站房、制冷站房、采暖站房、循环水站房、暖通空调机组等动能系统设备的集中管控运维，实现各级能耗数据与动能系统设备联通匹配调控的全要素打通。依托潍柴能源管理系统(EMS)实现能耗数据实时分析及指标管控和节能举措应用后效果再评估的全链条闭环管控。

能源管理系统

8.离散型工艺数字化设计

搭建知识驱动的三维工艺数字化平台，建设工艺特征库、工艺方法库、工艺性审查标准库等;应用计算机仿真软件，实现工艺开发仿真场景全覆盖。开发多种数据转化工具以集成行业主流CAD软件和主要模型数据格式，实现产品模型、设备模型、工装模型、刀具模型的高度复用;通过机械加工CAM虚拟编程提前校验数控程序错误，与设备实物资产高度映射的后处理程序包可免配置直接调用;真实工厂数据无缝导入仿真环境，产品与产线设备实现动态三维干涉检查。基于设计、工艺构建实时优化模型，实现三维工艺设计的动态优化，支撑潍柴数字化工艺新业务应用。

产线布局与设备模型导入仿真环境

(三)智能工厂建设成效

1.对物理场景进行了1:1的虚拟复制，完成智能工厂的虚拟呈现，实现关键场景数据打通以及虚实双向交互映射，涉及面积大约88万平方米，模型数量可达数千万级别。

机械臂以虚映实

2.实现订单的层级预警、订单交付可视化，提升排产人员工作效率37.5%，计划排产工作时间由8小时缩短至5小时。通过智能排产，可实现产品种类不低于15种、设备数量不低于50台的大规模车间排产，且针对产量不低于1000件的大规模柔性车间排产情景时，智能排产算法求解结果与理论最优解的相对误差率不超过15%。加工设备利用率提高不低于10%。

订单计划可视化

3.DMS、ASRS等自动化立体库的投用，充分利用了仓库的垂直空间，增加了仓库利用率，实现11500余个物料件号自动化仓储与分拣配送，每天3万余个订单数据由系统自动传递;在系统中实现精细库存管理，物料定置率、分拣准确率和先进先出率等关键指标均达到100%，物流配送效率提升20%以上，紧急订单响应速度提高40%以上。

4.搭建了物料高秩序配送体系，实现精准转运指导，转运效率提升30%，通过多级库存的精细化管理，提高线边缓存区周转率50%，降低线边库存水平40%。通过物流作业任务的实时分解和精准推送，大幅降低配送作业强度80%以上，实现配送投料及时率100%，LES物流执行系统运行速度提高50%以上，显著增强用户体验。

5.依托于工业互联网及信息采集软硬件开发部署，实现发动机核心装配拧紧过程100%检测及数据上传，发动机制造过程中影响性能一致性的工艺参数实现100%自动在线检测及预警。完成发动机全自动在线冷试测试技术应用，相较于传统台架热试而言，燃油消耗降低60%，测试时间减少90%，数据采集率实现100%。

6.搭建设备运行指标体系并进行可视化展示，实时监控指标异常波动、异常信息处理进度及封闭情况，实现检维修计划完成率达100%，设备可动率达99.5%以上，平均故障修复时间降低至40分钟以下。

7.工厂级、产线级能耗采集率100%，100kW及以上重点电能消耗实现100%采集。潍柴能源管理系统(EMS)与动能站房自控系统、MES等进行系统互联，构建了“看得见、管得住、省得下”的“源—网—荷—储”新型节能低碳管控模式，最大限度提升工厂能源利用效率，综合能耗可降低2%—4%，站房综合能效提高13%，可降低动能费用约1000万元。

8.工艺知识库集成应用程度可以支持工艺规划与产品设计;取消以往凭经验进行工艺审查的方式，实现三维工艺模型实时可指导优化，工艺性审查效率提升60%以上，缩短新产品研发样件交付周期14%以上。

二、遨博(山东)智能机器人有限公司

(一)企业基本情况

遨博公司是我国首家从事协作机器人研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司拥有一支院士领头的研发团队，瞄准“人机协作”发展趋势，研发了完全国产化的机器人操作系统，攻克了一体化关节、伺服控制、关节力矩传感器、应用软件开发环境等机器人核心技术，开发了具有完全自主知识产权的全国产化高精度协作机器人。

遨博协作机器人广泛应用于3C、汽车、机械加工、无人零售、无人餐饮、医疗等行业，已服务华为、一汽、大众、宝马、瑞声、歌尔、大陆汽车、西门子、舍弗勒等1000多家企业，并大量出口到北美、欧洲、日韩等地，市场占有率为全国第一，全球第二。遨博(山东)智能机器人有限公司未来将不断加强自身技术能力建设，以服务地方企业为宗旨大力发展机器人产业。

工厂内景

(二)人机协同智能生产线场景先进做法

遨博(山东)智能机器人有限公司建设的协作机器人智能生产线，属于人机协作技术领域，协作机器人智能生产线由模块智能产线、智能仓储配送物料系统及智能平台系统组成，采用了人机协作模式、双机协作模式、三机协作模式、机器人与专机协作模式等协同装配和柔性作业工艺，应用了涂胶、锁附、视觉引导、装配、检测、搬运等工艺工序，开发了多种协作机器人应用模块，如电缆理线穿线、多种锁附结构、单相机引导多台机器人、人机协作、多臂协作生产等，以解决行业性技术难点痛点,实现了精密减速器零部件自动化生产。柔性装配单元由遨博协作机器人、装配专机、工装夹具和自动更换系统组成。装配生产线的调整可以通过柔性装配单元来快速完成，从而最大限度地减小停产带来的损失。

遨博协作机器人智能生产线在工业领域能够实现的工序作业有：装配、上下料、喷涂与涂胶、质检与测量、包装码垛、打磨抛光、锁螺丝、贴标、焊接等，可以帮助工厂削减劳动力成本、提高产品生产率，支持工厂通过人机协作缩小装配线规模，还可支持工厂按照当前工作环境所需，部署、撤除机器人或部署人力，从而实现大量多品种小批量制造设施所需要的灵活性。

移动操作

(三)人机协同智能生产线场景建设成效

1.生产效率提升，劳动力成本下降。传统生产方式需要至少11个操作人员，现在车间配备10台机械臂，关键设备数控化率达到100%，只需要5名操作人员，人员减小50%以上，机械臂代替人工进行长时间重复性的体力劳动，产品生产效率提升30%以上，产品质量稳定性和一致性与改造前一致。

2.实现了传统生产线的智能化改造，具有很强的引领示范作用。遨博山东开展协作机器人智能制造基地建设，实现“用机器人生产机器人”，突破协作机器人人机安全、智能协作、快速示教等集成应用关键技术，攻克智能柔性生产线、多工位人机协作、模块化工作站、智能喷涂、智能焊接和高洁净度作业等技术难关，扩大了机器人在生产线上的应用范围，较好地实现了传统生产线的智能化改造，探索了传统的机器人生产转型与升级，具有很强的智能制造引领示范作用。