數字化智能車間（MES、ERP、PLM、WMS）頂層設計與建設方案 第頁企業層企業資源計劃系統ERP產品生命周期管理PLM計算機輔助設計、模擬、工藝CAD、CAE、CAPP車間層制造執行系統MES高級生產排程APS倉庫管理系統WMS能源管理系統EMS控制層可編程邏輯控制器PLC數據采集與監控系統SCADA設備層智能加工設備智能檢測設備二維碼識別智能終端數字化智能車間（MES、ERP、PLM、WMS）頂層設計與建設方案前言根據“xx市智能車間診斷服務”項目的要求，咨詢機構應參照《江蘇省企業智能車間認定辦法》，對企業智能車間建設現狀進行診斷，發現差距、分析原因，并制訂頂層設計方案。南京xx信息管理咨詢有限公司（以下簡稱xx咨詢或咨詢機構）是國內領先的第三方信息化管理和兩化融合管理體系貫標咨詢服務機構。在本次診斷過程中，xx咨詢將采用自上而下的診斷標準和方法：首先，采用《GB/T23020-2013兩化融合評估規范》和《兩化融合管理體系》，對企業兩化融合應用和管理現狀進行診斷，并給出改善建議；其次，創造性地將《智能制造能力成熟度模型》與《江蘇省智能車間認定辦法》進行整合，對企業智能車間現狀逐一分析差距和原因，并給出相應的改善建議；最后，依據《國家智能制造標準體系建設指南》，為企業編制智能車間的頂層設計方案，并針對企業的重點需求，給出較為詳細的功能描述；再根據《兩化融合管理體系要求》，提出了實施規劃的建議。本次診斷項目旨在幫助企業正確理解智能制造的內涵與要素，并在評估企業智能制造現狀的基礎上，為穩步建設智能車間提供指導，從而全面提高企業的生產效率和產品良率，降低制造成本和能源消耗，提升企業的可持續競爭優勢，實現轉型升級的發展戰略。本報告由xx咨詢組織專家小組基于企業智能車間現場調研與研討、匯報的基礎上進行編制和完善，最后經由企業授權代表簽字、蓋章后，再向xx市經信委完成交付。

目錄TOC\o"1-2"第一部分兩化融合現狀及診斷 51.1、經營現狀 51.2、戰略-優勢-能力分析 71.3、兩化融合現狀 141.4、兩化融合診斷工具 181.5、兩化融合評估診斷結果 25第二部分智能車間現狀及診斷 302.1、企業智能制造現狀與規劃 302.2、智能車間建設現狀 372.3、智能車間診斷工具 562.4、智能車間診斷結果 582.5、對標差距 652.6、原因分析與改善建議 66第三部分智能車間頂層設計與建設規劃 683.1、智能制造系統架構模型 683.2、智能車間頂層架構 723.3、關鍵子系統：MES（含APS、WMS） 753.4、關鍵子系統：PLM 833.5、以ERP為核心的系統集成 923.6、新型能力建設規劃 933.7、本次規劃亮點 98第四部分其它相關建議 994.1、兩化融合管理體系要求 994.2、xx咨詢增值服務 102結束語 106

第一部分兩化融合現狀及診斷本章節主要描述企業經營現狀及其發展戰略，以及對應的可持續競爭優勢和新型能力建設的需求。同時，通過對企業兩化融合現狀（基于調研和兩化融合評估報告）的診斷分析，從企業級兩化融合層面給出改善建議。1.1、經營現狀xx汽車產品（xx）有限公司（以下簡稱xxxx或公司、企業）成立于2004年7月8日，注冊于xx工業園區長陽街117號，由瑞士xx集團100%投資建立。xxxx是xx集團公司旗下汽車產業子集團的下屬工廠之一，是全球鑄造行業的先驅和主要供應商，也是xx集團在中國唯一的研發、制造和銷售中心。目前公司在制的主要產品包括：汽車底盤轉向鎂合金支架渦輪增壓直噴發動機主軸承蓋發動機缸體自動變速箱殼體。公司擁有輕合金高壓壓鑄鑄造、高精度機加工及裝配等核心技術，為生產更優質、更安全、更環保的汽車提供了更為優化和經濟的全面解決方案，技術上填補了國內空白，從而具有國際先進水平，能夠為各種類型的汽車提供更為輕量化的大型鑄件。整理制作郎豐利。公司產品享有盛譽，被廣泛應用于奔馳、寶馬、奧迪、沃爾沃、大眾、通用、保時捷等眾多名牌汽車，目前全球市場份額占有率為：動力系統：5%轉向系統：20%傳動系統：4%公司依托xx當地資源優勢，結合xx集團總部的技術優勢，大力促進汽車產品零部件的行業發展。憑借先進的生產制造工藝和可靠的產品質量，公司多次獲得客戶頒布的產品質量貢獻獎。郎豐利整理制作。公司于2010年首次被認定為國家高新技術企業；2014年再次被認定為國家高新技術企業；2010年獲授牌“xx市外資研發機構”；2012年獲授牌“xx市汽車零部件鑄造工程技術研究中心”。整理制作郎豐利公司先后通過了ISO9001:2800、ISO/TS16949:2009、ISO14001:2004體系認證。郎豐利整理制作。本公司實行扁平化管理，總經理下設生產管理、項目技術、質量控制、模具、研發、銷售、供應鏈管理、行政等部門，具體如下圖所示：公司堅持xx集團總部穩健發展的經營策略，經營業績持續提升，近三年經營數據如下：近三年經營數據2013年2014年2015年營收（萬元）55,939.1157,961.8462,284.17盈利（萬元）7,436.827,495.918,478.35納稅（萬元）1,847.471,144.471,196.16資產負債率（%）52.3744.9746.271.2、戰略-優勢-能力分析（一）集團戰略根據xxxx所屬的瑞士xx集團發布的2020戰略綱要，其總體發展戰略為：1）Expandintohighervaluebusinesses:Expandnon-automotivebusiness2）Provideglobalsolutions:Offerready-to-mountcomponents(internally&withLinamar)Globalfootprintinlightmetal(North-America)Scale-uptoolingbusiness3）EnsureprofitabilityinEurope:Adaptfootprint&organizationinEuropeExpandbusinessinhotpartsSharpenInnovationsfocus上述戰略要點可理解為：業務范圍拓展（如：工具市場）全球市場拓展（如：北美、歐洲及其它熱點地區）產品組件化（更為靈活）研發集中化（更為專注）同時，更新了使命、愿景、價值觀等長期戰略導向：1）Mission使命WedevelopandproducelightweightcastingsolutionsforourcustomersinthemarketsegmentsAutomotive,Off-RoadandIndustrialApplications.提供輕量化鑄造解決方案2）Vision愿景GFAutomotiveisthefirstchoicesolutionproviderforlightweightcastingcomponents.輕量化零部件的客戶首選3）Value價值觀Weputcustomersfirst客戶為先Weactfast快速響應Wedowhatwesay言行一致Werewardperformance獎勵先進Werespectpeople以人為本集團還提出了面向2020年關注4P（People、Place、Product、Process）的階段性發展理念：1）People：團隊Wepromoteacultureofchangeanddevelopleadersandemployeeswhomakethedifference倡導變革文化Weenhancethewayweworktogether:Withinandacrossourworldwidelocations加強團隊合作Wecreateaninspiringworkenvironmentencouragingbestperformance優化工作環境Wecreateacultureofpersonalresponsibilityforasafeworkenvironment–zerorisk為安全負責：零風險2）Place（地區）WegrowwithourcustomersinEurope,AsiaandNorthAmerica伴隨客戶成長WetransferKnow-howacrossourlocationsworldwide知識散播全球Wedesignourvaluechainglobally,ensuringourcompetitiveness價值鏈全球化，保持競爭力3）Product（產品）Weevolvetoasolutionprovider提供解決方案Weexploitnewmarketsandbusinessesthroughnewmanufacturingtechnologies新技術、新市場、新業務Wefocusonpromisingproducts&technologiesandsharpenourinnovationfocus(Material,Process,Application&Design)專注創新重點（材料、工藝、應用、設計）4）Process（流程）Weadaptourprocessesandorganizationinordertoreactfasttochangesinmarketconditions快速響應市場需要Wecheckandoptimizeourprocessescontinuously,ensuringourcompetitiveness優化流程以保持競爭力Weincreaseourefficiencyandguaranteeglobalcustomersupplybystandardizingourprocessesandconceptsworldwide規范流程以提高效率和滿足交付（二）地方戰略根據《江蘇省“十三五”汽車產業發展規劃》，國際汽車產業呈如下發展態勢：隨著新一輪科技革命蓬勃興起，能源革命和生態文明建設深入推進，汽車產業與電子信息等新興產業深度融合，制造過程、消費趨勢、商業模式、競爭格局發生重大變革，全球汽車產業生態正在重塑：基于信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領制造方式變革，網絡眾包、協同設計、大規模個性化定制，精準供應鏈管理，全生命周期管理等正在重塑產業價值鏈體系；新能源汽車將大規模替代傳統燃油汽車，自動駕駛、智能網聯汽車快速發展，互聯網等造車新勢力大舉進入汽車行業，傳統汽車企業和新進企業競合交融發展；老齡化和新生代用戶比例持續增大，汽車共享、分時租賃等新型汽車消費模式不斷涌現，消費需求的多元化特征日益明顯；圍繞用戶便捷出行、智能充電、高效工作、生活娛樂等多種需求，新的服務業態和商業模式不斷涌現；國際金融危機后，發達國家紛紛制定實施汽車產業提升戰略，意在鞏固和擴大競爭優勢，強化主導地位，一些發展中國家發揮勞動力成本和市場潛力等優勢，積極參與全球汽車產業分工，承接產業和資本轉移，拓展國際市場空間。未來汽車行業的重點發展方向包括：新能源汽車高效節能汽車智能網聯汽車關鍵零部件其中，對關鍵零部件的要求是：著力提升零部件配套能力和水平，增強汽車產業核心競爭力。重點發展新型發動機控制系統、變速箱控制系統、制動防抱死系統、電子駐車等汽車電子系統。利用新材料、輕量化設計等最新技術，提升汽車主體結構的安全性和可靠性。改造提升整車、汽車碰撞安全性、平順性以及排氣凈化、能耗及抗干擾檢測技術等。為特種車輛提供高性能、長壽命的驅動橋、回轉支承、液壓件、軸承、智能控制系統等基礎零部件和核心技術。（三）競爭優勢變遷根據公司的定位：為行業高端客戶提供最富競爭力的輕量化零部件，其品牌所傳達的理念為技術先進和品質可靠。故xx現有的競爭優勢主要表現在：技術先進：產品性能卓越品質可靠：訂單準時交付服務迅捷：始終快速響應客戶需求而隨著市場的變化，以及集團戰略的更新，xx的可持續競爭優勢也隨之有了更為豐富的內容：協同研發：必須加強與客戶的協同創新，以更加快速地響應客戶需求；品質可靠：通過升級加工設備和工藝升級，配合信息系統的部署（兩化融合），加強品質的穩定性，并實現全程可追溯，同時反向驅動技術創新；客戶定制需求下的效率優勢：隨著客戶市場的多變，產品更新頻率日益縮短，產品規格更加豐富，訂單趨于小型化，公司必須通過快速研發、先進排程、車間物流優化、設備自動維護等手段，積極響應來自客戶的定制化需求；價格競爭環境下的成本優勢：隨著競爭者的不斷加入，價格競爭不斷升級，客戶也不斷向上游釋放價格壓力，公司必須通過降低能耗、壓低庫存、機器換人等手段，控制成本，以應對價格壓力。由此產生智能制造方向的新型能力需求：基于智能車間的協同制造能力，即：通過智能車間建設，對外實現與客戶協同的快速研發，對內實現各部門的協同作業，提升整體產能，降本增效，從而更柔性、更迅捷、更精準地實現交付，提升客戶滿意度。1.3、兩化融合現狀（一）兩化融合評估得分情況xxxx于2016年12月9日在中國兩化融合咨詢服務平臺“評估診斷”版塊（/pg/），對企業兩化融合現有水平進行了自評估，并由系統生成評估報告。1、評估報告結論xx汽車產品(xx)有限公司兩化融合評估問卷得分為48.17分，在全國企業中高于63.53%的企業，在同行業中高于58.69%的企業。我國所有企業兩化融合平均為50.86分，汽車零部件及配件制造行業企業兩化融合平均為50.81分，其中：12.68%的企業得分低于20分31.89%的企業得分在20-40分之間33.79%的企業得分在40-60分之間19.13%的企業得分在60-80分之間2.51%的企業得分80分以上2、一級指標對比結果公司兩化融合一級指標的得分情況，與同行業以及全國企業的平均得分對比情況如下：指標企業得分比較行業企業平均得分國內企業平均得分基礎建設59.90>58.2758.47單項應用47.46<50.0150.81綜合集成25.35<<39.7839.80協同與創新17.00<<31.9335.37競爭力78.98>>67.8963.06經濟和社會效益91.91>>64.3258.94得分雷達圖如下：3、評估結果按照基礎建設、單項應用、綜合集成、協同與創新四項一級指標得分情況，初步判斷企業兩化融合總體處于單項覆蓋階段，即：具備了一定的兩化融合基礎設施和條件單項應用對企業業務覆蓋和滲透逐漸加強，發揮了一定作用但其綜合集成尚未有效實現。整理制作郎豐利。（二）企業信息化應用現狀公司目前應用的信息系統主要有兩個：一個是以全集團統一使用的、世界上最先進的SAP-ERP系統。該系統將生產關鍵要素，包括流程、供應商、采購、生產、庫存等相互關聯，集成一體。使管理可以在一個平臺上，針對這些要素，從不同的角度，進行有效地計劃、組織、執行、協調與溝通，建立一套規范準確即時的業務數據庫，實現輕松、規范、細致的流程管理。通過應用本系統，公司能夠對原材料采購情況、半成品、成品等的生產情況、庫存存貨情況做到了如指掌；及時了解各分廠的生產管理細節，及時發現存在的問題，降低生產成本，避免庫存積壓，做到快速的市場反應。二是整個車間的控制系統，采用的是奧地利AutomationX公司的AX5.0系統。該系統通過上位機和PLC把壓鑄機、熱處理爐、加工中心、噴涂機器人、整形檢測設備等設備連接起來，實現了加工設備的全部聯網，并使用OPC等協議與設備進行通訊。（三）兩化融合管理現狀xxxx的IT支持來自于中國區的IT部。該部門同時支持汽車產品事業部在中國xx和昆山的兩個工廠，其主要職能為：保障IT系統的可用性；對本地用戶提供技術支持；IT項目實施與支持（主要與SAP相關）協調本地用戶需求與總部IT支持；IT成本控制；IT部門的崗位設置包括：IT經理1名IT工程師2名（xx、昆山工廠各1名）SAP支持工程師1名IT部門管理制度主要遵從總部現有的規定，包括：

IT

資產申請制度IT標準軟件申請制度IT第三方軟件系統申請制度IT數據存放制度IT數據備份制度IT數據安全制度IT

系統和軟件安裝制度IT計算機病毒防護制度1.4、兩化融合診斷工具智能制造是兩化融合的核心內容，也是企業通過兩化深度融合實現轉型升級的重要途徑。為保證智能制造與企業兩化融合整體工作的一致性，使智能制造更為契合企業發展戰略，有必要從兩化融合的高度全面評估智能制造。xx咨詢采用國家標準《GB/T23020-2013兩化融合評估規范》和《兩化融合管理體系要求》對企業兩化融合及其管理現狀進行診斷。（一）兩化融合評估規范工信部2013年9月發布的《兩化融合評估規范》，是對企業圍繞戰略目標實現信息技術與研發生產經營管理全過程的全面融合制訂的框架性、規范性指南，是在基礎設施、業務環節、業務流程、綜合集成、協同與創新等方面，不斷推動和深化兩化融合環境下企業研發、生產與經營管理的優化、變革和創新，全面提升工業企業創新發展、智能發展和綠色發展，幫助其持續獲取競爭優勢的一套思想方法和框架體系。評估規范所描述的企業兩化融合階段性躍升的過程，也是企業實現信息化和工業化深度融合的過程。工業企業可參照本評估規范和行業評估標準制訂企業自用的評估指標體系和評估方法，開展企業自我評估和診斷，依據企業戰略和個性化需求，與評估規范通用要求以及本行業共性要求相對照，明確企業兩化融合重點和發展方向，查找薄弱環節和突破口，進一步細化評估內容、要求和水平等級。從這個意義上來說，企業開展兩化融合發展水平評估相當于是給現有的兩化融合情況進行一次全面的“體檢”。評估規范包括水平與能力評估和效能與效益評估兩個部分。水平與能力評估包括基礎建設、單項應用、綜合集成、協同與創新等四個主要評估方面，提出各方面與不同水平與能力級別相關的評估關鍵要素，并給出各要素的評估要點。效能與效益評估包括競爭力、經濟和社會效益等兩個主要評估方面，提出各方面與不同效能與效益提升結果相關的評估要素，并給出各要素的評估要點。單項應用、綜合集成、協同與創新的主要評估內容分別從產品、價值鏈、企業管理三個維度展開。單項應用旨在通過評估信息技術在企業部門級單一業務環節中的應用情況，衡量信息技術與工業技術以及企業單項業務的結合和融合的水平與能力級別，主要評估內容包括：產品設計、工藝設計、生產管理、生產制造、采購管理、銷售管理、財務管理、質量和計量、能源與環保、安全管理、項目管理、設備管理、人力資源管理、辦公管理等，見下圖。可見，除人力資源管理、財務管理、辦公管理外，其它評估內容均與智能制造有直接關系。綜合集成旨在通過評估企業跨部門、跨業務環節的業務綜合和集成情況，衡量兩化融合環境下企業內多業務綜合集成和融合的水平與能力級別，主要評估內容包括產品設計與制造集成、管理與控制集成、產供銷集成、財務與業務集成、決策支持等，見下圖。可見，“產品設計與制造集成”在《江蘇省智能車間認定辦法》中第8條“設計開發與生產實現聯動協同”直接對應。企業通過兩化融合促進能力增強，實現競爭力提升，并進一步促進經濟和社會效益提高，其提升作用隨企業兩化融合發展階段躍升而躍進，并與各階段對應評估方面的水平與能力級別亦呈正相關性。企業所處的兩化融合發展階段及其對應評估方面的水平與能力級別，與競爭力、經濟和社會效益水平相輔相成，可實現持續改進和螺旋式上升。企業兩化融合總體水平等級需綜合水平與能力評估和效能與效益評估的結論，主要取決于企業所處的兩化融合發展階段及其對應評估方面的水平與能力級別，以及兩化融合效能與效益的水平層次。從實質上說，《兩化融合評估規范》和《智能制造成熟度模型》都是對企業應用現狀的一種評價體系。只是《評估規范》覆蓋范圍更高更廣，也更為全面；而《成熟度模型》則更為具體，更偏向技術。咨詢機構將結合兩者使用，對企業兩化融合，特別是智能制造，的整體現狀進行全面而細致的評估和診斷。（二）兩化融合管理體系工信部于2014年4月發布了《兩化融合管理體系要求》試行版，并于2016年9月更新后發布了報批版。兩化融合管理體系是組織系統地建立、實施、保持和改進兩化融合過程管理機制的通用方法，覆蓋了組織的全部活動，可引導組織強化變革管理、規范兩化融合過程，并使其持續受控，從而不斷打造信息化環境下的新型能力，獲取與其戰略相匹配的可持續競爭優勢。兩化融合管理體系的提出基于以下工作基礎和實踐經驗：我國信息化發展歷程中積累的技術應用成果和管理創新經驗；依據GB/T23020《工業企業信息化和工業化融合評估規范》在數萬家企業開展兩化融合評估診斷工作所提煉的方法和規律；在推廣質量、環境、信息技術服務、信息安全、能源、職業健康安全等管理體系的過程中，形成的工作基礎和應用環境。兩化融合管理體系構建了戰略—可持續競爭優勢—新型能力的戰略循環、數據—技術—業務流程—組織結構的要素循環以及策劃—支持、實施與運行—評測—改進的管理循環。這三個循環貫穿和覆蓋了整個兩化融合管理體系，如下圖所示：兩化融合管理體系通過戰略-優勢-能力分析理清了兩化融合（包括智能制造）的需求脈絡，同時規范了策劃、實施、評測與改進的PDCA循環，有助于指導企業優化兩化融合實施路徑和效果，有效促進企業向智慧和卓越邁進。根據兩化融合管理體系的規范要求，咨詢機構將對以下內容進行診斷并提出改善建議：企業發展戰略是否包含智能制造的內容，并已明確相關的可持續競爭優勢和新型能力的需求？是否依據《江蘇省智能車間認定辦法》的各項要求，進行了智能車間頂層框架設計？智能車間建設方案是否制訂了有效的優化目標，并結合四要素進行了策劃，同時進行了有效的資源配置？智能車間建設方案是否進行了風險評估并預置了相應的防控措施？智能車間建設方案是否經過了應用主體和技術提供方的評審以保證充分的可行性？是否制訂了目標監測方案，以保證智能車間優化目標的順利實現，從而促進可持續競爭優勢的獲取？咨詢機構將根據上述診斷結果進行原因分析并給出相應的改善建議。1.5、兩化融合評估診斷結果以下對企業兩化融合評估報告的二級指標進行分析：1、基礎建設資金投入指標55.00分,汽車零部件及配件制造行業平均43.52分組織和規劃指標44.00分,汽車零部件及配件制造行業平均61.81分設備設施指標84.00分,汽車零部件及配件制造行業平均47.16分信息資源指標30.00分,汽車零部件及配件制造行業平均73.92分信息安全指標100.00分,汽車零部件及配件制造行業平均64.42分【主要問題】信息化部門下屬于其他業務部門無信息化專職主管領導2、單項應用?采購管理指標32.50分,汽車零部件及配件制造行業平均52.69分銷售管理指標18.40分,汽車零部件及配件制造行業平均46.40分財務管理指標83.20分,汽車零部件及配件制造行業平均56.93分項目管理指標100.00分,汽車零部件及配件制造行業平均45.21分生產管理指標0.00分,汽車零部件及配件制造行業平均53.54分生產制造指標37.00分,汽車零部件及配件制造行業平均47.45分質量和計量指標34.62分,汽車零部件及配件制造行業平均45.64分安全管理指標24.00分,汽車零部件及配件制造行業平均41.66分產品設計指標100.00分,汽車零部件及配件制造行業平均59.48分工藝設計指標88.00分,汽車零部件及配件制造行業平均53.99分能源與環保指標18.50分,汽車零部件及配件制造行業平均25.77分其它經營業務管理指標100.00分,汽車零部件及配件制造行業平均52.43分【主要問題】按照系統自動生成的生產計劃排產的產品品種數占產品品種總數的比例：0%按照系統自動生成的物料需求計劃供應的物料占全部物料供應總量的比例：0%網上采購率：10%網上銷售率：0%無車間級生產制造執行信息系統(調度系統)或經營管理系統經營管理系統無法向車間生產制造執行系統(或調度系統)自動下達指令車間生產制造執行系統(或調度系統)無法向生產制造過程控制系統自動下達指令3、綜合集成?管理與控制集成指標0.00分,汽車零部件及配件制造行業平均26.19分產供銷集成指標3.00分,汽車零部件及配件制造行業平均43.65分財務與業務集成指標53.00分,汽車零部件及配件制造行業平均47.19分產品設計與制造集成指標55.00分,汽車零部件及配件制造行業平均49.55分決策支持指標4.00分,汽車零部件及配件制造行業平均26.69分4、協同與創新?產業鏈協同指標0.00分,汽車零部件及配件制造行業平均32.87分產品協同創新和綠色發展指標34.00分,汽車零部件及配件制造行業平均30.99分5、競爭力產品質量和客戶滿意度指標98.50分,汽車零部件及配件制造行業平均95.88分業務效率指標85.00分,汽車零部件及配件制造行業平均71.99分財務優化指標64.00分,汽車零部件及配件制造行業平均42.43分創新能力指標54.00分,汽車零部件及配件制造行業平均59.92分6、經濟和社會效益經濟效益指標100.00分,汽車零部件及配件制造行業平均66.92分社會效益指標73.02分,汽車零部件及配件制造行業平均58.24分綜合上述二級指標的具體表現，可見企業兩化融合的現有問題主要包括：未部署MES軟件，使現有AX5與SAP系統的集成度受到影響，無法實現從銷售訂單到生產計劃直至交付的端到端全流程一體化管理。未梳理“戰略-優勢-能力”主線。智能制造項目未按四要素進行策劃結合前述的企業戰略-優勢-能力分析，xxxx的兩化融合現狀對其新型能力的建設需求顯示出不足，因而難以在其戰略期間內實現以技術、品質、效率、成本領先的品牌優勢，故對應的改善建議包括：為完善智能制造系統，需部署MES和PDM軟件，并與現有ERP軟件進行集成，實現整體業務的端到端管理。借鑒兩化融合管理理念，梳理“戰略-優勢-能力”主線，并結合四要素開展智能制造策劃。

第二部分智能車間現狀及診斷本章節主要描述企業正在建設的智能車間現狀。通過與《江蘇省智能車間認定辦法》對標，同時輔以智能制造成熟度模型對應領域的分級標準，進行綜合診斷分析，并給出相應的改善建議。2.1、企業智能制造現狀與規劃（一）競爭對手智能制造情況經濟危機后，以信息技術為代表的新技術智能制造在汽車行業的應用與展望迅速發展，并衍生了很多新的技術、應用和產品，已經進入了技術大集成的階段。這些新的技術、應用和產品與傳統汽車制造技術融合發展形成了當代先進制造技術，使汽車制造業進入了一個突破性發展的歷史機遇期。在歐美，日本等發達工業國，汽車零部件生產線由高速加工中心和桁架機械手組成的敏捷柔性生產系統已經是主流產品，機械手在高空中運送零件，直接把被加工零件從一臺機床輸送到另一臺機床上，機械手兼有工序間運輸和自動上下料功能。歐美及日本等國不僅掌握了設備制造的專用技術，而且都非常重視汽車制造工藝流程的開發，通過智能化軟件控制系統，制造成本不斷降低，新產品投放周期大大縮短。在國內，汽車零部件企業的“十三五”規劃與時俱進，緊隨國家相關政策方向和步伐。生產線自動化改造、智能化生產幾乎是所有企業未來五年必不可少的投資內容。廣汽第三工廠導入最新的自適應焊接技術，通過網絡互聯技術實現焊接參數的自動控制，數據可追溯。并且，發動機工廠不僅通過無線射頻技術（RFID）和高速互聯網絡（IE-CONTROL)和高精度傳感器，構建MES制造執行系統，實現規格自動識別、快速機種切換，制造過程及結果自動追溯。還構建了“SPS配膳物流+無線射頻識別+互聯網”的智能物流指示系統，有效提高了零件分揀準確性。將總體工藝制造水平提升到‘智造’水準，人員效率與增城工廠相比提升了29%。同時通過精益生產，實現人與自動化設備的緊密配合。萬豐奧特也按照德國工業4.0的標準，早已開啟了“智慧工廠”項目設計和評審工作，加快機器換人，建設汽車行業細分市場全球最先進的智慧工廠。按照企業規劃，新工廠將配置工業智能機器人350臺。原先需要1500多人的生產線，通過機器換人將只需要300人。人均創銷售將提高3倍。智慧工廠建設將按照“生態型、信息化、智能化”要求，推進機器換人和物聯網、互聯網等綜合應用，全面提高勞動生產效率。實際上，不僅是萬豐奧特，國內其他零部件企業均將智能制造改進提上日程，這將持續提升中國零部件企業的制造水平。（二）企業現有智能制造水平公司目前在柔性生產、多點檢測、模具溫控三個方面實現了初步的智能化，并在全公司實現了全面應用：（1）生產線柔性化改造：產線采用集上位機和PLC于一體的AutomationX軟件控制，操作畫面非常直觀。采用PCI接口的通訊卡與現場設備通過profibus總線連接，極大地簡化了現場的布線。多設備之間的參數交換，AutomationX(上位機電腦的運算系統)—SiemensPLC（產品測量站的運算系統）—Siemens840D（加工中心的運算系統）。這三個系統的共同運行，加工中心可以根據每一件產品的尺寸來定制加工。（2）光控多點感應檢測儀研發：光控多點感應檢測儀分三個測量單元，能分別測量PAT/PATAFS兩類六種產品中的三類重要尺寸，每測量單元各20秒，共60秒：單件內寬、螺紋安裝孔位置度及銷釘孔位置度。三個單元相互獨立，避免測量過程中的干涉對結果產生影響。用測量銷和測量塊對產品孔位置和面位置進行測量，通過傳感器讀取位置信息數據。使用PLC通過壓縮空氣驅動氣缸，實現動作和計算控制，實現自動測量，通過軟件實現視窗顯示傳遞信息、讀取數據。精度可達到產品要求的十分之一。（3）實時動態熱成像系統TTV的應用模具內的攝像頭固定方式為特殊設計，能實現水平方向180度轉動，垂直方向90度轉動。壓鑄機產生2個信號給TTV設備，分別為噴涂前信號與噴涂后信號，但由于ABB延時，壓鑄開模延時等問題會造成的生產節拍不穩，所以需要反復試驗攝像頭的信號抓取點，從而保證了模溫拍取的穩定性和準確性。對于已經拍下的模溫照片，使用該設備配套的軟件“iCAST”進行處理，不僅可以定點抓取模溫，還能夠展示出特定區域在特定生產時間段里的溫度趨勢圖。實現了對模具溫度進行實時監控，及時發現模具溫度的差異，并且提前找出問題，從而做到防患于未然，降低故障停機率與廢品率。（三）智能車間建設規劃本公司將建設高精度汽車零部件智能化生產車間，主要用于Audi，BMW和Volvo新型結構件產品的智能化生產，通過信息技術和制造業的深度融合，大力推進本公司產品的智能化生產。在智能車間中規劃中，主要目標包括：車間的總體設計、工程設計、工藝流程及布局建立較完善的系統模型，并進行模擬仿真、設計，相關的數據進入企業核心數據庫；配置符合設計要求的數據采集系統和先進控制系統；建立實時數據庫平臺，并與過程控制、生產管理系統實現互通集成，車間生產實現基于工業互聯網的信息共享及優化管理；建立制造執行系統，并與企業資源計劃管理系統集成，實現生產模型化分析決策，過程的量化管理，成本和質量的動態跟蹤；產品信息可追溯、供應鏈優化管控等；從而進一步提高企業的生產效率，提升產品質量。項目建成后可新增年生產量為40萬套，新增年銷售額為14000萬元，市場占有率達到25%。智能車間主要建設內容包括：引進先進的智能化制造設備，實現制造過程的自動化、數字化和智能化，包括自動化壓鑄作業流水線、噴涂機械人、取件機器人等。建設覆蓋全車間的設備智能操作系統，實現對整個車間工藝工程的監測與控制；利用大數據技術，對各應用系統的數據進行集中的存儲和分析，協助公司領導層及時發現問題，分析問題原因進行風險預警，實現決策的科學化；建設企業信息平臺，以智能制造為核心，向上支撐企業經營管理，向下與生產過程的實時數據高度集成，將各自獨立的信息系統連接成為一個完整可靠和有效的整體；借助覆蓋全車間的網絡平臺實現生產數據的實時采集，快速掌握生產運行情況，實現生產環境與信息系統的無縫對接，提升了管理人員對生產現場的感知和監控能力；基于車間模型構建汽車產品生產的各類公益、業務模型與規則，并與各種生產管理活動相匹配；（四）智能車間預期成效首先，公司的該智能車間是完全按工業4.0標準設計的一個全新的自動化車間，車間內每個設備本身均實現了高自動化，同時采用總線通訊協議控制各個工位，整條生產線除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作員，省下了40%的操作工人，但是生產效率卻比原來提高了50%，人均產值提高10萬元。由于機械化、自動化、智能化程度的提高，解決了車間整體的因為人的因素造成的產品質量問題。在智能化生產車間的助力下，公司蓬勃發展著，該產線的產品已成為Audi，BMW和Volvo等高檔車型的優秀供應商，極大的提高了企業的市場競爭力和經濟效益，對國內同行業也起到了示范性帶頭作用，推動了我國汽車零部件產業整體制造水平的提高。其次，在智能車間里，智能化設備及物聯網輔助系統將員工從例行任務中解放出來，能靈活的工作組織，能夠幫助工人把生活和工作更好地結合。在公司現有的生產中，整個新產品的研發周期需要32個月到36個月的時間。在該智能車間中，研發一個全新的產品開發周期可以壓縮到24個月，極大的提高了企業的創新能力，加速了產品的更新換代。再次，公司現有項目萬元產值能耗為0.1120tce/萬元（當量值），其中，汽車產品生產線鋁制件的萬元產值能耗為0.0906tce/萬元（當量值），本車間汽車用鋁制零部件生產項目萬元產值能耗是0.059tce/萬元（當量），低于原有項目及類似汽車鋁制件制造的能耗，因此，項目的建設對企業降低整體能耗水平有一定的促進作用。符合國家節能減排，可持續發展的要求。以下為智能車間建成前后的指標提升預期：維度指標單位建成前建成后經濟效益年銷售萬元62,284.1777,169.94年利潤萬元8,478.3510,803.79年稅金萬元4,499.456,173.6車間人數車間人數人300362生產效率人均日產出元/人/天7,061.707,250.91產品質量產品合格率%9495優良品率%9495綠色制造單位產出能耗噸標煤/萬元0.110.085單位產出主要污染物排放噸/萬元0.240.22安全生產百萬產出安全生產事故數起/百萬元產出0.020.016（五）智能車間重點需求根據現場訪談結果，xxxx期望重點在新的智能車間進行物流智能化改造，建立智能倉庫，實現產品的FIFO及相關信息的全程追溯。經分析，該需求的優化目標包括：定量目標加速車間物流，提高生產效率（班產量）降低成品庫存，減少資金占用（成品庫存平均周轉天數）定性目標面向客戶長期訂單，執行FIFO產品到原料實現可追溯2.2、智能車間建設現狀2015年，xxxx開始建設全新的結構件車間（四車間），并采用奧地利AutomationX公司的AX5.0系統進行生產現場管控和質量追溯。該系統將壓鑄機、熱處理爐、加工中心、噴涂機器人、整形檢測設備等設備全部聯網，使用OPC、TCP/IP等協議與設備進行通訊。在加工過程中，每件產品的二維碼信息由AX5.0系統生成，傳給打標機后在產品表面刻上二維碼。每個工位上料前，都需要使用掃碼槍掃描產品二維碼，系統根據二維碼內容，檢核產品的生產進程和質量信息，實現對產品生產過程的實時在線控制，防止產品工序錯漏。系統同時記錄產品在每個工序的必要的工藝參數，實現自動加工。該車間準備申報江蘇省智能車間，已按《江蘇省智能車間認定辦法》進行對標。（一）智能裝備應用情況xxxx高精度汽車零部件智能生產車間是按工業4.0標準設計的一個全新智能化車間，主要生產順應汽車輕量化發展的中高檔汽車的鋁合金薄壁件。目前已投產一條生產線，另一條生產線設備已在安裝中。建設完成后主要設備包括熔化爐1臺、壓鑄機4臺、熱處理爐2臺、加工中心2臺、以及3臺整形測量設備。其中智能化設備占車間總設備數的100%。車間建設完成時，共有2條智能化的鋁合金薄壁件生產線，整條生產線除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作員。車間全部采用全球領先的自動化設備。（1）StrikoWestofen熔化爐：SiemensPLC通過profibus與終端設備通訊，使用精確的稱重模塊配合全自動的加料機構，實現極高的熔鋁效率。如下圖：（2）全自動壓鑄島：從鋁液到成型產品，全部自動化完成。兩個ABB機器人分別負責噴涂和搬運任務，與世界領先的Buhler壓鑄機、StrikoWestofen定量爐以及Reis切邊機配合，在90秒內即可生產一件輕量化的鋁合金結構件產品。如下圖：（3）Hofmann熱處理爐：使用SiemensPLC通過Profinet總線控制多達31臺SEW變頻器，實現產品的全自動熱處理。產品托盤依靠SEW伺服變頻器實現精確定位，時效爐和固溶爐的溫度穩定控制在+-2攝氏度和+-0.5攝氏度之內。如下圖：（4）Fill5軸加工中心：采用全新的SINUMERIK840Dsl控制系統，profinet通訊方式，雙主軸同時加工，在高精度的前提下實現了高效率。（二）車間設備聯網情況車間內每個設備本身均實現了高自動化，使用profinet等總線通訊協議控制各個工位，整條生產線除去必要的手工整形工位外，只需要七名操作員。整個車間的控制系統采用了奧地利AutomationX公司的AX5.0系統，該系統把壓鑄機、熱處理爐、加工中心、噴涂機器人、整形檢測設備等設備機連接起來，實現了加工設備的100%聯網，并使用OPC等協議與設備進行通訊。AutomationXAX5.0系統通過TCP/IP方式與現場設備通訊。每件產品的二維碼信息由ax系統生成，傳給打標機后在產品表面刻上二維碼。之后在后續工位（熱處理爐、加工中心、整形機）上料之前，都需要使用掃碼槍掃描產品二維碼，系統根據二維碼內容，判斷產品的生產狀態（比如是否漏過工序），實現對產品生產過程的控制，防止產品工序的丟失或錯亂。系統同時記錄產品在每個工序的必要的工藝參數。圖5設備聯網圖企業信息安全保障：采用集中管理、統一監控的整體防護解決方案，極大的提高內部網絡對網絡攻擊的防范能力和數據故障的處理能力，降低了網絡管理的復雜性，提高了整個網絡的可用性和穩定性。具體如下：漏洞掃描和防病毒系統增強了各個網絡節點自身系統的穩定性和抗攻擊能力。防火墻作為網絡系統的屏障極大地降低了內部系統遭受網絡攻擊的可能性。入侵檢測與防火墻采用聯動聯防提高了系統自動對網絡攻擊的識別和防御能力。網絡隔離系統將內部核心業務系統與外部網絡物理隔離，降低了網絡風險。磁盤陣列和雙機容錯提高了主機系統對軟硬件故障的自動修復能力。網絡存儲方案將系統應用與數據讀寫分離，提高了系統的處理速度，節省了網絡帶寬。數據備份和災難恢復降低了由于數據丟失造成的網絡風險，提高了系統管理員排除故障的速度和效果。系統主干的所有防護設備都采用了冗余設計，防止了單點失效產生的故障隱患。采用網絡管理工具使系統管理員對整個網絡的運行狀況一目了然，使網絡管理更加簡單、方便。整個安全防護系統的效果評估作為一個整體的安全防護系統，方案設計中對于攻擊行為的每一個步驟都有相應的措施進行防御，并且系統管理員可以通過網絡管理軟件掌握內部所有的安全隱患和攻擊企圖，根據具體情況采取靈活的處理措施，從而達到最大的防護效果。（三）生產過程實時調度情況智能生產車間的所有設備的運行狀態通過AX5系統顯示，當設備運行出現故障時，系統會自動進行故障報警，并顯示故障位置，待人工確認。如下圖：下圖為通過OPC通訊的壓鑄機監控及控制界面：下圖為通過OPC通訊方式傳遞報警信息的加工中心故障記錄：下圖為SAP系統PM模塊，用于維護設備：通過該系統可以生產、計量、儀表、控制等要素結合起來，實時采集精確的現場數據，實現對生產狀況、設備狀況、人員情況等各種生產資源及時掌握，有效的測算。通過對變化情況的快速反應，減少無附加值行為，提高工廠運行和處理的效率，利用信息化手段降低企業不必要的成本消耗，實現無人值守或少人值守，降低勞動強度，提高勞動效率。（1）生產過程數據的收集數據收集功能通過不同通訊方式和通訊協議實現對生產過程中產生的各類業務數據進行采集、歸檔的工作。（2）生產狀態的實時監控通過豐富的GUI交互界面，以物流流水圖和生產工藝路線圖等方式對生產過程進行監控。幫助企業的生產指揮部門進行生產協調、合理調度。（3）生產指揮調度針對各工序的生產工單，以工序、設備、動力能源、物流單位、生產人員等作為對象，生成生產作業指令，并進行指令信息的發布，進行人工完成指令的確認與下達，并將作業任務書、作業人員安排、作業標準、作業手冊、作業式樣、作業參數等內容發送到生產環節。（4）報警管理和事故追憶系統發生故障時，系統有自動報警功能，提供設置報警級別、報警權限功能和報警信息的記錄、維護和管理功能；提供事故追憶功能，當事故發生時，系統產生報警，啟動事故記錄，記錄相關報警、事件、時間及相關的大量信息。提供事故追憶的事故分析和管理功能，用戶可以根據權限進行事故管理的設定、修改、取消等。（5）生產報表及綜合信息查詢實現車間日志、生產日報、生產進度匯總、生產進度計劃等功能。使公司領導能及時、全面地了解生產計劃和經營目標、實際生產信息等各種綜合信息和常用的各專業基礎信息。（6）調度日志實現聯絡日志和交接班日志的編寫和查詢，例如：交接班日志：編寫能源調度的交接班日志。包括調度類型，班別，交班人姓名，接班人姓名，生產情況，檢修情況，設備運行情況，事故，重點工作和交班工作等內容的編寫，錄入。制造執行系統與企業資源計劃管理系統集成技術方案：在ERP系統中生產任務的下達主要有MRP計劃下達、手工下達。ERP系統中生產任務信息、生產任務物料需求信息開放給制造執行系統，制造執行系統通過DBLINK讀取接口中的生產任務與物料信息，同時反饋生產任務接收情況；在接收ERP系統任務后，業務人員在制造執行系統中進行投料、移動、報廢、完工事務操作，通過接口程序，將業務人員的操作數據開始放給ERP系統，ERP系統進行相應的生產投料/投料退回、移動、報廢、完工/完工退回操作并反饋執行結果。在這過程中，主要工作就是統一數據的格式，其次使保證數據一致，實物流與信息流保持一致。（四）物料配送自動化情況該智能車間采用AutomationXAX5.0系統通過TCP/IP方式與現場設備通訊。每件產品的二維碼信息由AX5系統生成，傳給打標機后在產品表面刻上二維碼，傳送給每個加工工位，產品在每個工位上料前都需要掃描產品二維碼，用來記錄和確認信息。系統為每一個重要的環節都設置了質量控制點，檢測通過的產品進入下一個環節的生產，未通過的剔除生產線進入后續處理環節，通過二維碼可以查詢出錯環節，有目的的對產品進行維修。（五）產品信息可追溯情況每件產品的二維碼信息由AX系統生成，傳給打標機后在產品表面刻上二維碼，隨產品出廠，產品信息至少15年保存時間，增強了產品質量可追溯性息。如下圖：（六）車間環境智能監控情況智能車間系統內含熱感、煙感、溫度、濕度、有害氣體、PM2.5檢測，通過無線數傳設備將數據發送至服務器進行集中判斷處理。如果監測結果超出預定范圍，系統發出報警信息并通知相應設備做出調整，以保人員企業財產安全。當車間內的溫度過高時，溫度傳感器將檢測到的室內溫度通過無線數傳設備發送到服務器，服務器接收到溫度信息后與相應的設定值做比較，當溫度值高于設定值時，系統會自動啟動空調對室內溫度進行調節，直到室內溫度低于設定值后自動關閉空調。當車間內有害氣體超標時，系統會自動開啟風機及時排除有害氣體，自動打開報警系統及時疏散車間內員工，并將故障數據上傳服務器，供工作人員查看制定相應補救措施。（七）資源能源消耗智能監控情況各主要用能設備都裝有數字電表監測，熱處理設備可獨立計算出每件產品的用電量。資源能源系統采用全數字結構，以當代先進的低功耗、嵌入式計算機技術與分布式網絡監測分布式自動控制技術，采用數字化傳感器、數字化監測儀在系統最前端即實現被監測數據的采集與模數轉換實現數字化采集，前端基于RS485工業控制數字通訊總線實現采集控制端與監測工作站監的監測控制數據的數字化傳輸，各監控工作站基于以太網網絡通訊實現與中心服務器間的實時數據通訊。進而以全數字化技術實現企業車間的通風、照明以及各設備能耗的實時監測與實時節能控制。如下圖：系統不僅可實時、準確、全面、可靠地監測各個設備的能耗、能效數據，為管理者提供各個設備的能耗、能效的實時監測數據，并可按用戶設定的能耗、能效水平對能耗過大、能效過低的狀況進行通告及告警，提醒用戶進行設備維護、保養或更換，還可為各設備的類節能措施、節能設備的節能效果提供第一手的準確評估數據。（八）設計開發與生產聯動協同情況采用三維計算機輔助設計進行輕量化仿生設計。對壓鑄工藝進行模擬，找出設計缺陷，優化產品設計和澆道設計，提高產品的可制造性，在不影響性能的前提下，進行結構優化，同時選用鎂合金做為生產原材料，使重量大幅度下降，比選用鋁合金降低34%，從而達到輕量化的目的。采用國際上先進的CAD/CAE軟件對產品鑄造填充過程及進行擬真計算，充分反應出產品溫度，應力場及金屬流態，速度，凝固過程等的可視化。為團隊分析創造了有利環境。經過分析，實現了最優化的澆道設計方案和壓鑄制造工藝參數，并依此進行模具開發制造，為產品的質量實現提供保障。（九）售后服務實現智能化情況通過二維碼信息，可以監控產品的使用情況。出現故障后，可以通過查詢二維碼信息了解產品的加工信息后給出解決方案。面向客戶的遠程服務平臺正在建設中。下圖為智能車間全貌：下圖為全自動壓鑄單元：下圖為壓鑄單元中打刻機。顯示屏內容為用于控制和監控所有車間設備的AX5系統，包括所有的產品信息。下圖為熱處理爐的操作區域。其中產品的打刻碼信息由AX5系統生成，打刻結束后cognex的讀碼器立刻掃描一下該打刻碼，檢測打刻碼是否清晰可讀，以及檢測打刻碼的內容是否與系統生成的一致。下圖為熱處理爐上料前的掃碼操作。產品熱處理的結果會自動上傳給AX5系統。下圖為雙主軸加工中心。配備了掃碼槍，配置了AX5系統。下圖為終整形機器。配有讀碼槍，可將整形后ok的檢測數據傳給AX5系統。2.3、智能車間診斷工具為規范江蘇省企業智能車間認定工作，提升我省智能制造水平，推動兩化深度融合，建設智慧江蘇，加快轉方式、調結構，推進產業向中高端邁進，江蘇省經信委于2015年2月起草了《江蘇省企業智能車間認定辦法（征求意見稿）》，其中：第四條

申請認定省企業智能車間的車間應基本符合以下條件：1、智能裝備廣泛應用。自動化生產線、機器人等自動化、智能化生產、試驗、檢測等設備臺套（產線）數占車間設備臺套（產線）數比例不低于70%。2、車間設備實現聯網。采用現場總線、以太網、物聯網和分布式控制系統等信息技術和控制系統，車間內生產設備聯網數占設備總量的比例不低于70%。3、生產過程實現實時調度。生產設備運行狀態實現實時監控、故障自動報警和診斷分析，生產任務指揮調度實現可視化，關鍵設備能夠自動調試修復；車間作業計劃自動生成，生產制造過程中物料投放、產品產出數據實現自動采集、實時傳送，并可根據產品生產計劃基本實現實時調整。4、物料配送實現自動化。生產過程廣泛采用二維碼、條形碼、電子標簽、移動掃描終端等自動識別技術設施，車間物流根據生產需要實現自動挑選、實時配送和自動輸送。5、產品信息實現可追溯。在關鍵工序采用智能化質量檢測設備，產品質量實現在線自動檢測、報警和診斷分析；在原輔料供應、生產管理、倉儲物流等環節采用智能化技術設備實時記錄產品信息，產品采用批號/批次/序列號管理，實現產品信息可追溯。6、車間環境實現智能監控。根據車間生產制造特點和需求，配備相應的車間環境（熱感、煙感、溫度、濕度、有害氣體、粉塵等）智能監測、調節、處理系統，實現對車間工業衛生、安全生產、環境自動監控、自動檢測、自動報警等智能化控制，安全生產防護符合行業規范要求，車間廢棄物處置符合環境保護、安全生產的規定和要求。車間部署的互聯網、局域網、物聯網、以太網和現場總線等網絡環境具備較好的網絡信息安全事件應急響應、恢復等能力，實現安全可控。7、資源能源消耗實現智能監控。主要用能設備實現實時監測與控制，車間水、電、氣（汽）、煤、油等消耗實現實時監控、自動分析，實現資源能源的優化調度、平衡預測和有效管理。8、設計開發與生產實現聯動協同。根據產品結構、幾何形狀、加工工藝等特性和作業環境，應用智能化設計開發、工藝規劃、建模、仿真等信息系統，優化加工參數和工藝流程，實現設計開發與生產之間及時響應、持續改進、全流程創新。9、售后服務實現智能化。對生產大型、重要裝備或需要遠程診斷產品的車間，應運用數據挖掘、性能監控、物聯網智能終端等技術設備，實現對產品的遠程監測與控制、故障自動分析與處理。《認定辦法》的上述九條已基本覆蓋了智能車間所需的全部功能，咨詢機構將以此為標準，參考同行業智能制造先進水平，衡量xxxx的智能車間建設和規劃的完整性及功能性。2.4、智能車間診斷結果參照《江蘇省智能車間認定辦法》，咨詢機構對企業智能制造現狀進行了診斷。診斷結果如下：（一）智能裝備廣泛應用申報要求自動化生產線、機器人等自動化、智能化生產、試驗、檢測等設備臺套（產線）數占車間設備臺套（產線）數比例不低于70%。車間實際智能車間內已建成一條鋁合金薄壁件自動化生產線并實現投產，另一條自動化生產線安裝中。每條生產線包括：熔化爐1臺、壓鑄機4臺、熱處理爐2臺、加工中心2臺、以及3臺整形測量設備。均已實現自動化加工及檢測。設備100%實現自動化。差距判定無差距（二）車間設備實現聯網申報要求采用現場總線、以太網、物聯網和分布式控制系統等信息技術和控制系統，車間內生產設備聯網數占設備總量的比例不低于70%。車間實際所有設備通過AX5系統聯網進行管控，通訊方式為OPC（到設備）和TCP/IP（到核心數據庫），對加工路線、工藝參數、質量標準等信息進行預置。差距判定無差距（三）生產過程實現實時調度申報要求生產設備運行狀態實現實時監控、故障自動報警和診斷分析，生產任務指揮調度實現可視化，關鍵設備能夠自動調試修復；車間作業計劃自動生成，生產制造過程中物料投放、產品產出數據實現自動采集、實時傳送，并可根據產品生產計劃基本實現實時調整。車間實際所有自動化設備具有自檢功能，出現故障時可以自動報警，并顯示故障位置；通過SAP-ERP系統實現MPS、MRP運算；通過SAP-ERP系統與AX5系統的交互，實現自動報完工；同時提供了各類生產報表和綜合信息查詢，供各級管理層對生產情況進行監控和分析。差距判定未能自動生成生產計劃和采購計劃未實現生產調度未實現可視化（四）物料配送實現自動化申報要求生產過程廣泛采用二維碼、條形碼、電子標簽、移動掃描終端等自動識別技術設施，車間物流根據生產需要實現自動挑選、實時配送和自動輸送。車間實際在生產過程中充分應用二維碼實現數字化標識（一品一碼）差距判定車間物流未實現自動化（五）產品信息實現可追溯申報要求在關鍵工序采用智能化質量檢測設備，產品質量實現在線自動檢測、報警和診斷分析；在原輔料供應、生產管理、倉儲物流等環節采用智能化技術設備實時記錄產品信息，產品采用批號/批次/序列號管理，實現產品信息可追溯。車間實際企業已通過AX5系統在部分關鍵工序實現在線檢測，并可自動對檢驗結果進行判定和預警，同時防止失效產品進入后續工序，實現全程的產品質量信息可追溯。差距判定可追溯到環節，尚不能追溯到物料環節。但基于企業輸出特性（單材料加工）故無需追溯到物料。基本無差距。（六）車間環境實現智能監控申報要求根據車間生產制造特點和需求，配備相應的車間環境（熱感、煙感、溫度、濕度、有害氣體、粉塵等）智能監測、調節、處理系統，實現對車間工業衛生、安全生產、環境自動監控、自動檢測、自動報警等智能化控制，安全生產防護符合行業規范要求，車間廢棄物處置符合環境保護、安全生產的規定和要求。車間部署的互聯網、局域網、物聯網、以太網和現場總線等網絡環境具備較好的網絡信息安全事件應急響應、恢復等能力，實現安全可控。車間實際已在車間現場部署了相對獨立的環境監控系統，包括熱感、煙感、溫度、濕度、有害氣體、PM2.5檢測等，可自動采集環境數據并通過無線網絡送至集中的后臺數據庫進行分析和預警，并可在數據超標時及時采取應急措施；企業內部網絡建設按集團公司標準建設，具備較高安全等級并具備一定的自恢復能力。差距判定無差距（七）資源能源消耗實現智能監控申報要求主要用能設備實現實時監測與控制，車間水、電、氣（汽）、煤、油等消耗實現實時監控、自動分析，實現資源能源的優化調度、平衡預測和有效管理。車間實際已在車間現場為所有設備安裝了獨立的數字電表，其中數字化熱處理爐可通過AX5系統獨立計算每件產品的用電量，并在能耗超標時提示進行設備維護。通過管理系統實現了能源消耗數據的自動采集和集中處理。在出現異常時，可實現負載平衡。差距判定無差距（八）設計開發與生產實現聯動協同申報要求根據產品結構、幾何形狀、加工工藝等特性和作業環境，應用智能化設計開發、工藝規劃、建模、仿真等信息系統，優化加工參數和工藝流程，實現設計開發與生產之間及時響應、持續改進、全流程創新。車間實際已廣泛使用三維CAD設計軟件，并通過CAE軟件對產品溫度、應力場、金屬流態、速度、凝固過程等進行可視化的模擬；所有工藝優化結果可通過AX5系統下發到各臺設備進行更新。差距判定無差距（九）售后服務實現智能化申報要求對生產大型、重要裝備或需要遠程診斷產品的車間，應運用數據挖掘、性能監控、物聯網智能終端等技術設備，實現對產品的遠程監測與控制、故障自動分析與處理。車間實際產品為高壓鑄造的鋁合金汽車零部件，本條并不適用。差距判定不適用綜上，對比《江蘇省智能車間認定辦法》，xxxx的綜合得分情況如下：江蘇省認定條件差距判定1、智能裝備廣泛應用完全滿足2、車間設備互聯互通完全滿足3、生產過程實時調度存在部分差距4、物料配送實現自動存在部分差距5、產品信息實現可追溯完全滿足6、車間環境實現智能監控完全滿足7、資源能源消耗實現智能監控完全滿足8、設計開發與生產實現聯動協同完全滿足9、售后服務實現智能化不適用xxxx智能車間現有的智能化水平綜合評價如下：除售后服務智能化不適用外，其它各方面已完全或部分達成認定條件。其中，智能設備應用、設備互聯、設計開發與生產協同方面具有很好的基礎；而在生產過程實時調度、物流自動化方面則存在一定差距；由于關鍵的MES軟件的缺失，使先進的ERP軟件無法與SCADA系統直接集成，形成業務斷層。故未來智能車間建設的主要優化方向是在系統整體規劃的基礎上，填補空白，逐步實現全系統集成。2.5、對標差距根據上述診斷結果，智能車間的主要差距表現在以下方面：第3條：生產過程實現實時調度生產任務指揮調度未實現可視化；車間作業計劃不能自動生成，并可基本實現實時調整。第4條：物料配送實現自動化車間物流無法根據生產需要實現自動挑選、實時配送和自動輸送。2.6、原因分析與改善建議（一）原因分析xxxx已經具備較好的設備自動化基礎，并且統一使用AX5這一功能較為完備的SCADA系統實現了設備聯網；同時，通過二維碼管理，可以對每件產品的工藝規程、加工過程、設備工況、質量信息進行全程采集，并可在出現異常時做出預警，部分實現系統自動干預，可以說在設備層和控制層完全滿足智能車間的要求。此外，公司按總部要求部署了SAP軟件，一套全球領先的ERP系統，可以根據訂單和預測需求，參考物料庫存情況安排生產計劃。同時，通過其PM設備管理模塊與AX5系統相連，還可以參考設備情況，實現更為精準地排產。但由于企業缺乏真正意義上的MES系統，使企業層和控制層之間出現了斷層，其結果導致ERP生成的工單仍需要手工下到車間，工單執行情況（包括半成品過站和成品入庫）都需要事后手工錄入ERP系統，故而不能實時反饋并實現生產計劃的動態調整。在車間物流方面，企業現有的ERP軟件可以管理原料及成品庫存，但在車間內部物流自動化方面仍然無能為力，難以實現實時配送。需要建設立體倉庫，導入WMS軟件，配合MES軟件管理半成品，實現車間內部物流自動化。從表面上看是軟件部署不充分，但更多的原因在于xx費歇爾的信息系統建設收到總部的整體制約較大，如：MES、PLM軟件已在總部開始使用，但在中國區的部署尚無明確時間表。而WMS軟件尚無集團標準，但若中國工廠申報使用，難度較大。（二）改善建議顯然，導入MES軟件（含APS模塊）和WMS軟件勢在必行，且刻不容緩。建議企業：向總部申請按集團標準部署MES軟件，并實現與SAP和AX5系統的集成；測試車間物流自動化解決方案（車間立體倉庫+WMS軟件），并向總部申報成為標準。這一點與企業的實際需求高度一致，并能幫助企業提升在集團中的地位。過程中要注意供應商的全球部署和支持能力。

第三部分智能車間頂層設計與建設規劃本章節主要基于對企業智能車間的診斷結果，依據國家智能制造標準模型，進行智能車間的頂層設計，以保證其完全滿足《江蘇省智能車間認定辦法》的要求。同時，依據《兩化融合管理體系要求》，制訂建設規劃，供企業參考使用。3.1、智能制造系統架構模型依據工信部于2015年12月發布的《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》，智能制造系統架構通過生命周期、系統層級和智能功能三個維度構建完成，主要解決了智能制造標準體系結構和框架的建模研究。如下圖所示：生命周期維度設計：產品及零部件設計、工模具設計、工藝仿真、協同設計等生產：生產需求、工序排程、制造過程、產品檢測等物流：物料采購、倉庫管理、車間物流、成品發運等銷售：市場營銷、訂單管理、需求計劃、交付計劃等服務：質量追溯、遠程服務等系統層級維度設備層級：包括各種傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機器、機械和裝置等硬件設備；控制層級：包括可編程邏輯控制器（PLC）、數據采集與監視控制系統（SCADA）、分布式控制系統（DCS）和現場總線控制系統（FCS）等對設備實現控制的系統；車間層級：包括制造執行系統（MES）等，整合各種控制系統，實現面向工廠與車間的生產管理；企業層級：包括企業資源計劃系統（ERP）、產品生命周期管理（PLM）、供應鏈管理系統（SCM）和客戶關系管理系統（CRM）等，實現面向企業的經營管理；協同層級：由產業鏈上不同企業通過互聯網絡共享信息，實現協同研發、智能生產、精準物流和智能服務等。智能功能維度資源要素：包括設計施工圖紙、產品工藝文件、原材料、制造設備、生產車間和工廠等物理實體，也包括電力、燃氣等能源。此外，人員也被視為資源的一個組成部分。系統集成：通過二維碼、射頻識別、軟件等信息技術集成原材料、零部件、能源、設備等各種制造資源。由小到大實現從智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數字化車間、智能工廠，乃至整個智能制造系統的集成。互聯互通：通過有線、無線等通信技術，實現機器之間、機器與控制系統之間、企業之間的互聯互通。信息融合：在系統集成和通信的基礎上，利用云計算、大數據等新一代信息技術，在保障信息安全的前提下，實現信息協同共享。新興業態：包括個性化定制、遠程運維和工業云等服務型制造模式。其中，在數字化車間/智能工廠的標準中，生命周期維度：涉及設計、生產和物流三個業務環節；系統層級維度：涉及設備、控制、車間、企業四個層級；智能功能維度：涉及資源要素、系統集成、互聯互通、信息融合四個方面并對以數字化車間為方向的離散制造做出了具體要求：在數字化車間中，車間/工廠總體設計、工藝流程及布局均已建立數字化模型，并進行模擬仿真，實現規劃、生產、運營全流程數字化管理；采用三維CAD、CAPP、設計和工藝路線仿真、可靠性評價等先進技術；產品信息能夠貫穿于設計、制造、質量、物流等環節，實現產品的PLM；建立了生產過程SCADA系統，能充分采集生產現場信息，并與車間制造執行系統實現數據集成和分析；建立了車間MES，實現全過程閉環管理，并與ERP系統集成；建立了車間級的工業通信網絡；利用云計算、大數據等新一代信息技術，在保障信息安全的前提下，實現經營、管理和決策的智能優化。可見所涉及的內容包括：車間建模CAD、CAPP、CAE、PLMSCADA、MESERP車間網絡大數據分析、商業智能BI3.2、智能車間頂層架構依據《江蘇省智能車間認定辦法》的要求，所涉及的內容包括：裝備智能化、設備互聯互通SCADA、DCSERPAPS、MES、WMSEMSPDMCRM咨詢機構結合國家智能制造系統架構有關數字化車間的標準以及《江蘇省智能車間認定辦法》的要求，給出智能車間的頂層架構如下：企業層企業資源計劃系統ERP產品生命周期管理PLM計算機輔助設計、模擬、工藝CAD、CAE、CAPP車間層制造執行系統MES高級生產排程APS倉庫管理系統WMS能源管理系統EMS控制層可編程邏輯控制器PLC數據采集與監控系統SCADA設備層智能加工設備智能檢測設備二維碼識別智能終端基于xxxx智能車間的現狀：（1）設備層：車間加工與檢測設備均已實現自動化和數字化，部分內置智能終端，并通過統一的SCADA系統（AX5）實現聯網；產品在制造過程中通過唯一的二維碼實現一物一碼、全程跟蹤和追溯。（2）控制層已部署統一的SCADA系統（AX5）實現設備監控，以及加工和檢測數據采集。（3）車間層未部署MES、APS、WMS軟件；已部署EMS系統。（4）企業層已部署ERP系統（SAP）；已使用CAD、CAE軟件；未部署PDM/PLM和CAPP軟件。因此，xxxx的智能車間整體架構圖示如下（其中綠色為已部署，紅色待建設）：企業層ERPPLMCADCAECAPP車間層MESAPSWMSEMS控制層SCADA設備層智能加工設備智能檢測設備二維碼識別智能終端3.3、關鍵子系統：MES（含APS、WMS）MES系統向下連接控制層（SCADA系統），向上連接企業層（ERP、PLM系統），形成智能車間的現場運行和管理平臺。（一）整體架構MES通過采用統一建模、模型驅動、非結構化工程數據處理、數據分析展示、智能硬件融合、信息系統集成等相關技術，搭建企業設計、生產、服務相關過程的數字化、信息化管理平臺，增加企業生產過程透明性，從而提高生產效率、穩定產品質量、降低運營成本。MES系統在技術構架上分為五個層次：資源數據層：覆蓋從營銷、技術、管理到供應、生產、服務的各個階段相關數據，集成與產品相關的人員、產品生命周期管理、流程、應用系統等要素，形成面向企業關鍵業務流程的統一數據模型，形成支持產品全生命周期的信息的創建、管理、分發和應用的一系列應用解決方案。基礎服務層：包括工程數據處理和數據分析等通用服務。工程數據處理主要是設計環節產生的復雜CAD/CAPP/CAE等數據格式進行分析和處理。模型驅動層：是在統一數據模型的基礎上，采用統一建模語言，支持數據元模型和界面元模型定義與解析，解決軟件工程中普遍面臨的應用模式復雜多變、代碼通用性差等問題。采用元模型驅動的思路和方法，可以解決不同行業、不同客戶應用同一個系統時的個性化匹配問題。借助元模型構建和解析，結合工業領域的應用特點，在元模型之上加載面向領域的行為和方法，實現復雜的事務處理，從而滿足數據完整性需求。功能服務層：包括制造企業各類業務邏輯的實現，如生產計劃排產，制造對象樹服務等。制造對象樹是把產品的BOM、物料和工藝路線等數據融合成一個混合的樹狀數據結構，用于生產計劃排程。客戶應用層：支持PC、平板、智能手機、監視屏等各類終端，通過信息終端可以采集生產過程相關數據，保存在后臺數據庫中作為數據分析的原始依據。如智能手機可以作為信息采集點和發放點，進行圖紙查詢、報工、報檢等操作。各層之間采用標準信息集成技術，用于實現企業內部各系統的數據交換與融合，在遵循相關國際規范的基礎上，實現外部接口的Webservice封裝，并按照JSON和XML等格式提供數據集合。（二）關鍵功能：生產計劃管理（APS）MES的主體功能包括生產計劃管理、能力管理、工單管理、質量管理、物料管理等功能模塊，根據xxxx智能車間實際布局和應用需求，MES的建設重點為生產計劃管理。生產計劃管控包括生產計劃生成和計劃執行狀況反饋兩個方面。計劃生成采用APS模塊，按照多目標優化計算要求，綜合考慮訂單交期、設備狀況、物料狀態、人員狀態、工藝間約束關系等要素，生成用于指定車間實際生產的工單。通常，生產計劃排產過程中，需要考慮的目標有：訂單交付的及時性產品質量的穩