一、企业简介

       安徽全柴动力股份有限公司是国内专业的发动机研发与制造企业，1998年在上海证券交易所成功上市，拥有天和机械、欧波科技、锦天机械、元隽氢能等多家全资或控股子公司。具有年产60万台发动机、10万吨铸件和5万吨塑料管材的能力。公司是国家火炬计划重点高新技术企业、国家技术创新示范企业、国家知识产权示范企业、中国内燃机行业排头兵企业、全国机械工业先进集体、工信部制造业与互联网融合试点示范企业、中国机械工业百强、中国汽车零部件百强企业等，并于2021年获得“安徽省人民政府质量奖”。

       公司拥有国家级企业技术中心、国家博士后科研工作站、安徽省院士工作站、安徽省重点实验室、安徽省工业设计中心等，与国内外多家内燃机科研机构及院所建立了良好的合作关系，确保了公司产品技术始终紧跟全球先进水平。依靠前瞻性的产品研发与创新能力，公司系列发动机、氢燃料电池在经济性、可靠性、环保性等方面均达到国内先进水平。  

       发动机产品广泛应用于商用汽车、农业装备、工程机械、发电机组等，产品通过了欧盟CE和美国EPA4认证。凭借良好的产品质量和完善的售后服务，产品销售和服务网络覆盖国内、东南亚、欧洲等多个国家和地区，多缸发动机累计销量超过700万台。  
二、企业在智能制造方面的现状

       徽全柴目前实施了PLM、ERP、MES、SRM、WMS、QMS、e智能、OA、HR等智能化管理系统。

       其中，产品全生命周期PLM系统实现了公司从设计到工艺，再到现场制造的一体化建设，帮助企业更好地管理产品相关数据的过程和解决方案，提高产品的质量和效率，降低成本。

       企业资源ERP系统实现全供应链的有效管理，包括对企业整个供应链资源的全方位管理，实现精益生产和敏捷制造的思想，以及实现事前、事中、事后的全面管理和控制。

       生产过程管控MES系统实现了企业资源计划（ERP）系统和自动化系统的集成，实现对生产过程的全面管理和监测，实时反映制造过程中人、机、物的变动信息，以此为改善生产、质量、物流控制与管理提供了准确的基础。通过对生产全过程的控制管理，使得产品的生产过程管理、产品信息追溯、产品性能分析监测等工作更为高效。

       质量管理QMS系统实现了供应商来料质量、过程质量与成品质量的管控，同时通过二维码对质量信息进行追溯。通过规范化的流程和标准化、移动化的操作方法，提高了质检效率，降低质量事故的风险。通过严格的质量标准和检验程序执行，保证产品符合国家标准，确保产品品质。通过客户意见反馈跟进和分析，持续优化质量标准和服务标准，提高客户满意度，增强客户忠诚度。

       仓储管理WMS系统通过采购仓储管理软件，为物流团队信息化赋能，对在库库存的物理位置以及库存状态进行精细化管理，以系统指引仓库作业；以条码识别商品，降低现场作业出错概率；实现ERP账务根据WMS实际操作实时同步。

       企业管理OA和HR等系统对企业内部的各项信息进行数据整合和数据分析，通过数据分析为企业提供更加精准的管理服务，通过自动化处理日常办公任务，显著降低了人工操作所需的时间，强化了任务执行的一致性与准确性，有力推动了工作流程的加速和信息流的快速传递。这些系统的实施和使用，极大地提高了企业的管理效率和工作效率，实现高效协同工作。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       1.项目背景介绍

       全柴依托工业互联网及5G、云计算、大数据的技术发展，提出构建基于5G+工业互联网的发动机智能制造协同创新能力提升建设项目，主要围绕发动机产品设计、加工、检测、装配的全流程实现智能化，提出构建发动机智能制造创新平台建设，主要进行集成设计、协同制造、研发设计、生产制造、经营管理、物流配送等，以数字化和智能化为建设目标，在公司智能化生产线改造的基础上实现各项生产资源的综合调度和智能化生产过程、质量管控，有效提高设备利用率和生产效率，控制制造成本，确保产品质量，为未来公司的智能化建设奠定基础。项目的建设将达到如下总体目标：

       （1）通过项目实现制造单元的自动化柔性控制与调度，提升生产效率，降低生产成本，提高经济效益。

       （2）实现对生产全过程的实时质量管控，建立产品电子履历，提高产品质量的可追溯性，并为实现产品的全生命周期质量管理奠定基础。

       （3）建立以财务核算为中心，以供应链管控为支撑，以计划管理为龙头的企业资源计划平台，实现从销售订单到采购订单、生产计划到财务核算、物资供应到成品销售的一体化集中管控体系，实现基础的信息化管理模式。

       （4）建立数字化工厂建设标准和数字化生产管理流程标准， 为全柴规范作业流程，梳理信息化标杆，为企业未来信息化道路打下坚实的基础。

       （5）建立发动机智能制造创新工业互联网平台，创新制造业领域生态新模式，打造面向企业内部员工的创新资源要素汇聚分享平台，构建企业内部数字化、网络化、智能化、绿色化新生态。

       2.项目实施与应用情况详细介绍

       2.1 实施背景

       在“十四五”发展期，制造业发展面临新挑战。资源和环境节约束不断强化，规模扩张的粗放发展模式难以为继，发动机工业结构调整、转型升级、提质增效是实现发动机行业数字化转型必经之路。全柴需通过战略和运营两个方面的组合拳来加速实现，通过信息化和工业化的深度融合，规划和建设发动机智能制造能力提升建设项目，利用5G、物联网技术，搭建完成工业物联网平台，构建连接机器设备、物料、人、现有的各类信息系统的全方位基础网络，实现工业数据的全面感知、动态传输、安全存储、实时分析，充分发挥制造装备、工艺和材料的潜能，提高企业生产效率，形成科学决策，提高制造资源的配置效率，创造服务效益，逐步建成网络化、数字化、智能化工厂。

       （1）从战略层面而言，企业应重新梳理价值定位并聚焦差异化能力的打造，以期获得战略制胜权。

       宏观经济放缓以及疫情的突然爆发已经使制造企业面对的外部环境发生了剧烈变化。因而下游客群的行为和特征、竞争环境也发生剧烈的变迁。制造企业因而首先应该重新对外部环境进行评估和理解，针对性地调整自己的价值链定位和应对竞争的方式。

       针对重新梳理过的价值链定位和竞争方式，企业进而需要聚焦差异化能力的打造和建立合理的业务组合体系，重新修订全柴企业发展战略，并与战略匹配的两化融合新型能力体系的识别和打造。不同的差异化能力，它们相互联系、互为补充。相互配合、体系自洽的竞争方式、能力体系和产品服务组合塑造了企业战略上的连贯性，也定了成功企业有别于竞争对手的基础，专注于自身擅长领域的公司能够将自身的差异化能力与正确的外部市场定位相结合，并通过业务组合合理化，进一步强化其差异化能力，形成正向循环，建立起宽阔的护城河。

       （2）从运营层面而言，制造企业应制定清晰的数字化愿景，全方位打造数字化支撑能力。

       制造企业应制定清晰的数字化愿景，明确数字化的战略意图，打造数字化支撑能力。从而进一步提升运营效率、降本节支增效，甚至将数字化打造成新的业务形态。在数字化转型过程中，企业应明确数字化是利用技术来提升质量、加速生产、取代人工干预，从而创造出更多的价值，目标是降本增效或打造新的能力，而不仅仅是将人工流程予以自动化。

       （3）从企业需求层面，是重塑全柴发展新优势升级的内在要求。

       我公司“十三五”期间实施了一系列的信息化、智能化项目建设，实现了从产供销、人财物等方面的全要素管理，为企业实现健康稳定发展提供了重要的技术支撑，取得了一定的经济效益和社会效益。但是，随着信息技术的发展、新基建的提出，我们综合评估公司现有的各类信息化、智能化系统，仍然存在一些问题，需要通过“十四五”规划、实施全面提升发动机智能制造能力。
 

• 信息基础设施需提升

       全面提升发动机智能制造能力，需在工业互联网这个工业智能化的“血液循环系统”下实现，工业互联网包括三大体系，网络、平台和安全，其中网络等信息基础设施是重要的基础，工业互联网的网络体系将连接对象延伸到机器设备、工业产品和工业服务，可以实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链各环节的全要素的泛在互联，以及数据的顺畅流通。因此，首先要完成现有的企业信息基础设施的升级改造，打通信息孤岛、数据烟囱，为更广泛的互联互通，为先进制造业的深入发展打下良好基础。
       加强企业数据安全和平台安全的建设，建立常态化公司数据安全组织和日常管理机制，按照等保2.0标准开展网络安全等级保护工作，保护公司信息化发展、维护网络安全。
 

• 设计、工艺一体化能力需加强

       公司于2017年导入PLM系统，规划分三期实施，第一期上线了项目管理、图文档管理、设计资源管理等模块，上线以来系统的使用效率不高，尤其是结构化工艺管理未能推行，无法有效为ERP和MES等系统提供基础数据支撑，随着国家环保排放政策进程加快和新能源技术对市场的冲击，公司需加快大功率、低排放、清洁能源产品的研发速度，在现有PLM/CAD/PRO.E等数字化设计软件的基础上，实施PLM二期项目，开展研发业务流程和组织结构优化、结构化工艺管理，导入设计云平台和PLM系统、建立知识库平台、构建数字化高效协同研发体系；对研发全过程进行受控管理、基于数字化研发平台的沉淀和复用，缩短研发周期、提升研发效率和产品质量，实现产品技术的持续创新、快速响应客户的定制化产品要求、为客户提供差异化的定制产品。为公司迅速抢占市场、扩大市场份额、产品结构调整提供支撑，为公司获取产品技术和质量领先优势提供帮助。  

• 制造过程管理需完善

       生产过程的智能化是指利用信息技术、利用生产管理信息系统将整个生产过程把控起来。只要是和生产过程相关，从原材料到工艺设计、工程设计以及车间现场、成品入库、发货、产品维修和报废，整个生产全周期全过程都用管控起来。基于柔性制造和智能制造新理念，通过对发动机产品铸造、机加、装配工艺流程和产供销经营管理流程进行梳理和优化，建立适应智能制造新模式制造过程管控平台，实现公司的战略目标。

       一是，规划新建铸造、机加覆盖业务层与生产层的完整数字化管控平台来支撑企业的数字化转型需求。紧紧围绕提高生产计划及资源调度能力，提高设备利用率、改善产品质量和提升产品交付率为目标开展。
       二是，建立统一的MES操作平台，在投入使用的装一、天利、国六线等MES系统的基础上通过有效集成，屏蔽不同MES系统的操作特征，统一操作界面、操作模式，简化操作，便于员工掌握和使用。有利于系统推广和应用。预留相应接口，以便后续MES系统接入。
       三是，建立生产管控现场各类可视化看板，利用整合过的统一MES平台系统，将生产管控现场的各类数据进行加工分析，根据生产管理和经营决策要求进行分类展示。  

• 企业大数据应用需深入

       随着公司信息化项目的不断实施推进，各部门对信息化的认可度越来越高，暴露出的问题日益凸显，由于各信息系统的在不同年份建设，各分厂生产线和MES建设先后次序不同、现状条件差异也较大，在前期实施过程中整体缺少规划和系统平台的统一，从而导致各系统、各分厂的基础数据不统一，数据流向管理不明确，权威数据源未固化，同时针对数据的标准编码存在多套标准体系应用，并且编码未完整覆盖企业所有数据信息。建立全柴企业数据中心，通过统一数据标准、集中的数据总线、有效的数据筛查将公司设计资源类、制造资源类、经营类、管理资源类四个大类核心基础数据进行统一管理，保证这些数据在企业各业务、各信息系统之间广泛有效共享。

       2.2 实施意义

       依托工业互联网及5G、云计算、大数据的技术发展，提出构建基于工业互联网的发动机智能制造能力提升建设项目，主要围绕企业在设计设计、协同制造、生产运营、经营管理、物流配送、产线改造及集成、数据中心及大数据分析等方面的需求，以数字化和智能化为建设目标，实现并行的研发与工艺设计管理及数字化的生产过程管控和基于大数据的决策支持等，实现各项生产资源的综合调度和智能化生产过程、质量管控，有效提高设备利用率和生产效率，控制制造成本，确保产品质量。总体目标：

       构建发动机数字化协同研发模式，实现高效、协同、集成的数字化研发管理和结构化工艺管理，打通设计BOM、工艺BOM到制造BOM的数据流，规范上游基础数据，统一集成接口标准，为下游生产制造提供准确的执行依据。
构建集团层面MOM制造运营平台，规范各分厂生产线及设备控制系统，搭建各生产单元数据采集及MES系统，实现制造单元的自动化柔性控制与调度。

       优化升级现有ERP系统，进一步推动SRM供应商管理、智能物流管理、HR的建设，打通与上游PLM及下游MES系统的数据通路，实现财务业务一体化。

       建立集团级数据中心，实现主数据管理、ESB系统集成、工厂门户和大数据可视化分析、三维可视化数字双胞胎系统等，充分利用现有系统的集成实现数据资产的建立和利用，提升企业综合实力。
?结合5G、云、大数据、工业互联网等创新要素，对现有各项网络、服务器、存储、备份、终端电脑、工控设备及工具软件、信息安全等基础资源进行统一规划和优化升级，以匹配未来数字化工厂条件下对各类基础资源的性能要求，实现基于5G通讯和云平台、大数据平台的实时数据推送和决策支持。

       2.3 实施内容

       结合公司战略目标，分别从产品维、价值链维和企业管理维开展信息化环境下的新型能力建设需求分析，形成与企业战略、可持续竞争优势需求相一致的企业两化融合方针，即“绿色、智能、高效、卓越”，并据此打造信息化环境下的新型能力体系。下图展示了整个发动机产业链的全景网络图谱。
       2.4 实施方案

       构建企业内部数字化、网络化、智能化“双创”新生态。建立数字化工厂建设标准和数字化生产管理流程标准。通过智能制造工厂项目实现制造单元的自动化柔性控制与调度，提升生产效率，降低生产成本，提高经济效益；实现对生产全过程的实时质量管控，建立产品电子履历，提高产品质量的可追溯性，并为实现产品的全生命周期质量管理奠定基础。建立以财务核算为中心的企业资源计划平台，实现从销售订单到采购订单、生产计划到财务核算、物资供应到成品销售的一体化集中管控体系，实现基础的信息化管理模式。
发动机柔性线改造

       通过规划建设，围绕全柴型号发动机产品的机加和装配、试车工艺需求，对柴油机智能装测线和缸体柔性机加工生产线进行了数字化改造，利用RFID标识、条码扫描、智能机器人、智能物流设备、自动化测量设备及空中桁架等手段构建起发动机机加线、内装线、外装线、试机线和后整理线的全程自动化控制，并在此基础上构建MES系统实现生产过程的自动化控制和数据采集等，提高现场的透明化和数字化能力。  

• MES制造执行系统

       MES系统通过对车间工单计划的维护管理、下达、执行、关闭，实现对产线生产内容的可控化、统一化、柔性化。基于数据采集的控制，实现对各个工位产品生产工艺的过程控制，并通过工位平板电脑进行操作指南、电子工艺手册的可视化显示，指导操作员进行产品的生产。在产品生产过程中，MES系统针对关键的产品物料，进行物料验证控制，实现对在生产中出现漏料、错料等现场的发生。
       基于MES系统对产品生产过程的工艺控制和数据采集，为产品的数据追溯分析提供数据基础。MES系统实现对产品工单、质量数据、物料数据、ANDON数据等追溯查询功能，同时具有对生产质量数据的SPC分析功能，形成直观的产品质量分析结果和数据报表。
 

• ERP企业资源计划系统

       通过ERP系统的导入，使全柴各子公司、事业部的信息资源能够实现共享与统一管控。通过计划和流程控制进行企业资源配置，降低库存，减少在制品，提高企业的资金周转速度，减少流动资金的占用；引入实际成本、标准成本、工艺成本管理模块，满足不同发展阶段企业成本核算、成本管理及成本决策需求，从多方位、多角度帮助企业分析价差、量差从而有效降低成本。信息系统连通各部门，消除部门之间的信息壁垒，支持企业内部的信息共享，提高工作效率；内外部集成使得企业和客户及供应商协作成为可能，对客户和市场需求快速反应，缩短业务周期。  

• PLM产品生命管理平台

       通过PLM产品生命周期管理平台实现产品设计过程的各类图文档管理，以产品Iteam为对象建立结构化的产品数据，为协同化的产品设计提供支撑。另外采用数字化工艺设计平台可以实现装配工艺的设计、工艺资源调用、工艺和设计变更、电子作业指导书的输出等工作，通过研发项目管理实现从项目立项到任务分工、资源调用、绩效考核和知识管理、项目结算等全过程的信息化管理，提高设计和研发过程的可视化管理能力。
       通过总结归类，实现对目前全柴已用的标准件、通用件、企标件的归类及参数化管理，建立设计资源库，支撑研发人员的设计及重用。建设功能包括：零部件分类、零部件属性表定义、零部件库维护和管理、零部件查询、零部件特殊权限管理、零部件数据组织、模板库、查询管理、资源库集成到CAD工具中。
 

• e智能售后服务平台

       公司的e智能服务平台，具有客户呼叫、移动智能服务、服务信息管理、配件销售和二维码等功能。智能服务平台的建设实现基于服务APP的移动管理服务，销售商资源管理，产品销售管理，服务资源信息查询，产品ECU数据刷写，现场采集服务数据，远程故障诊断以及服务信息跟踪。  

• 发动机网络化协同制造模式创新

       搭建了发动机智能制造创新平台，实现企业内各部门、各环节的资源信息的共享、统筹生产资源。通过建立工业互联网大数据平台，对企业各部门、各工厂、各车间信息数据进行集中化的存储和管理；通过工业大数据平台的数据统计和分析功能，实现对企业各部门的信息数据的统计和分析，便于企业管理人员直观的掌握各部门、各工厂、各车间生产运营状况，同时基于大数据网络平台统筹各部门、各工厂、各车间生产资源，实现企业的网络协同制造模式。
       充分考虑柴油发动机产业链从原材料供应商到内部分厂协作、外部零件供应商协作、物流配套商协作及各地经销商、代理商和直接客户的全产业链协作能力。基于统一的一体化信息平台完成各项业务数据的流转和分发，实现产业链全面协同共享。
 

• 异构系统或设备间的工业互联及数据采集

       目前已实现主流数控系统机床、FANUC、西门子、三菱等系统的互联互通。基于对车间设备的互联互通，系统将设备的运行状态实时通过系统接口进行采集和保存，并通过可视化的界面实时显示系统的运行状态。同时也为系统后期的报表查询提供数据基础，为设备的维护和保养提供科学的数据依据。  

• 结合工艺及物流仿真的生产节拍及产能优化

       在设备设计阶段广泛应用三维设计，包括参数化的草图设计、三维造型技术、零部件装配、工程图输出、钣金设计以及对构件进行有限元分析、进行机构设计与运动仿真等内容。通过可视化软件等比例建立设备三维模型，进行设备布局与物流仿真，及时发现瓶颈工序并优化，对设备进行动作流程仿真，干涉检查和受力分析，最大程度减少后期工程更改量，最大程度上减少设备故障率。
       为满足公司的生产需求，达到相应的产品质量和生产节拍，项目对生产线的工艺流程、物流布局、生产节拍、设备利用率、场地利用率等进行有效分析，提出最优化生产线工艺流程和工艺布局。生产节拍分析，工艺规划阶段需要根据年生产纲领推算出其生产节拍，再根据生产线的节拍来分解平衡各个工位的工艺内容，如下图所示。  

• 基于智能产品的售后服务及远程维护模式创新

       建立智能服务平台，为企业搭建覆盖全国的网络化监控和运维管理平台，结合公司的服务呼叫中心实现售后服务过程的精确化管理和考核管理，是企业从传统制造型模式向服务型模式转型升级的基础支撑手段，商业价值显著。
       现场维修人员把诊断仪与ECU进行连接，通过手机与客服中心的移动智能服务系统连接，客服中心技术支持人员即可进行远程诊断，为现场维修人员提供解决方案，减少技术支持人员完成，也保证了问题处理的及时性。

       2.5 技术创新

       实施过程中，积极推进全新的5G、云平台、大数据、云平台、工业互联网等创新技术实践,利用5G通信技术，不仅用在设备数据采集传输上，同时与MEC相结合，实现生产现场的机床设备信息互联互通，配合MES系统、MDC/DNC系统及三维可视化系统，收集设备数据关联发动机台次，形成完整的过程追溯记录。通过5G和数据下沉技术直接传输到本地，不但提高了传输速率，同时大大降低了安全隐患，利用工业互联网实时、高效、协同、集成、智能等特征为全柴动力的数字化提供支撑，同时通过这些全新技术的应用和落地，也可对整个内燃机乃至装备制造行业智能制造起到示范作用，为更多行业的新技术拓展应用提供经验借鉴。
       2.6 软硬件设施保障

       为了确保系统长期、稳定的工作，最大限度和降低计算机的运行故障及延长计算机设备的使用寿命，为管理人员提供辅助决策的有效数据，项目组服务工程师对计算机设备提供定期的巡查及保养服务。

       项目IT设备维护工程师主动服务，主动到进行日常巡检巡查服务，通过日常巡检巡查服务排除故障隐患，降低故障率。并通过以往维护数据分析，详细总结公司各使用部门的具体故障情况，并及时对故障多发和高发地点进行预防性巡查。

       系统及软件运行情况巡查：系统的优化、数据的整理、常见故障的排除；计算机病毒的查、杀、防毒软件的定期升级；根据使用人员的要求、提供系统软件的升级。系统数据的备份与恢复。服务小组的工程师将利用母盘克隆、网络备份、存储备份等方法把重要部门的系统和数据安全备份，出现故障时在最短时间内进行数据的恢复。

       3.效益分析

       本项目的开发和实施具有一定的经济效益和社会效益，并基于各项创新技术的应用落地，推动智能制造模式创新，塑造全新的全柴动力品牌形象。具体包括：
       3.1 经济效益

       本项目实施将使全柴动力的整体生产效率提升、成本降低、市场规模扩大。必将显著提高发动机制造企业的生产效率和生产能力，提升企业的智能制造水平，促进发动机制造业向数字化、网络化、智能化升级转型，减少生产人员数量，改善生产环境，降低劳动强度。

       通过项目实施提升了公司内部各项技术指标，如产品研制周期缩短20%，产品设计数字化率超过80% ，制造过程数控化率达到80%以上，生产效率提高50%以上，能源利用率提高40% 以上，产品不良率降低10%以上，运营成本降低20 %等。
       项目实施完成后，运营指标分别有显著提升，1）、交期承诺：48小时工单结案率提高了25%、一日锁定计划达成率提高了20%、订单准时交付率提高了22%；2）、生产效率：生产效率显著，产能提升了30%，物流配送率提升了13%；3）、质量提升：存货周转率提高了30%、零公里反馈率下降49.15%、超期库存数降幅21%；4）、成本下降：单台制造成本降低了13%、工废率下降10%、下序反馈率下降10%；
       3.2 社会效益

       通过该项目的实施，将攻克多项智能制造关键技术，扭转依靠国际高端装备技术的局面，提升发动机装备制造业的自主研发和生产制造能力；同时，项目成果也将在发动机行业成功应用的基础上，推广到其他行业，带动相关行业的技术进步和发展，为整个装备制造业的技术升级提供借鉴。

       在项目实施过程中，通过积极推进各类企业标准和农机行业标准的规范建设，完成软件著作权申请5项、起草相关企业标准5项等，这也为未来农业装备领域的网络化、数字化及智能化建设提供了参考和借鉴，具有极大的市场价值和社会价值。