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取经“三湘”热土,思悟智造落地之道

2025-05-12e-works 杨培

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2025年4月16-18日,e-works数字化企业网组织了“湖南标杆智能工厂考察”活动。本次考察深入探访了三一重工、山河智能、楚天科技、北汽福田长沙超级卡车工厂和中车时代电气五家行业领军企业及其智能工厂。通过实地观摩、专家讲解和深度探讨交流,考察团不仅身临其境地感受了行业领先企业推进智能制造的最佳实践,也共同学习了智能工厂的建设与落地之道,收获巨大。
       近年来,湖南省作为制造业大省和中部地区先进制造业高地,正着力推进智能制造赋能工程,深入开展“智赋万企”行动,以智能制造工位、产线(车间)、企业建设为基础,智能制造标杆创建为引领,系统解决方案供应商培育为保障,智能制造进园区等平台搭建为载体,“四位一体”推进产业智能化升级。在此过程中,一批智能制造标杆企业与示范工厂脱颖而出,为制造业高质量发展提供了独具特色的“湘”式样本。

       2025年4月16-18日,e-works数字化企业网组织了“湖南标杆智能工厂考察”活动。本次考察由e-works常务副总经理李翔带队,20多位来自不同行业制造企业的高管、CIO、数字化转型与智能制造推进负责人组成的考察团,在3天的时间里前往长沙和株洲,深入探访了三一重工、山河智能、楚天科技、北汽福田长沙超级卡车工厂和中车时代电气五家行业领军企业及其智能工厂。

       通过实地观摩、专家讲解和深度探讨交流,考察团不仅身临其境地感受了行业领先企业推进智能制造的最佳实践,也共同学习了智能工厂的建设与落地之道,收获巨大。
 
e-works 2025湖南标杆智能工厂考察团合影

推进智能制造,须以精益管理夯实根基

       智能制造必须建立在精益生产基础之上。精益生产以“消除浪费、创造价值”为核心理念,通过优化流程、减少冗余、提升资源利用率,为智能制造筑牢底层根基。对于企业而言,精益生产是实现智能制造的基础,而智能制造则为企业实现精益生产提供支撑,二者相辅相成。企业在推进智能制造与智能工厂建设的过程中,必须坚持精益先行。

       通过考察可以发现,行业领先企业均将精益生产视为智能制造的关键基石。其核心逻辑就在于,唯有将精益理念深度融入生产运营各环节,解决生产现场的低效与浪费问题,构建标准化、规范化的作业体系,才能保障智能制造系统高效运行,实现数据驱动下的精准决策与智能升级,推动企业高质量发展。

       例如,在推进智能制造过程中,三一重工将精益管理作为核心战略,并精心构建了“精益屋”模型。在“精益屋”模型架构下,“制造竞争力提升”被置于屋顶位置,作为精益管理的核心目标与行动指引。同时,PDCA循环贯穿始终,通过计划、执行、检查、处理的闭环管理,推动管理流程持续迭代优化,确保智能制造系统运行的稳定性与高效性。QC活动聚焦质量把控,通过质量改进攻克生产难题,为智能制造奠定坚实的质量基础。质量约谈活动以问题为导向,强化部门间沟通协作,及时消除质量隐患,这一举措旨在保障生产流程的连贯性,确保智能制造所需的标准化、规范化作业体系得以有效落实。而精益专项则通过多元申报机制,激发各部门自主创新活力,挖掘改善潜力,为智能制造的技术升级与流程优化提供源源不断的动力。

       而且,三一重工还将“全员参与、持续优化”的精益改善文化深度融入精益屋体系,并构建了从事业部到分公司各部门的多层级精益小组组织架构,推动精益理念在各个生产环节落地生根,进而驱动智能制造得以真正落地。

       中车时代电气深知,完备的精益管理体系是实现智能制造的必要前提。基于此,中车时代电气深度践行中国中车“推行精益生产、实施精益管理、打造精益企业”的精益“三步走”战略,将夯实精益管理作为推进智能制造的基础,并专门设立了工业工程(IE)部门,组建起一支由10多名专职人员领衔,工艺、生产管理等多部门人员参与的精益推进团队。
 
考察团在中车时代电气座谈交流

       目前,中车时代电气已培育出一支实力强劲的精益人才队伍,包括72名精益管理专家,111名精益内审员和661名扎根一线、善于创新的精益改善能手,为精益管理体系的落地实施与持续优化,提供了坚实的人才保障。在此基础上,中车时代电气稳步推进数字化转型与智能制造,实现精益理念与数智技术的深度融合。

构建柔性生产体系,灵活响应多元需求

       伴随着客户需求日益多样化、个性化,制造业的生产模式正从大规模批量生产向多品种、小批量定制化生产转变。如何实现灵活可控的柔性生产,成为企业赢得未来竞争的关键。为此,行业领先企业纷纷立足行业特点与企业现状,积极探索柔性生产体系建设,以满足混线生产与柔性制造需求。

       例如,三一重工18号工厂堪称柔性制造的典范。在这里,一块钢板经下料、切割、焊接、组装等智能化生产流程,最终转化为型号各异的泵车,实现“一块钢板进,一台泵车出”。工厂还实现了物流、装配、质检等各环节的自动化。借助智能系统,每个订单都能精准拆解至各个工位,通过“产品混装+可变脉动式生产线”的创新模式,实现多品种、小批量的高效生产,在满足市场多样化需求的同时,也大幅提升了生产效率与制造灵活性。
 
考察团在三一重工长沙18号工厂合影

       山河智能根据各产线的产品族、产能和生产节拍,采用价值流图、车间建模等方法来合理规划智能产线,以适应小批量、多品种的生产模式。目前已建成10余条智能产线和国内领先的智慧下料中心,并实现了从下料、焊接、机加、涂装到装配的工艺全流程数字化管控。

       北汽福田长沙超级卡车工厂作为北汽福田打造的南方制造中心,集自动化、智能化、柔性化为一体,可支持传统燃油车与新能源卡车等多类型产品的共线生产。通过模块化设计,工厂可快速切换产线配置。而且,通过C2M(客户直连制造)模式,用户可在线选配动力、货箱等参数,系统自动生成生产指令。凭借高度灵活的生产体系,工厂可精准适配商用车多品种、小批量的市场需求特征。
 
考察团参观北汽福田长沙超级卡车工厂车身焊接车间

       楚天科技为客户提供的医药装备,具有定制化程度高的特点,属于典型的离散型定制化生产模式。为此,楚天科技也在积极探索柔性制造模式。在零部件制造车间,楚天科技近年来通过优化车间布局,并引入柔性制造系统(FMS),从而能够根据市场需求或生产任务的变化,快速调整生产流程、产品种类和产量,缩短加工等待时间,提升加工效率。而且,车间还实现了刀具、量检具智能化管理以及生产信息可视化。

       中车时代电气基于多品种、小批量生产需求,早在2016年就建成了轨道交通变流器模块自动化智能化生产线,成为国内轨道交通行业首条按照“工业4.0”标准打造的样板生产线,可实现20多种变流器模块的混流共线生产。此后,基于变流器模块智能产线的建设经验,中车时代电气近年来还建设了网络模块人机协作数字化产线、CDCU机箱首条无人化智能标杆产线,不断提升柔性制造能力。

创新技术赋能,驱动降本提质增效

       除了柔性生产与精益管理,技术创新同样是智能制造的核心驱动力。当前,在智能工厂建设过程中,积极开展技术创新与新兴技术落地应用,已成为企业共识。本次考察的行业领先制造企业,都在5G、物联网(IoT)、VR/AR、数字孪生、人工智能等新兴技术领域展开积极探索,推动生产与运营管理向数字化、网络化、智能化升级,进而实现降本、提质、增效的目的。

       例如,随着人工智能成为制造业高质量发展的重要驱动力,三一重工正围绕“数智化产品、数智化运营、数智化智造”三大方向,积极推进AI技术应用,且效果明显。包括工序级自动排程软件提升排程效率,智能套料提高钢材利用率,IoT工时定额实现工时精准计算与成本控制等。

       在制造数字化方面,山河智能通过搭建挖掘机动臂焊接数字孪生生产线,对焊接工业参数及质量进行实时优化与监测,大幅提升了生产效率。在研发数字化方面,山河智能通过构建实时数据驱动的工程机械数字孪生体,实现了零部件的精确选型与优化配置。此外,山河智能还在生产过程中落地了基于机器视觉的车间安全管控与人效分析,实现了对人员安全、环境安全、设备监管等多种潜在风险的管控。

       北汽福田长沙超级卡车工厂依托5G+工业互联网平台,融合工业大数据、人工智能、物联网、数字孪生等新兴技术,打造了数实融合、虚实同步的5G全连接数字孪生工厂,实现数字虚拟工厂1:1孪生复刻实体工厂,以数字世界驱动物理世界,实现了研发、生产、供应链及运营环节的数字化,推动实现更高效、更灵活、更可持续的先进制造模式。
 
北汽福田长沙超级卡车工厂数字运营调度中心

       中车时代电气以产品工程化为基石,搭建了基于数字化模型的工艺仿真平台,建立了40多条面向产品生命周期的设计(DFX)规则,实现在三维阶段进行布线验证、装配仿真验证、关键位置尺寸验证,提前识别及规避问题,提升产品质量、缩短试制周期、降低试制成本。而且,也通过人机协作系统、视觉技术等的运用,将产品加工细化到工步(将复杂的加工任务,按照不同的加工动作和条件,细分成一个个的小步骤)进行管控,降低对人员技能的依赖,实现过程作业防呆防错和质量一致性,提升交付质量。

聚焦智能产品与服务,提供更优体验

       智能制造作为一种先进的制造模式,将智能技术贯穿于产品的设计、生产、管理、服务等全生命周期过程中。这其中,智能产品与智能服务是重要体现。智能产品通过融入传感器、芯片、软件等智能元素,具备感知、分析、决策和交互等功能,能够更好地满足用户的个性化需求和复杂的应用场景。智能服务则借助物联网、大数据等技术,为产品提供远程监控、故障诊断、预测性维护等服务,实现产品全生命周期的优化管理。

       本次考察的行业领先企业均将智能产品与智能服务体系建设,纳入推进智能制造的核心任务和重点实施内容。一方面,依托前沿技术打造智能产品,为用户带来卓越使用体验;另一方面,依托智能服务实现从产品销售到全生命周期价值服务的跨越。这种“智能产品+智能服务”创新模式,也成为其巩固市场地位、引领行业发展的核心竞争力。

       例如,在打造智能产品方面,三一重工已围绕工程施工全过程融合网联化、智能化、数字化技术,实现工程施工可视化、多车集群化协同作业,以及无人运输调度、系统作业调度、装备实时监控、车辆远程控制等。其中,无人摊压机群产品布局单机智能产品、无人机群产品、设备管理平台3大模块,已在全国21个省36个项目中推广应用;无人“挖装运”作业在露天煤矿场景实现自动挖掘装车智能调度、挖卡系统等八大功能24小时施工。
 
考察团参观三一展览馆

       山河智能构建了“先导式创新”体系,并以“智能化+绿色化+无人化”为核心,开发了行业内多款首台套智能产品。其中,山河智能研发的全球首台5G+智能旋挖钻机,操作人员可通过5G远程遥控接管平台实现无人化作业,有效解决高危恶劣环境下的施工难题。而且,这套5G遥控技术已在多款产品上得到推广和应用。
 
山河智能以“先导式创新”开发的首创产品

       在智能服务体系构建方面,三一重工和山河智能作为装备制造行业的龙头企业,在生产泵车、中型挖机等产品时,都会安装“黑匣子”,其主要作用是通过传感器采集运行过程中的各种数据,再由无线通信模块回传至企业。同时,基于工业物联网技术和平台,“黑匣子”传来的实时位置、开工小时数、故障等信息一目了然,从而为提供智能服务奠定基础。

       具体而言,三一重工通过C端客户设备互联功能,能够实时掌握已售出设备的运行状态,实现远程监控和管理,从而能够为客户提供更加便捷、高效的服务。同时,基于工业互联网平台,售后运营数据也能清晰呈现,包括设备维修记录、售后服务响应时间等,从而有助于其不断优化售后服务,提高客户满意度。例如,可帮助客户对设备进行远程诊断,提供增值服务。当某台设备出现故障,可第一时间派出距离最近的售后人员;当哪些部位故障率较多,企业也可以在设计和生产环节予以改进。

       山河智能一方面依托“山河祥云”智能工业互联网云平台,推出了5G+遥控施工、智慧施工、智慧矿山、自主作业等多款成熟产品及解决方案,提升服务效率与品质,促进配件销售,实现线上服务派工占比超50%。另一方面,也建成了行业领先的呼叫系统,可利用呼叫中心,实时对话务详情、坐席状态、运营数据进行监控,从而为客户提供更加优质的服务。此外,山河智能还基于物联网技术实时采集主机作业数据,打通各营销服务环节,促进商机挖掘,搭建起了基于数据流+业务的双驱模式,支撑新的服务体系。

践行绿色发展理念,积极探索绿色制造

       践行绿色发展理念,推进绿色制造,既是企业顺应环保趋势与相关政策要求的必然选择,也是满足市场对绿色产品的需求的关键举措。它不仅有助于企业规避环保法规风险,还能通过生产绿色产品抢占市场先机。此外,绿色制造强调资源节约与循环利用,在助力企业实现可持续发展,推动企业在市场竞争中赢得长远优势等方面也具有积极意义。

       通过本次考察可以发现,行业领先企业都在围绕绿色低碳发展战略,探索绿色制造模式,积极打造“绿色工厂”,并取得了实效。

       例如,北汽福田长沙超级卡车工厂以北汽集团“BLUE卫蓝计划”为引擎,通过高效用能、自制和外购绿色能源、碳补偿等关键举措,推动“双碳”目标落地。在降低能源消耗和减少碳排放方面,工厂采用先进的节能技术与设备,对生产过程进行优化,以减少能源消耗。同时,工厂光伏发电总装机容量达5900KW,每年可产出清洁绿电536万度,实现节约标准煤1761吨,减排二氧化碳5352吨,减排二氧化硫161吨,相当于每年植树约2973棵。在生产过程中,工厂还注重引入生态设计理念,在卡车研发设计阶段全面考量生态环境要素,通过创新设计与技术应用,实现经济效益与环保效益的协同提升。此外,工厂还积极采用环保材料和绿色制造工艺,进一步降低环境污染。

       楚天科技始终坚持绿色发展,重点围绕制造过程核心工艺绿色化技术及产品绿色化研发制造两个方面,逐步建立绿色工厂。例如,在研发环节,大力推行PLM模式下的产品全生命周期绿色化集成研发体系,从设计源头提高原料利用率,降低生产中的能源消耗,同时产品报废后可对其材料回收利用。在制造环节,针对零部件切割下料、机加工、焊接、打磨、抛光等过程中产生的废弃物,配备了废弃物回收处理设施。此外,在厂区建设方面,楚天科技秉持“厂区、景区、社区”三区融合的建设理念,在建筑、能源、管理等多方面践行绿色环保理念。
 
楚天科技总部园区沙盘

后记 

       本次深度考察采用e-works一以贯之的工厂现场参观、技术讲座、问答交流和内部研讨等多种方式,内容丰富、行程紧凑、主题明确。在三天密集的考察行程中,考察团深入工程机械、医药装备、商用车、轨道交通装备等行业领先企业的生产现场,在生产一线感受智造魅力,在思想碰撞中启迪创新思维,不仅对推进智能制造有更深的认识和启发,也为今后推进智能制造、实现工作创新提供了新思路与新路径。考察团对e-works的精心组织给予了高度评价,一致认为是一次满载而归的收获之旅。

       关于本次考察的更多详细内容,请长按查看e-works特别报道:2025湖南标杆智能工厂考察

       e-works作为致力于推进智能制造与两化深度融合的第三方专业服务机构,将通过考察、论坛和实训等多种形式,持续为广大制造企业提供更多与知名企业面对面学习交流的机会:

       5月21-23日,e-works还将举办第八届粤港澳大湾区标杆智能工厂考察,详情参见(扫描下图二维码):
      或者点击链接https://www.e-works.net.cn/report/20250521GBA/GBA.html?sessionid=-1024451154,了解详情和快速报名。
责任编辑:杨培
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