爱柯迪股份有限公司，简称IKD，成立于2003年12月，坐落在现代化国际港口城市宁波，拥有压铸行业先进、高效的设计理念，具备自主研发，精益化生产和管理能力，并建有一套符合现代化汽车零部件生产要求的项目、生产管理体系，质量、风险控制体系。员工近5000人，2022年实现总营业收入约40亿元，2021年入围中国铸造行业压铸件生产企业综合实力50强（排名第3）。经过历年的建设已多次获得浙江省数字化工厂、工信部5G+工业互联网试点示范项目、工信部物联网示范项目。
公司主要从事汽车铝合金精密压铸件的研发、生产及销售，其主要产品是通过压铸和精密机加工工艺生产的适应汽车轻量化、节能环保需求的铝制汽车零部件，包括汽车雨刮系统、汽车传动系统、汽车转向系统、汽车发动机系统、汽车制动系统及其他系统等。业务均衡覆盖美洲、欧洲以及亚洲的汽车工业发达地区,主要客户为全球知名的大型跨国汽车零部件供应商,包括法雷奥(Valeo)、博世(Bosch)、克诺尔(Knorr-Bremse)、麦格纳(Magna)、电产(Nidec)以及博格华纳(Borgwarner)、大陆(Continental)、马勒(Mahle)、耐世特(Nexteer)、舍弗勒(Schaeffler)、蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)、采埃孚(ZF)等。未来，公司将借助爱柯迪的品牌形象，以及多年来积累的销售渠道、客户资源，通过满足客户对供应商战略布局的要求，为客户降低采购成本，逐步提高客户服务效率，进一步巩固和发展与客户的战略合作关系。
图1 爱柯迪股份有限公司
二、CIO个人简介
张帅，2004年起专职从事制造企业ERP系统的开发、实施和项目管理等工作，在甲方、乙方均工作多年，具备大型集团公司和制造型企业信息化规划能力、基础设施及应用系统架构能力。精通制造加工企业业务流程、具有多年ERP、MES、PLM、OA等系统建设、实施与运维管理经验；熟悉汽配类集团性企业的经营特点及信息化、数字化建设，具有丰富的IT项目管理经验；对企业数字化转型以及5G建设具有独到的见解，曾获e_works2019年度中国制造业优秀CIO。
张帅2010年加入爱柯迪，目前负责集团整个信息化和数字化建设工作，现致力于探索信息系统与精益制造、质量改善等管理方法的结合以提升企业制造管理能力。如何将管理理论、管理实践、信息化及互联网技术有效结合，为企业及客户提供极致管理和体验是张帅追求的职业理想。
图2 爱柯迪股份有限公司CIO 张帅
三、个人信息化从业经历及主要业绩
在乙方台资企业宇泰软件和民企极望科技工作期间，积极探索制造企业生产流程和信息化的特点，期间成功负责实施了近20个中型制造企业的ERP系统以及多个小型信息化项目，项目覆盖汽配、电动工具、电器、机械、纺织、电池等行业，积累了大量的项目实践和管理经验，拥有ERP信息系统开发规划、设计、管理能力，带领项目团队实现信息系统的自我开发或二次开发。
在担任爱柯迪集团信息化和数字化负责人期间，积极探索如何将信息化管理理念融入现代企业管理体系的建设过程中，带领开发团队将董事长管理理念完全融入自主开发的ERP系统中，通过信息化手段加强集团管控、加强集团公司与企业的业务协同与信息共享。随着集团生态链子公司的不断加入，经营地域的不断扩大，国际化步伐逐渐加快。如何建立有效的信息化管理模式，如何确保信息化建设落到实处并尽快取得成效？经过一段时间的认真思考、探讨，确定了信息化、数字化、智能化的集团信息战略。随后集团先后引进并成功实施了MES系统，WMS系统，PLM系统等，实现产品从原材料到成品的全流程追溯功能，引进OA系统实现集团协同办公、快速决策、信息共享等，通过虚拟化技术建立集团私有云确保信息数据的安全。2019年3月与宁波移动深入合作5G项目探索5G+数字工厂模式，在工业领域里打造智能标杆工厂。同时公司在两化融化、数字化转型以及智能制造中取得了不少荣誉，具体如下：
2017年宁波市两化深度融合示范企业
2017年宁波市工业物联网应用试点项目
2018年第二届ROI中国工业4.0杰出贡献奖
2019年取得两化融合管理体系认证
2019年2个车间被评为宁波市级和浙江省级数字化车间
2020年e-works中国智能制造最佳实践奖和中国标杆智能工厂
2020年中国移动首个“5G+智慧工厂试点示范基地”
2020年全国首个全5G智慧工厂
2020年获得5G产业联盟认证并入选国家发改委5G新基建工业互联网课题
2020年工信部工业互联网试点示范项目
2021年工信部物联网示范项目
2021年工信部工业互联网平台创新领航应用案例
2021年全国5G行业应用十大优秀解决方案
2021年浙江省“未来工厂”试点企业
2022年e-works2021中国工业数字化转型领航企业
四、近2年在企业主要推进的智能制造项目
爱柯迪5G+数字化工厂以5G作为新型网络，利用互联网技术实现工厂内设备的数字化全联，并按照生产流程构建全周期数字化闭环管理。
1. 信息化或智能制造相关项目
1）机器视觉检测场景
爱柯迪目前产品质检主要由人工完成，主要存在误检、漏检、效率成本等方面的问题，通过机器视觉辅助质检，可以提升准确率，实现机器换人。这套专机针对的是0472压铸件，单周产量2.6万件，全检需要7个产业工人。现在这套设备只需要1个工人负责上下料，平均节拍20秒左右。检测专机设备包括了全部12道工序，包括扫码识别、气动量仪测量、平面度检测、表面检测、尺寸测量等等。
图3 机器视觉检测架构图
数据准备：建立生产线合格和含缺陷产品分类图像库，后续通过训练的模型进行区分类别。
数据获取：获取摄像头拍摄的图像信息，工业摄像头通过局域网连接到边缘节点。在 MEC中安装有 EFM 节点、Onvif 和 Websocket DSLink。
模型训练：在 GPU 服务器或云端通过大数据深度学习平台（如 Sophon）进行训练，深度学习模型选用各种强大的类神经网络如 ResNet、Xception、YOLOv3 等，最后者是一款业界前沿的主流目标检测框架，具有高精度和计算速度快的优良特性。有時，多种模型可被融合来达到更好的效果。
数据储存： 模型输出的检测结果、时标、处理后图片的存储路径等保存在 Parstream中。同时，DGLux 可以通过 Parsteam DSLink 从数据库中获取历史数据，提供历史数据查询UI 展示。完整的、永久历史数据存储在云端（TDC）或者数据中心（TDH）中，供检验人员二次检查、评估、历史查询和统计分析。
模型分析：摄像头捕捉生产和组装过程图像，将模型应用到与摄像头相连的雾端计算服务器将图像与缺陷图像进行快速分析比较，并相应地对图像进行分类。雾计算具有更高的业务灵活性、更好的安全性和更强的隐私控制，并能降低运营成本。
数据检查：分类结果可以存入 TDC 云端或者数据中心 TDH，由检验人员二次检查、评估和反馈，供后续持续优化。
持续优化：通过 Sophon 训练模型不停地进行学习，持续地从检验团队获取专业知识反馈，纠正信息以及来自车间的图像随后包含到模型的下次训练周期中，从而改善检测未来缺陷的能力。
信息显示：DGLux 通过 Upstream 连接到 EFM，获取到实时处理结果，做实时数据展示。UI 界面包括实时图片检测、本地图片检测和历史数据查询。
该系统的模块化提供了不同子系统之间的独立性和解耦，并通过允许使用来自第三方的新模块进行增长，或者和其他第三方软件相结合，为系统的整个生命周期增加了巨大的价值。
5G为这套设备提供700M上行的带宽，机器视觉质检在云端完成推理。平台打造跟华为合作，基于ModelArts的AI开发套件，样本和训练在公有云上完成，训练好的模型下发到5G边缘云，专机负责采集并提供样本。
2）三维扫描首检场景
压铸产品质检管理。提供首检、末检、外观巡检等，送检产品不合格，系统自动反向锁机，显著缩短了问题产线的废品产量。检验手段方面，除了三坐标、X光等，也同AI算法进行结合，使用三维逆向建模、机器视觉外观检测等。
5G三维扫描系统从功能上主要包括扫描仪、5G图像建模云平台、5G通信模块等三个部分组成。
图4 三维扫描架构图
扫描仪：扫描仪采用蓝光多频相移技术，可实现精度高达0.01mm的非接触式扫描测量，扫描相机像素高达500万，单幅图像画面可达500mb。工作时，将待检测物品放在标准测试台上，扫描仪快速获取产品的标志画面，快速传送到后台处理。
5G图像建模云平台：获取的图像数据通过5G网络以及5G云专线，传送至部署在移动云的建模处理平台，该软件平台主要实现以下功能：数字建模：将扫描获得的画面进行拼接和处理，通过比对运算，对物品的表面构型进行还原，快速获得三维模型，其精度可以达到0.02毫米。匹配比对：存储数字构型的标准三维模型，与扫描获取的三维模型进行匹配比对，并直接通过颜色图形渲染的方式展示比对结果，其中红色的为正偏差，蓝色的为负偏差，质检和设计人员可直观地判断检测结果。
图5 三维扫描成像图
现阶段工业零件的型面测量主要是通过三坐标测量仪进行的，首检时间需要N小时/只（只考虑测量、出检验报告等步骤。如果从编程开始，则需要按天计算）。而采用三维光学扫描系统，设备安装调试时间10-15分钟（如固定场地调试时间均可省去），测量时间仅需3-5分钟/只，可以大大提高检验效率。
3）产品全流程追溯场景
当某一个产品在用户处发生质量问题时，如何快速准确的定位到同一批产品目前分布在哪里？这是很多制造企业面临的痛点，目前通常的做法是扩大范围整批量召回。
爱柯迪在产品通过激光刻上唯一身份标识的二维码，当产品在客户处出现质量异常时，只
需拍带有二维码的产品图片给爱柯迪。通过扫描这个二维码，可以追溯该产品原材料供应商生产批次、炉号、牌号、检验结果，以及该批次原材料的出入库、投料、出汤等相关信息。也可以查看该产品的每道生产工艺的所有信息，如该产品是什么时候压铸的，用哪台压铸机哪付模具等等。
4）UWB模具高精定位场景
智慧工厂车间通常是存放生产重要的物品及设备， 由于设备物资型号众多，寻找起来费时费力，严重影响生产效率；因此对于进入车间的物资定位监控十分重要，如果缺少任何一个监控环节，就有可能造成重大损失。
爱柯迪UWB模具高精度无线定位系统，采用先进的脉冲无线定位技术，通过在现场部署定位基站，为定位对象配置标签的方式，实现对每付模具的实时监控及查找调度，提高企业整体效率和管理水平。
整体上，无线定位系统分为定位标签、定位基站、定位平台、定位应用四个层次。配置在定位对象上的定位标签向周围的定位基站发送 UWB 定位信号，定位基站进行初步数据处理后，通过5G方式回传给定位平台进行位置信息解算，并在地图上进行实时呈现，定位应用在位置数据的基础上，支持历史轨迹、电子围栏等业务功能。
图6 UWB定位地图
5）AI质检系统
传统汽配企业质检环节劳动力密集，人工质检方式存在固有弊端。包括效率低下、易疲劳、误判率高、人员流动率高等问题。爱柯迪5G+AI质检云平台聚焦汽配领域质检环节中的实际痛点，通过端+5G网络+MEC边缘云+云服务的协作，建设“专机+专网+平台”的智能质检模式，即打造一体化智能质检专机，并基于5G+工业互联网下的云网边端架构打造质检云平台。通过AI质检设备边端采集零部件视频数据，基于5G高质量专网传输，将MEC自动部署和在线推理，在质检云平台上开展数据集、标注、模型及训练交易，使工厂质量检查和缺陷识别、提升灵活性和零部件高效测量变得简单和高效。
图7 AI质检系统
本项目将5G技术、AI技术、云技术及与工业机器视觉技术有效结合，全国首创5G+云+AI的机器视觉解决方案，实现一套账号登录、一种体验。与传统人工质检模式相比，不仅可以提升传统质检环节的工作效率，更能代替过去以人力作业为主的品管作业；与当前主流的机器视觉质检相比，本项目平台能够提供深度学习和3D测量等更高要求的算法应用，持续沉淀智能化质检服务能力，实现汽配行业AI质检方案的批量复制，在助力汽配制造企业转型升级、提升汽配行业生产效率和产品品质、打破国外核心技术垄断等方面具有重要的创新意义。
5G+云+AI的工业质检解决方案，通过端+5G网络+MEC边缘云+云服务的协作，“让设备增加眼睛”，使工厂质量检查和缺陷识别、提升灵活性和零部件高效测量变得简单和高效，这也将成为未来智能化工厂标配解决方案。
6）安全生产
根据爱柯迪厂区的实际需求，本着因地制宜、科学合理、注重实效、严格要求及保密的原则，着眼于实际并考虑未来业务接入，从可视化园区综合管理、生产过程辅助管理、场景化安防管理等环节入手，在监控中心部署实景智能安全管控平台，创新应急指挥管理模式，利用AR增强现实技术，实现在高点视频画面中的道路、建筑、摄像机、作业现场、物资设备、风险隐患等实景标注，打造立体化的视频AR实景地图，引领传统以GIS为入口的安全管理业务向实景化、场景化转变。并通过整合各类业务数据，在海量的安防资源及业务数据基础上，利用视频空间大数据技术构建工厂场景化管理模型，重建各业务场景管控流程，帮助厂区提高安全防控等级，从多维度保障安全生产，实现厂区全面透明化管控，深入实施智慧工厂的数字化工程，管理人员可清晰了解生产环节的每一步情况，将管理真正做到“看得见，管得着”。
（1）AR实景监控
系统支持在厂区内的视频画面中标注各类信息，如出入口、公共设施、生产设备、摄像机、操作记录、维护记录等，标签支持关联文字、图片、视频、语音等信息，支持区域标签、矢量标签等多种方式的标注，标签支持搜索、定位，搜索到目标信息时摄像机能够自动聚焦在目标位置，整体效果就是一个生产管理可视化实景地图，能给监控人员带来非常直观的临场感。
（2）视频立体联动
系统通过接入厂区内建设的高点监控视频后，以其高视野、大场景的视频画面能够实现厂区、车间的全方位巡视，同时，在由高点视频为载体的视频实景画面上，可以通过标签信息直观的查看低点摄像机等防控资源的分布。并通过标签联动低点视频技术，能够调用低点摄像机以画中画的形式进行细节的查看，发生异常时，既关注整体又兼顾局部，打造立体化监控模式。
图8 5G实景视频空间指挥系统
（3）智能视频巡更
支持对工厂的摄像机设置自动视频巡更预案，支持按照巡更路径、时间节点把各个重点区域需要关注的摄像机，按照巡更路径、时间节点加入到视频巡更任务中来，形成视频巡更方案。启动视频巡更预案时，系统按照巡更路线（摄像机顺序、时间等）自动完成工厂监控图像的实时调阅，从而达到远程巡逻的目的，改变传统人员走访式巡更管理，大大减少巡更人员配置。平台支持针对不同时段、不同情况下的多种巡更预案设置。同时，平台会自动的记录安保人员对该路视频的巡检情况，安保人员需要在设定的时间内对每一路打开的视频进行人工复核，视频核实操作将作为安保人员巡更的凭证。管理人员可随时查看该执行人员的执行任务情况，便于对监控人员绩效考核管理。
2. 效益分析
1）经济效益
爱柯迪自从启动数字化工厂战略至今，五年来方案实施顺利，已成为国内汽车行业规模最大的数字化工厂，未来爱柯迪还会持续探索和发展，力致建成离散型制造行业标杆智能工厂，项目完成后，在一定程度上实现了公司降本提质增效的目标，拥有了快速响应市场的能力，大大提高了产品的竞争力，公司综合实力显著提升。
通过5G工业互联网、精益管理思想以及技术改造三者的有效融合，我们精益单元组线产品的指标有了有效的改善：
人均附加值提升75%：智能装备联网，设备数据直采自动生成大数据管理报表，促进了现场透明化和持续改善，制造过程数据实时监控。
设备可动率提升31.4%：设备开机率监控，大数据分析形成派工推荐，提高设备利用率，通过大数据的高级分析，总结出一套更加完整的技术路线或综合技术方案。
产品综合合格率提升4.63%％：MES实现了流程防错、不合格品流出防错、漏序防错、过程检验不合格产品冻结防错、物理锁机防错等JIDOKA功能。
半成品周转天数缩短64.2%：原材料、在制品、成品库存实时100%精准，提高了库存周转率。
2）社会效益
（1）提高企业市场竞争能力
方案实施不仅提高了应用企业产品的市场竞争能力，改善了工人的工作环境，加快企业的发展，进而带动所在地区经济的发展。实现了对设备、生产现场的实时监控和管理，方便国外客户的技术交流，树立公司在国内、国际市场的良好形象。
（2）装备与产品协调发展，相互促进
通过实时质量监控，智能化的质量分析等能够有效保证产品质量。利用大数据及云计算技术对复杂的制造工艺数据进行分析研究，进一步改进产品的质量和性能，并提升制造装备的各项性能。
（3）行业推广前景广阔
由于汽车行业产品的大批量需求和个性化需求相结合的特性，实现行业产品的智能制造有着迫切的需求和典型代表意义，实施成功后有利于向同行业或相关行业进行推广,有助于提升高国内企业在国外市场竞争力。
五、个人在智能制造工作中的体会
与传统信息化解决方案相比，爱柯迪数字化转型实现了全面设备联网、全量数据采集，提高了数据的准确性和实时性。数采和大数据技术相互协作，成为工艺迭代的双轮驱动，助推质量持续优化。快速质量检测和产品全追溯，确保一旦发生质量异常系统会反向锁机减少废品流出，发生质量问题能够正向和反向追溯。
与同类产品/解决方案相比，爱柯迪与中国移动双方跨界强强合作，融合充分吸收了各自领域的宝贵经验，爱柯迪是压铸行业的龙头企业、熟悉压铸生产及质量问题，移动具有深厚的网络服务及大智移云的技术及生态资源。双方以5G新型基础设施为切入点，以生产的流程工序为落脚点，广泛应用新型工业互联网技术，效果显著。
解决方案实施以来，凭借基于物联网技术的全追溯系统获得ROI中国工业4.0杰出贡献金奖。产品质量合格率显著上升的同时，也带来人均产值及柔性生产能力的提升，成为压铸市场上竞争力提升的有效手段。
爱柯迪基于5G的精益数字化工厂建设项目的实施，除了进一步提升自身管理水平和企业竞争力，作为行业内“首吃螃蟹”的企业，同时也为制造业5G建设起到一定的示范作用，推动产业转型升级，为5G+工业互联网模式提供示范场景，为我国制造业企业的5G应用和实施，提供成功的借鉴价值。作为首家全5G智能工厂，需要面对和解决5G落地过程的诸多问题，投入更多管理成本，爱柯迪以其魄力和决心，为其它制造业企业5G+工业互联网的实施奠定基础，有助于5G在制造的推广和应用。