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高端定制化装备制造企业的智能制造项目建设为推进数字化转型升级，某公司积极围绕“十三五数字化规划”各项目标,紧扣公司“两型三化九力”战略目标与“十大管理体系”核心要求，“超前规划、夯实基础、创新探索”，公司积极探索智能制造及信息化建设，从管理到业务，致力塑造“数字化+”的能力，从研发设计、生产制造、销售服务、运营管理个环节，全面推进企业数字化转型 升级，提升产品质量、提高生产效率、提升服务质量、提高管理水平。

一、 案例简介

2017年，该公司提出的“两型三化九力”，“两型”即：“创新型、服务型”；“三化”即：“差异化、智能化、全球化”，以及企业要具备的“九种能力”，其中明确指出要具备“数字化+”的转型升级能力。项目期间，积极推进集团组织架构变革与流程再造工作，打造新思路下的深度融合业务流程和制度体系的智慧企业协同管理平台（EBPM）；全面推进基于MBD研发设计数字化，构建企业协同研发体系（PLM）；深化企业管理应用，实现管理数字化转型（ERP）；构建以“客户为中心”的集团客户关系管理系统（CRM）；打造以精益生产为指导的制造执行系统（MES）;打造敏捷透明的供应链数字化管理体系(SRM)；自主搭建物联网和大数据平台，探索开展大数据分析工作(IOT)；支持全员创新，激活内生动力，自主开发内部创新平台；通过众多核心系统的建设和集成，推进数字化转型升级。

二、案例背景介绍

本项目围绕地下工程的特点和难点，打造一体化施工解决方案，包括围岩动态判识与地质风险预警、施工辅助决策、智能指挥调度、施工质量智能评价、隧道智能建造过程多方协同交互等功能。对于装配、调试，根据产品类型采用智能装配流水线。已建湿喷台车、凿岩台车、多功能台车等现代化流水装配的总装生产线。流水线本体采用适应性广、故障率低、经久耐用的地拖链+双板链模式，配套机械助力安装设备、数字化拧紧设备、高精度加注设备，通过柔性的作业编程和合适的质量监控实现了多产品均衡、高效、高质的产出。对于零部件制造，大量研发并使用智能制造技术。三维智能套料系统同时满足材料利用率、切割工艺、生产效率等多目标需求；智能化切割系统解决了大型非标零部件坡口自动化切割难题；关键部件机器人自动化焊接技术采用柔性自动化焊接机器人系统，解决盾构机复杂结构件（刀盘、盾体、变速箱等）自动化焊接技术瓶颈。自主研发的大型非标加工设备可覆盖8米以上的超大直径盾体加工，且成本优势显著，设备价格不足传统大型数控立车的十分之一，显著降低制造成本与产品售价。

三、案例应用详情

1、总体应用框架

站在高端定制化装备制造企业整体的角度，该公司未来智能制造的建设目标，是在实现业务量化的基础上，强化物联网建设，深化大数据挖掘，推进管理变革创新，将先进的信息技术、工业技术和管理技术“三元融合”，实现管理的数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用的多维驱动，在其基础上建立的智能组织架构是未来企业的骨骼，全业务流程体系是血液与经脉，他们共同支撑与不断完善企业智能制造的运营体系，通过大数据驱动与内外部集群的创新引领，企业内各体系间相互协作，形成一个健康的有机整体，共同支持企业智慧大脑的运作，从而推进企业智能制造的持续发展。

2、关键技术应用详情

（1）研发设计数字化

以PLM系统为核心的研发设计数字化建设。针对复杂多变的地质环境、不确定的客户需求对地下工程装备研制提出的要求，在传统的PLM、三维设计基础上，逐步开展包含几何信息、约束信息、工程属性的全机数字样机建设和全生命周期数字孪生系统构建工作，实现“将产品塞进电脑、将车间搬上电脑、将隧道建在电脑”的目标，从而在电脑中完成设计、制造、组装、施工等环节，并反复模拟仿真，线上发现问题、修正缺陷，直至产品完美，再搬到线下进行生产制造，打造“零缺陷”产品。

（2）产品智能化

以隧道智能施工成套装备为核心的产品智能化建设。突破了围岩参数判识处理、三维空间定位与量测、指令执行监测与纠正、安全风险知控一体化等四大核心技术，构建了公司隧道智能装备共性技术体系。当前，公司研发的全工序、全地质、全断面、全地域的地下工程智能装备，已经广泛应用于铁路、公路、国防、水利、矿山等行业。

（3）制造智能化

以MES系统（含车间级设备互联与数据采集）、中央智能物流中心为核心的制造智能化建设。通过SCADA对关键设备进行联网改造、实时采集设备的状态和加工参数，实现设备异常报警监控；通过DNC实现数控设备的NC程序管理、程序远程下载上传、工艺参数实时采集与监控；通过APS承接经营计划和需求，实现基于有限产能的辅助生产排产，加快生产反应速度，提高生产资源的利用率；通过MES实现图纸和工艺文件的电子档现场查阅，现场异常实时反馈，生产执行状态移动报工，台账、周期保养、维修、知识库等全过程的设备管理。通过项目建设推动公司生产管理科学化，提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量与市场竞争力。中央智能物流中心导入智能化成套物流设备及系统，结合实物流、信息流，无缝衔接采购、生产物流，实现集团各园区零部件、在制品、产成品、备配件的准时、准确供应与交付，确保全程可视化集中管控。通过中央智能物流中心建设，提升物资库存管理水平，降低呆滞比例，同时提升物流作业效率。

（4）服务智能化

以智能互联装备协同管理平台为核心的服务智能化建设。该平台围绕地下工程的特点和难点，打造一体化施工解决方案，包括装备状态信息实时监控、装备故障警、围岩动态判识与地质风险预警、施工辅助决策、智能指挥调度、施工质量智能评价、隧道智能建造过程多方协同交互等功能。通过该平台，为隧道智能建造提供了感知、决策、控制和执行功能的“大脑”，解决了人-机-岩信息共享与机群协同作业难题，避免地下工程重大灾害事故的发生，避免因装备损害引起的停机停工，减少经济损失；同时结合现场多维信息为操作人员推荐合理化控制操作参数，提高作业效率，保证设备和工程安全。

（5）管理智慧化

以智慧企业协同管理平台为核心的企业管理智慧化探索。协同管理平台引入基于管理要素的业务流程设计和管理方法论，梳理、优化集团管理体系；打造以业务流程为核心，融合岗位、制度等多管理要素的制度流程一体化平台，解决制度与流程两张皮问题；同时给每位员工精准推送与其岗位职责高度匹配的《岗位手册》、《流程手册》、《制度手册》（电子化的实时工作指南）。该平台的实施，以业务流程为纽带，融合制度、绩效、风控等主题，从结构化管理要素角度来构筑企业标准化、精细化的管理体系；同时，该平台与集团业务大数据平台打通，实现了集团6条主价值流程的实时在线监控和数据挖掘，为决策层提供科学决策依据。

四、创新性与优势

本项目的创新性在明晰了企业的智能制造体系终究要为企业本质服务，对高端定制化装备制造业来说，该智能制造项目建设的创新性与优势体现在以下三个方面：

（1）“好产品、产品好”。个性化、定制化的产品定位需要超前识别潜在市场或未知领域，超前开发市场空白产品，即“好产品”。在客户需求确定情况下，设计、生产出“零缺陷”的产品，即“产品好”。

（2）一切以客户为中心。企业必须以市场为导向，一切行为都是为了满足客户需求，为客户创造和提升价值，实现“好服务、服务好”。

（3）科技创新是第一竞争力。企业必须高度重视科技创新，将之放置首位，即基业长青的“永动力”。

五、案例应用效益分析

基于企业核心本质，该公司智能制造转型升级项目的效益主要有五个方面：

（1）以研发设计数字化为龙头。满足客户定制化、个性化、多样化和快速交付的需求；

（2）以产品智能化为目标。研发具有智能感知和分析决策功能的隧道智能施工机器人，逐步实现地下施工的无人作业、少人作业；

（3）以生产智能化为保障。采用精益流水线以及智能生产与检测设备，建设数字化自动车间、中央智能物流体系和高效供应链系统；

（4）以服务智能化为抓手。通过信息互通、设备互联、环境模拟、远程监控，建立覆盖服务全生命周期的大数据系统，为客户与业主提供全天候及时在线的设备与施工服务。

（5）以管理智慧化为动力。将管理思想和管理模式融入到信息化系统之中，通过全流程型业务驱动和全球供应链协同，构建财务统管、风险预控、信息安全的智慧管理与稳健运作体系。