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汽车转向系统智能工厂豫北转向系统（新乡）有限公司（以下简称豫北转向）始建于1969年，主营各类汽车动力转向系统，配套客户包括福特、东风日产、一汽、北汽、吉利、长城等国内外知名汽车厂家，是中国汽车转向行业龙头企业。

一、企业简介

豫北转向系统（新乡）有限公司（以下简称豫北转向）始建于1969年，主营各类汽车动力转向系统，配套客户包括福特、东风日产、一汽、北汽、吉利、长城等国内外知名汽车厂家，是中国汽车转向行业龙头企业。多年来，豫北转向坚持精益生产理念，通过机器人上下料、无人搬运车（AGV）、射频识别（RFID）、在线检测防错等技术全面应用，建成处于行业和区域领先地位的智能化生产线，先后获得国家智能制造试点示范、国家智能制造综合标准化和新模式应用示范等奖项。

二、项目简介

豫北转向以构建具备“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行”四大智能特征的智能制造体系为目标，提出涵盖智能设计、智能生产和智能经营的智能工厂总体架构。通过工业网络构建、生产装备智能升级、全价值链信息系统集成、大数据平台和工业互联网平台建设，支撑企业运营全过程分析优化，实现缩短产品研发周期、降低产品设计不良率、降低企业运营成本、提高企业核心竞争力等效果。

三、项目技术方案

豫北转向系统（新乡）有限公司汽车转向系统智能工厂总体架构如图1所示。

（一）智能研发设计

豫北转向以项目管理主导，有序分步建设集产品、工艺、仿真、质量检验于一体的智能研发设计系统。

1、三维数字化设计。为提升研发设计效率，缩短新产品研发生产周期，豫北公司在引入快速设计模块基础上，分步搭建集产品数字化三维设计、工艺智能化仿真优化、产品虚拟加工装配、智能管控及数字化作业指导为一体的数字化产品设计系统。

2、PLM系统。按照总体规划，分期推进PLM系统建设，已实现PLM与企业资源计划系统（ERP）数据集成。PLM设计和工艺BOM数据直接发布至ERP系统，设计工艺人员可以从PLM系统直接读取相关产品物料的ERP库存、价格等有效信息，实现两大系统数据互通。

（二）智能装备与产线

在生产制造环节广泛应用工业机器人、高档数控设备、组合专用机床、智能检测、智能物流等设备，新增数控装备达到90%以上。

1、高精度组合机床（含自动上下料机器人）。豫北转向创新采用高精度组合机床加工方式，按年产35万台壳体计算，选取组合机床构成加工单元，达到行业传统加工方法中一个分厂的实际效果。

2、工业机器人。在壳体加工线、热处理生产线共投入6台自动上下料机器人，并在装配检测等多个工位安装机械手，机器人安装有视觉系统，自动调整零件的抓取位置，自动识别零件缺陷，避免缺陷产品的流出和传递，有效提高产线效率。豫北转向与设备厂家联合开发自动选钢球设备，根据扫描获得的中径信息自动选择正确组别钢球进行自动组装，并形成闭环反馈调整。

3、AGV自动引导车。选用激光导航方式AGV小车用于半成品的构内物流，相比人工配送方式，减少物流人员4人，年节约人工成本20多万元。

4、二维码识别与信息追溯应用。将二维码识别与信息技术应用于生产管理，使用二维码刻蚀机对关键零部件刻上代表其身份证的二维码，实现产品质量可追溯。对产品售后服务、失效分析、产品改进提供可靠的追溯信息支持。

5、柔性装配线。根据总成装配工艺流程将生产线进行自动化、柔性化设计，生产线采用随行夹具对工件进行装夹和自动转运，并通过RFID卡对加工过程中的每台产品进行标识，使设备能够自动识别产品的型号和状态，实现自动化和柔性化生产。

（三）车间设备联网与数据采集

针对不同生产设备，制定不同数据采集方式：有数据接口的设备，如机器人、机床、PLC控制器、智能化仪器仪表等，将设备数据传输到网关；对没有现成数据的设备，通过安装传感器或进行智能化改造，增加通讯能力，基于有线或无线方式，将数据传输到网关。

（四）信息系统建设

1、ERP系统建设。豫北转向ERP系统应用总账、UFO报表、销售管理、采购管理、质量管理、库存管理、生产管理、供应商协同平台管理等模块，实现根据财务资金现状，追溯资金流动，加强了财务对业务事前计划、事中监控与事后追溯能力。

2、MES系统建设。MES系统是豫北转向智能化生产线建设的重点，是指挥设备、物流、生产作业的核心系统，目前已实现生产管理、工艺控制防错、质量管理、设备管理、报表管理等基础功能，正在逐步推进生产排程、监控管理、ERP深度集成等功能。

3、信息安全保障系统建设。基于豫北转向智能工厂网络建设及信息安全工作现状，参照国内外最佳工业控制系统安全实践，在深入研究公司系统特点与安全需求的基础上，构建兼顾工业控制系统安全的整体信息安全管理体系。

（五）信息集成与应用

通过实现MES、PLM、ERP、CAX等系统集成，豫北转向打破系统间数据孤岛，并在此基础上提供更高效的信息传递、生产管理和协同。例如，通过ERP与MES集成，打通制造环节与公司上游业务的信息衔接，并实现原材料库和成品库的管理由ERP系统进行，MES通过数据接口自动与ERP进行数据交换。逐步推进MES和生产设备系统、物流控制系统集成，通过集成实现实时生产状态反馈，通过大数据分析检测，做出生产管理的决策指令。

四、项目成效

1、经济效益。通过实施智能制造，郑州日产生产效率提升35%、运营成本降低10%、单位产值能耗降低18%，产品升级周期缩短23%、产品合格率达到100%，实现柔性化、模块化、智能化、信息化、高效率、高品质、低能耗、安全、节能、环保的现代化整车装配生产。

2、社会效益。全线采取摩擦输送和板带输送，削减电机，节能环保，降低噪音至75dB以下；根据不同的工艺需求，将厂房设计为不等高度，减少投资和能源消耗；下线区全部设置尾气收集系统，将尾气收集、过滤后排放到高空，减少对环境的污染；加注液体废液“0”排放。