编者语：

　　根据广东省智能制造生态合作伙伴行动计划工作安排，为统筹用好各级智能制造试点示范项目成果，推广智能制造新模式和成功经验，省工业和信息化厅组织征集了一批基础好、做法优、有成效、可复制推广的智能制造推广案例，在厅政务宣传平台发布，供有关方面学习借鉴，冀推动我省智能制造深入发展。

　　案例三

　　基于全生命周期管理的配电设备智能制造新模式

　　（白云电气集团有限公司）

　　一、企业简介

　　（一）企业基本情况

　　白云电气集团作为广东改革开放的排头兵，从1979年打铁起步，历经三代人、六个阶段、四十多年的转型升级，探索出一条传统电力装备制造企业充分利用“云、大、物、智、移”技术，转型为绿色智慧能源的践行和引领者的成功之路，集团及旗下企业是中国机械工业百强、中国电气行业排头兵、国家技术创新示范企业，核心企业已在上交所主板上市。

　　白云电气集团于1988年开始专注于电力装备制造领域，以民族电力装备振兴为己任，逐步发展成为以广州为总部，在广州、南京、桂林、锦州、鞍山、杭州等10个城市建有15个产业基地，产品涵盖发电、输电、变电、配电、用电及电能质量治理、自动化控制、数字化运营服务，电压等级覆盖0.4kV-1100kV，是国内同行业产品链最全的企业之一，并成为国家电网、南方电网、核电、三十多个城市的轨道交通等重大项目的核心电力装备及控制系统供应商。

　　（二）所属行业及特点

　　白云电气集团属于电力能源行业，集团及旗下企业产品和服务涵盖了发电、输电、变电、配电、用电、电能质量治理、自动化控制、数字运营服务。

　　（三）智能制造亮点及模式总结

　　白云电气集团是基于自身业务的需求，基于价值，基于未来，走上了数据洞察、敏捷运营的道路，选择以数字化制造为切入点，建设新的数字化网状价值链，构建软硬件一体化数字化自动化系统、全面向数字化转型。数字化工厂是企业数字化转型的载体，不是简单的技术提升，是企业整体业务能力的全面提升。通过数字化工厂建设，将智能制造贯穿白云电气集团设计、生产、经营与决策的每个领域。最终在行业内率先实现：

　　1、产品创新升级

　　提高产品智能化，增强用户体验性，产品标准化、模块化、参数化，提升产品质量和服务。

　　2、计划和制造过程创新升级

　　梳理计划管理体系，实现设计工艺制造一体化，建设自动化物流、自动化产线、数字孪生工厂等

　　3、商业模式创新升级

　　数字化工厂不仅是制造中心，也是数字化能力孵化场，比如设备全寿命周期管理、能源管理、Agile一体化平台等。

　　二、智能制造项目建设

　　（一）项目背景

　　电力能源装备是关系到国家能源安全、碳达峰碳中和的关键产品，电力能源装备制造行业是国家重点支持，且在世界范围内具有竞争力的高端装备制造业，从发电、输电、变电、配电、用电，产业链特别长，单是其中一个产品开关柜，年市场规模就有近万亿，有数千家企业，但企业普遍规模不大，大多手工作坊式生产，是典型的传统离散型制造行业。存在订单多品种小批量、产品结构复杂、非标准化程度高、自动化程度低、变更频繁、计划执行率低等问题。白云电气集团经过四十多年的发展，逐步从行业中的追随者转变为引领者，针对行业在制造领域中的问题，开始思考解决之道。白云电气集团通过在旗下企业实施基于全生命周期管理的配电设备智能制造新模式应用，使开关柜数字化工厂围绕智慧生产、智慧产品、智慧参与，构建以数据洞察为驱动的新价值网络，建设智能配电设备绿色数字化生产基地。

　　（二）实施路径

　　在整体数字化蓝图下，进行数字化工厂总体规划和仿真优化、规划和建设数字化产线、工业物联网和数据采集、生产管控平台建设、数字孪生和数据分析等五大关键内容。

图1 工厂布局规划和仿真优化

图2规划和建设数字化产线

　　图3 工业物联网和数据采集

　图4 生产管控平台建设

图5 数字孪生和数据分析

　　（三）实施成效

　　1、工艺升级和自动化产线建设

　　白云电气集团紧扣智能配电设备产品和工艺特点，针对不同工艺流程、复杂程度不一的中、低压智能配电设备，基于MBD设计开展工艺升级研究。通过设计高度柔性的计算机数控机床生产线，为铜母线加工、钣金生产及二次线线束加工等生产工序进行优化升级，应用综合折弯、打磨、焊接等功能的机器人组合实现多品种、小批量的自动化柔性生产。以钣金加工为例，采用柔性智能制造模式后，工厂加工效率由300台/月提升到了540台/月，而操作工人从40人减少到了10人，改变了原有的“单机加工、人工作业、非标多、周期长、效率低”的生产状况，综合生产效率提升81.82%，运营成本降低21.54%。

　　2、物料的全自动、精准化流动管理

　　物流顺畅则生产通畅，物流高效则生产高效。以精益管理思想，创新性设计生产物流体系，解决了智能配电设备制造过程中物料管理粗放、人工分发转运不及时、零部件原材料齐套率低导致多轮配送等问题。公司自主设计开发了智能仓储系统，并大量采用立库、AGV、RGV等设备，将生产物料按需求和节拍自动配送到每一个工位，实现物料数字化管理、分拣配料、自动运输和出入库，实现“货到人”精准无人配送。系统改造前，物流配送全程依赖人工操作，且只能在上班工作时间配送，从分料到完成配送耗时需1-2个工作日。采用全自动化物流配送模式后实现了“工厂黑灯、午夜配送”，整个物料配送工序仅需1个小时，极大提升了企业生产效率。

　　3、设计、工艺、制造一体化 

　　针对配电设备从研发到生产过程中的数据不通、流程割裂的问题，通过搭建PLM（产品全生命周期管理）、ERP（管理信息系统）、MES（生产过程执行系统）、集成数字孪生等系统，改变原有“二维设计、人工配置、传统制造”的生产特点，实现产品三维设计、工艺仿真及数字制造的设计工艺制造一体化。如在新产品的研究设计方面，应用MBD设计后，产品设计平均耗时从12个月降低至8月，研发设计效率提升33.3%。

　　4、产品智能化及预测性运维

　　通过提高产品智能化，增强用户体验性。通过自主研发的基于大数据的城市轨道交通供电系统全生命周期管理系统，对生产销售的配电设备实现远程监控、在线诊断、预知预警、精准定位及随需备件等运维服务，综合运维效率提升31%，人力成本节省达30%以上，备品备件量减少15%。

　　三、经验复制推广

　　内外部推广方面，以广州白云神山基地数字化工厂为试点和旗舰店，逐步服务于集团及生态圈在全国多个离散型行业，其中包括集团旗下江苏南京基地数字化工厂、浙江绍兴基地数字化工厂、广东韶关基地数字化工厂、广西桂林基地，以及广州地铁BAS系统、广汽本田能源管理等。

　　四、体会与建议  

　　白云电气集团基于自身实践，总结出智能制造“三不要理论”，即不要在落后的工艺基础上搞自动化、不要在落后的管理基础上搞信息化、不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化。在数字化工厂项目实施之初，要更重视工艺的优化、管理的变革、数字化网络的建设。

　　1、基本原则

　　l规划先行：在整体数字化蓝图下，制定数字化工厂总体规划；

　　l问题牵引：明确数字化工厂要解决什么问题，且确信能解决这些问题；

　　l夯实基础：客观自评是否具备实施数字化工厂的基础条件，比如数字化、网络化、一定程度的自动化；

　　l循序渐进：点（工艺装备升级+信息系统建设）、线（产线和车间层面互联互通）、面（设计/制造/服务协同、数据的深层次分析应用）

　　l持续投入：投入人员、资金，用于软硬件维护、升级更新服务；

　　l管理变革+人员培训：更新组织架构和流程，提升人员素质。

　　2、实施方法

　　分为多个阶段，每个阶段都有以下详实的交付物，并采用PDCA循环（Plan，Do，Check，Action）的方法进行调整并不断改善。

　　l规划：愿景分析、建设目标定位、行业对标、蓝图规划、关键技术评估、实施路径定义；

　　l设计：工厂/车间布局、设备/产线自动化方案、制造流程分析、信息系统设计、支撑条件设计、业务流程梳理；

　　l建设：虚拟仿真与验证、车间自动化建设、信息系统建设、支撑环境建设、系统集成与信息融合、组织建设与人员培训；

　　l运行：计划制定与生产调度、工艺执行与现场管控、物流计划于配送执行、质量策划于过程控制、设备操作于维护、人力管理于成本控制；

　　l评价与优化：设计效果评估、数据驱动工厂仿真优化、精益改善、自动化升级、信息系统升级、业务流程再造。

　　3、能力特点

　　白云电气集团的数字工业板块起源于自身数字化成果的输出，产品与技术主要来自白云电气集团数字化项目的多年积累，更多的体现是可落地性和实效性，从电能和智能制造两个领域提供了综合的一站式解决方案，聚集了强大的生态合作伙伴、专业项目咨询和实施团队，从甲方的管理实践出发，聚焦价值、聚焦效率，做用户的战略合作伙伴，共创共建，大大减少数字化工厂建设复杂度。