一、项目实施背景与状况

本项目在企业现行生产模式的基础上，研究有关数控机床面向订单、混流、柔性、多品种、智能制造新模式及信息物理系统（CPS）、高精度感知控制、虚拟设备集成总线、大数据和新型人机交互等先进技术，形成可复制的机床行业智能制造生产组织、管理新模式。

形成“产、学、研、用”相结合的技术创新体系，通过项目培养和形成一只具有独立、开发、服务能力的研发队伍，能够为行业持续提供解决方案和实施服务。

智能工厂试点示范项目通过2～3年持续提升，实现运营成本降低20%，产品研制周期缩短20%，生产效率提高20%，产品不良品率降低10%，能源利用率提高10%。

二、项目主要实施内容

（一）主要内容

由大连机床（数控）股份有限公司牵头，大连华铁海兴科技有限公司、大连理工大学等参与，根据数控机床的节拍化装配工艺特点，进行模式研究、产线改造和系统化信息建设，并完成研究结果的示范应用，具体任务包括以下几项：

（1）研究有关数控机床面向订单、混流、柔性、多品种、节拍化生产智能制造新模式及相关核心技术，形成可复制的机床行业智能制造生产管理新模式和行业智能制造工艺技术规范与标准。

（2）项目根据数控机床的工艺特点，使用多种核心智能制造装备建设具有自主知识产权的数控机床智能制造数字化车间，以支撑面向订单、混流、柔性、多品种、智能制造的新模式。

（3）进行机器人基础关键技术研究，利用研究成果，完成包括床身加工自动线、床鞍加工自动线、主轴箱加工自动线、主轴箱部装自动输送线、整机总装装配输送线的改造。

（4）进行一系列软件系统、一批相关装置的需求分析和设计，包括支撑面向订单配置的PDM系统、面向多品种生产计划排程的计划系统、支持混流生产线管理模式制造执行系统、面向敏捷物流配的智能物流系统等系统的功能分析和关键算法研究。

（5）基于总体需求分析，利用面向关键算法研究成果，采用先进的架构模式和开发技术，构建出智能化设计与产品数据管理、智能化生产资源管理、计划排程管理、基于物联技术的制造执行管理、全过程质量数据追溯与分析、智能化车间物流管理等系统。

（6）在大连华根精密机床有限公司进行项目研究成果的实施和验证，通过本项目让大连机床（数控）股份有限公司在生产模式上达到国际先进水平，在满足企业自身发展需求同时，也可为机床产业结构调整、实现转型升级提供新模式及相关核心技术示范。

（二）采取主要措施

1.项目的组织

本项目的研发将由第一承担单位组织实施。鉴于项目实施的涉及面广、专业性强、各研究任务之间接口多、研究成果的集成要求高，因此，采用“产、学、研、用”相结合的一体化科研模式，充分发挥各自优势，职责分工明确，通力合作，协同攻关。在项目执行过程中，力求充分发挥部门、行业、地方、企业、专家和科技服务机构等各方面的作用，实行整体协调、资源集成、平等协作、联合推进的机制。

（1）采取总体规划、分步实施、确保进度的实施策略。信息化建设是一种在需求、开发和应用中循环往复、不断发展的动态调整过程，其效益将在不断建设、不断应用的过程中逐步产生和增强，最终给企业带来极大的经济效益。根据项目提出的研究目标，首先制定出整体解决方案和实施计划，然后分阶段实施，循序渐进。

（2）采取效益驱动、重点突破的应用策略。由于项目涉及面广，在项目实施过程中必须从对影响企业生存和发展的突出问题入手，采取效益驱动、重点突破的应用策略。抓住关键环节，实施重点突破，不但可以给企业及时解决难题，迅速带来效益，增强信息化信心，同时也可以提高信息化投入产出的效果。

（3）采取量力而行、滚动投入的投资策略。鉴于此项目实施内容较多、计划投资较大、实施周期较长。为此，在实施过程中必须根据企业的经营状况和应用目标，采取量力而行、滚动投入的投资策略。既要尽量选用成熟的、性价比最好的技术与产品，不盲目贪大求全，以追求最大的投资效益，又要将投资规模变小，投资频率加大。既不给企业造成大的负担，又保证每项投资都有收益，使生产的自动化与信息化工程实施过程始终处于良性循环之中。

2.“产、学、研、用”结合

项目遵循“产、学、研、用相结合、以需求为导向，以产业化为目标”的原则，各单位分工明确：由大连机床（数控）股份有限公司提出技术需求和工艺要求，并负责系统集成和产业化应用实施，各合作单位制定技术方案，并开展关键技术攻关，完成自动化产线的研制及信息化管理系统的实施。各方紧密合作，发挥各自的优势，充分体现产学研紧密结合的原则。

“产、学、研、用”结合注重实现创新机制、合作模式、创新人才培养三大环节。本次课题组高度注重这三个环节，充分发挥了各单位的优势。通过课题的实施，一是可以形成“产学研用”间的有机结合，为“产、学、研、用”创造一种新的机制；二是可以提高企业工程技术人员技术水平，增强企业开发产品能力。

3.创新人才队伍的凝聚和培养

项目凝聚了企业开发人员、学校研究人员、实验室研究人员和硕士、博士研究生，通过项目实施，培养了企业人员的科研能力和创新精神，为学校和实验室提供研究课题和研究生解决工程问题的平台，造就了数控机床智能制造的研究队伍和研发基地，将为国家培养一支拥有数控机床智能制造技术和具有创新能力的开发队伍，为我国数控机床智能制造的发展提供人才支持。

在本项目实施过程中，各个课题参与单位将密切配合，加强沟通协调，开展国际国内科技合作和学术交流，实行“产、学、研、用”相结合，共同进行本领域的技术开发工作。在项目实施后，将建设数控机床自动化生产、装配生产线、面向数控机床高效生产的新一代智能制造系统应用示范。项目的实施将有力促进数控机床智能制造领域的创新能力建设和人才队伍建设，将打造一支前沿的数控机床智能制造域科研与运作的科技和管理团队，并锻塑一批数控机床智能制造的领军人才。

三、实施成效

（一）综合指标

通过本次项目建设，利用信息系统的协同工作、闭环反馈等机制以及通过自动化设备之间的互联、互通、利用率的提升，在项目达产后，生产基地的综合生产指标，根据设计要求：生产效率将提高25%以上，运营成本降低25%以上，产品研制周期缩短30%以上，产品不良品率降低30%以上，能源利用率提高20%以上。

（二）项目实施前基础数值

本项目综合指标的基础数值如下。

（1）生产效率基础数据：项目实施后，生产18 000台，按照人均产能测算，人均产能为150台/人。

（2）运营成本基础数据：运行成本主要是人员成本，项目实施前，共需人员220名。

（3）产品研制周期基础数据：项目实施前12个。

（4）产品不良品率基础数据：项目实施前生产10 000台数控机床有产品质量问题的1 000台，不良品率为10%。

（5）能源利用率基础数据：实施节拍化和智能化生产前，已知加工中心能源利用率不足15%，手动机床能源利用率低于30%。

实施成效见表5-1。

四、实施经验

（一）项目实施对行业的影响和带动作用

本项目以数控机床为基础，进行智能制造数字化车间的建设。项目的顺利实施，将对提高我国数控机床的生产能力及制造业的智能化水平具有巨大的促进作用。逐步提高我国数控机床的制造、生产能力及生产车间、工厂的智能化水平，满足国内主要行业对制造装备的基本需求，使我国早日跨入世界制造强国行列。

（二）改进我国数控机床的生产模式和工艺

项目的顺利实施，将使我国在车间信息化、自动化、智能化和协同化水平上获得巨大提升，逐步形成国内领先的产能水平、质量控制水平、生产成本控制能力水平等。

同时，项目凝聚了大量的企业研发人员及学校的研究人员，培养了其科研能力和创新精神，造就了一批具备数控机床智能制造数字化车间设计、制造能力及创新精神的研发队伍，为产业的发展提供人才支持及强大的可持续发展动力。

（三）“产、学、研、用”模式加速成果转化及人才培养

项目的研发和实施由信息部及外部研发实施团队共同完成，充分各自的知识和技术优势，以企业需求为中心，使得项目的研发和实施与大连机床（数控）股份有限公司信息化现状和业务流程紧密结合。

在项目实施过程中坚持以企业为主，“产、学、研、用”相结合的模式（见图5-1），发挥各自优势，实现理论知识与实际应用相结合，形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统，同时培养一批创新型、应用型人才。

（四）提高我国制造业的智能化水平

本项目在加工环节采用高速高精自动化设备，物流装夹环节采用智能机器人、AGV小车和立体仓库，过程管理环节采用精细化协同制造运营管理系统，可以节省大量的人力。项目的顺利实施，将会对我国智能制造数字车间的建设提供示范作用，引领我国智能制造发展方向，大幅提高我国机床制造业的智能化水平。

编委会：饶彦平 编写组：王辉 bsBOaLhTxe+pUZckjuAaTNUkCcfywzXTllZivgZn3k93Cs7mHNl1hkrQa16bGlk0