一、项目实施背景与状况

（一）项目实施背景

目前，能源计量及控制产品品种多，业务涉及智能电表、智能终端等多个业务且数量大。随着客户的个性化定制需求越来越多，每天的生产订单个数达数百个，迫切需要通过信息化管理和智能制造手段来实现产品质量提升和快速响应市场的需求。

威胜集团是国内电工仪器仪表行业理事长单位，也是能源计量与控制产品的龙头企业，通过本项目实施智能制造新模式，树立行业内智能制造数字化工厂的成功示范，建立行业内可复制、推广的智能制造标准化模式，对带动行业制造转型升级和技术进步具有重要的意义。

（二）项目实施的主要思路和目标

本项目以长沙麓谷威胜科技园已有厂房与车间为实施对象，占地10万平方米，建设生产技术水平行业领先、自动化程度行业领先、信息化系统全覆盖、科技含量行业领先的数字化工厂。项目具体包括建设和集成 ERP/PLM/MES/CRM/SRM 系统，建设智能单相/三相电能表数字化车间、数据采集终端智能生产线等，智能生产各类能源计量及控制产品1 500万台（套）/年，实现从产品设计、工艺、制造、物流、销售、服务产品全生产周期的管理和集成，通过持续改进，采用网络化技术、大数据技术实现企业智能管理与决策，实现集团管控多工厂智能制造新模式。

项目基于已有的CAD/CAE/CAPP/PDM/ERP/MES系统，建设PLM/CRM/SRM信息化系统，升级MES系统，建立安全可控的智能生产线及机器人上下料、基于大数据的在线故障诊断与分析系统、基于AGV（自动导引运输车）的智能化物流仓储系统、基于RFID电子标签条码识别的公共制造资源定位与物料跟踪系统、基于视觉系统的在线测量及质量监控检测机器人系统、PCC（计算机控制中心）生产控制中心，建立基于大数据分析的企业智能管理与决策体系，全面提升企业的资源配置优化、操作自动化、生产过程可视化、管理精细化和智能决策科学化水平，实现集团管控智能工厂新模式。

二、项目主要实施内容

本智能制造新模式项目以威胜集团长沙工厂的能源计量产品、控制产品为实施对象，涵盖产品研发、工艺、生产、销售、物流、服务全生命周期以及从客户订单下达、订单生产、交付、客户服务等端到端的全过程为实施对象，主要包括以下内容：

（1）单相和三相电能表数字化车间，包括自动插装/焊接线、自动装配线、生产自动检定线、后加工自动线、QA自动检定线、自动包装生产线及物流自动配送装置。

（2）以企业已有的数字化自动生产线和信息化技术为基础，包括一系列生产自动化设备、数字化三维 CAD 设计与工艺仿真优化设计、产品数据管理系统（PDM）、产品全生命周期管理（PLM）、企业资源计划（ERP）系统，通过搭建车间互联互通、异地协同制造的网络架构，实现集团物料的统一管控，制造过程现场数据采集与可视化，开发生产计划APS系统，实施应用车间制造执行系统（MES），打通现场数据与生产管理系统与制造执行数控设备、机器人的信息控制一体化集成。

（3）建立安全可控的智能生产线及机器人上下料、基于大数据的在线故障诊断与分析系统、基于AGV的智能化物流仓储系统、基于RFID电子标签条码识别的公共制造资源定位与物料跟踪系统、基于视觉系统的在线测量及质量监控检测机器人系统、集团 PCC生产控制中心，建立基于大数据分析的企业智能管理与决策体系，全面提升企业的资源配置优化、操作自动化、生产实时优化、管理精细化和智能决策科学化水平，完成集团化智能工厂新模式实现。

搭建的集团管控智能工厂模式，部署研发、采购、营销、财务的统一管理系，生产运营实现异地协同，解决产业链产品协同设计、分布式协同工作流可视化建模、分布式驱动引擎、安全访问控制等技术问题，开发面向集团协作的协同供应链集成管控平台，支持集团公司多组织管理模式专业化、异地化发展。项目总体布置和数字化车间MES系统功能架构分别如图13-1和图13-2所示。

采取的主要措施如下。

1.工厂仿真

根据总体工厂布置方案，采用DELMIA仿真软件进行工厂仿真，优化生产线工艺布置，如图13-3所示。

2.已建设智能车间及自动化生产线

（1）出口智能电能表智能生产车间（见图13-4）、智能协作机器人自动组装线（见图13-5）和工业机器人自动上下料系统（见图13-6）。

此智能检定车间是目前国内电表生产企业中检测工序最多、兼容产品类型最广、自动化程度最高的生产线之一。

（2）国内产品智能表智能检定线（见图13-7）。10余个工位自动化制作，满足国网智能电能表规模化生产，中央服务器监控与数据管控MES无缝对接，单线日产出20 000只。

（3）单相智能电表QA自动检定线。10余种通信方式自动兼容在线测试，实现18个工位的自动化集成，整线满足国内智能电能表多品种、多批次、多协议共线生产，单线日产出2 000只。

（4）三相智能电表QA自动检定线（见图13-8）。实现19个工位的自动化集成，整线满足国内智能电能表多品种、多批次、多协议共线生产，优于万分之五的计量准确度，满足产品的出厂前质量自动监控把关，单线日产出700只。

（5）高准确度关口表智能检定生产线（见图13-9）。该智能检定生产线为国内第一条具备全功能的万分之二高准确度检定系统，满足10余种通信方式自动兼容在线测试，实现20余个工位的自动化集成，整线满足国内外高端智能电能表多品种、多批次、多协议共线生产，单线日产350只。

三、实施成效

本项目基于现有园区10万平方米生产场地，进行智能制造升级，预计3年实施完成。建设完成后，可实现生产技术水平行业领先、自动化程度行业领先、信息化系统全覆盖、科技含量行业领先的数字化工厂。具体的成效通过以下典型案例说明。

出口智能电能表智能生产车间与传统生产线对比（见表13-1）：

（1）生产形式改变。

（2）人均产出效率提升。

基于同等产品数量产出，比较改造前传统生产线，改造后智能生产线在实现过程数据全追溯、质量一致性确保与管理透明化的前提下，人均效率提升5倍以上，见表13-2。

本试点示范项目实施效果——“两提高、三降低”对比分析见表13-3。

四、实施经验

（1）通过项目实施，实现生产过程少人化，同步结合信息化技术嵌入，实现智能管理。计划通过3～5年完成智能工厂建设工作，相关技术与设备具备标准化设计与可复制性，同时具备可扩展性，可推进能源计量及控制产品制造行业自动化进程。

（2）项目使用柔性化设计，自动线体满足产品多品种、多批次同时上线的柔性化生产；满足市场快速交付需求，在行业内有较好的推广作用。

（3）本项目所应用的智能工厂模式及将大规模机器人组装产品应用在所属电力装备行业内尚属首例，具有很好的示范和推广作用。行业内各生产企业可参考复制，市场前景广阔。

编委会：李茂 编写组：刘勇 mRoKNAcnNOst99LB4tgj5PPxDAEqxxicauh8tXk/IbKxO4yTAW56jaY0FzDEN3C5