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（一）项目实施背景
伺服电机作为一类典型的复杂高端制造产品，其产品研制具有涉及专业广、技术含量高、多学科交叉等突出特点，对研发设计与技术质量要求高，且面临多品种、变批量、多配套件、生产工艺复杂等挑战。目前，国内伺服电机企业的现有生产模式普遍存在生产计划不精确、信息传递不及时、库房与物流配送滞后、资源能源利用率低、生产效率不够高等问题，对智能制造的需求十分迫切。
（二）项目总体思路
本项目的总体思路是，建立一座集柔性化、智能化、信息化、绿色化于一体的伺服电机智能制造工厂，基于网络全覆盖的大数据信息交互平台，通过融合用户参与的个性化设计、数字化生产制造执行系统、智能化仓储物流系统、智能远程运维服务等功能模块，打造生产全流程、产品全周期的智能化管理模式，实现“以智能制造，制造智能装备”的目标。
（三）项目实施预期目标
本项目的预期目标是建立与国际先进水平接轨的智能制造数字化工厂。实现制造过程的网络化连通、智能化处理、协同化控制，形成大数据驱动、自主执行的生产模式，达到快速响应、精益管理的目的，推动伺服电机制造模式由传统生产模式向全要素资源共享、全过程深度协同的智能化柔性化生产模式转变。
（一）智能化生产线总体架构
本项目智能伺服电机数字化生产线围绕“以智能制造，制造智能装备”的理念，基于网络全覆盖的大数据信息交互平台进行数据共享和信息交换，融合了前期商务管理、个性化设计研发、数字化生产制造、智能化仓储物流管理、全过程在线质量监控、全生命周期售后服务、人财物资源综合保障等企业生产运营管理的各个环节，打造了“互联网+智能制造”的全新生产模式。本项目智能化生产线总体架构如图3-1所示。
图3-1 智能伺服电机数字化生产线总体架构
（二）大数据信息交互平台1.网络建设
随着互联网及移动互联网的快速发展，信息服务、大数据产业等已呈现网络化、智能化趋势，互联网+智能制造已成为制造业发展的趋势。
超同步建立了覆盖整个工厂各业务环节的网络架构，即大数据信息交互平台，所有信息交换都可以通过有线网络、无线Wi-Fi、蓝牙、手机移动终端APP进行内部和外部的信息交互及处理。大数据信息交互平台网络架构如图3-2所示。
2.系统架构
企业管理和生产运行的每个环节均可通过内部局域网、互联网在大数据交互平台上进行数据共享、信息交换。
整个大数据信息交互系统包含了八个协同运行的功能模块，即商务管理、设计研发、生产制造、资料管理、仓储物流、质量管理、综合保障、售后服务等。
以大数据信息交互平台为核心，通过各功能模块之间的分工协同运行，实现了“互联网+智能制造”的生产经营模式。大数据信息交互平台系统架构如图3-3所示。
图3-2 大数据信息交互平台网络架构
图3-3 大数据信息交互平台系统架构
3.管理软件
在发展过程中，超同步基于数字化、智能化的管理需求，自主研发了大数据信息交互平台，实现了OMS（订单管理系统）、ERP（企业资源计划）、SCM（供应链管理系统）、MES（制造执行系统）、WMS（仓储管理系统）、PLM（产品生命周期系统）等多模块协同运行的智能化模式，为打造立体化智能工厂奠定了坚实的基础。
该信息交互平台上线运行以来，整体运行情况良好，效果显著。大数据信息交互平台管理软件登录界面如图3-4所示。
图3-4 大数据信息交互平台管理软件登录界面
（三）个性化定制服务系统
个性化定制是工业4.0的突出特点，通过对顾客个性需求进行分析，以“定制”模式为核心，借助大数据信息交互平台构建的定制功能部件数据库、关键设备数据库、加工工艺数据库、产线工程数据库，为客户提供数字化、智能化、系统化的解决方案，打造个性化智能制造平台。个性化定制的服务流程如图3-5所示。
图3-5个性化定制服务流程
图3-6 生产制造执行系统（MES）
（四）生产制造执行系统
制造执行系统（MES）通过局域网与互联网全覆盖的大数据信息平台进行数据交互，完成了订单管理、物料准备、工艺仿真、在线制造、总装调试、综合验收、产品交付等生产工艺过程全环节的统筹管理。
通过制造执行系统（MES）可制订和执行生产作业计划，精确生产指挥调度，处理生产过程中突发问题；执行生产过程工艺标准，控制产品的质量；掌握设备运行情况，管理原料、材料、成品的库存，从而达到优化资源配置、降低生产成本、缩短生产周期的目标，如图3-6所示。
（五）远程运维服务系统
为迅速响应市场的运维升级需求，提升服务效率，提高服务响应，公司着力构建了智能化售服网络。将在全球运行的设备产品（包括各类伺服单元、数控设备、智能化生产线等）通过无线（如4G技术）网络技术实现互联互通，提供安全可控乃至个性化一对一的实时在线检测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、决策支持等管理和服务功能。
客户只需在手持移动终端上下载超同步提供的智能售服APP，即可在第一时间将设备的运行及故障状态信息发送至公司售后服务平台，由后台专家团队实时在线监控、解决故障，实现按需维护，保证设备持续高效运转。远程运维服务系统整体架构如图3-7所示。
图3-7 远程运维服务系统整体架构
（六）关键设备使用
超同步在“以智能制造，制造智能装备”的理念指引下，经过多年发展，形成了智能制造成套装备的生产和集成能力，多条智能化生产线已投入使用并稳定运行，以及定子、端盖、轴、转子等数字化生产线。
1.使用的智能设备
为带动提升我国智能制造体系核心技术和关键设备的国产化水平，本项目智能伺服电机数字化生产线中采用了完全国产化的核心设备，包括智能机床、AGV 小车、桁架机械手、工业机器人及在线检测设备等。国产化智能制造核心设备如图3-8所示。
图3-8 国产化智能制造核心设备
2.核心部件完全实现自主研发
经过多年发展，超同步实现了智能装备核心技术的完全自主知识产权，拥有智能装备核心功能部件的自主研制及生产能力。目前，智能伺服电机数字化生产线中所使用的智能伺服电机、伺服驱动、车铣床电主轴、伺服刀塔、刀库、直驱转台等核心部件，全部为公司自主研发。自主研发的核心功能部件如图3-9所示。
图3-9 自主研发的核心功能部件
（七）信息安全保障
在数据交互、信息共享的运行环境中，保证企业内部数据和客户个人数据的安全十分重要。本项目智能化生产线的大数据信息交互平台采用了多层防护体系，实现对信息安全的保护功能。
（1）对企业内部产生的文件进行加密处理，所有外发文件均须通过解密审批方可正常使用。
（2）对数据进行智能化透明加密管理，在不影响用户使用习惯与工作效率的前提下，自动保护数据安全。
（3）对所有办公文件进行混淆加密，以防止黑客入侵或非法复制造成机密文件的丢失。
（1）本项目的实施，大幅提升了超同步生产经营全过程的智能化水平，通过人机智能协调的新模式，优化工艺流程，降低运行成本，提高产品质量和综合效率。
（2）本项目的实施，有助于伺服电机智能工厂整体解决方案的探索与形成，为今后在伺服电机以及智能装备行业内推广应用奠定了良好基础。
（3）本项目的实施，将促进产业链上下游企业的有效协作与整合，推动产业链各环节的无缝对接和综合集成，为进一步提升产业链的有效协作打下坚实基础。
（4）本项目的实施，将大幅提高伺服系统等核心技术和关键设备的国产化率，有效解决我国智能制造产业核心技术空心化的问题，提升我国在智能制造行业的全球竞争力。
智能制造实施前后的主要成效见表3-1。
表3-1 智能制造实施前后成效对比
（一）实现了整个工厂级的智能化管理模式
公司通过多年的不懈努力，以智能设备为核心，逐步建立起智能化生产线，并延伸至车间级智能化，最终实现整个工厂智能化。
智能化工厂实现了生产全流程、产品全周期的智能化管理模式，包括用户参与的个性化设计、网络全覆盖的信息化管理、数字化生产制造执行、智能化仓储物流、智能远程运维服务等系统。
（二）完全自主研发的智能装备生产线
本项目的智能化生产线从方案策划、研发设计、模拟仿真、工艺布局、设备研制、软件开发、系统集成、调试试验、稳产定型等全部环节，均由超同步主导实施完成。
通过本项目的实施，使公司形成了系统化的智能工厂整体解决方案，打造一支智能化生产线的专业实施团队，为今后在电机及智能装备行业内推广应用奠定了良好基础。
（三）体现了制造模式、消费模式和商业模式的转型升级
超同步智能伺服电机数字化生产线在制造模式、消费模式和商业模式的变革中进行了实践。
（1）制造模式的变革，从传统批量化生产向高效柔性智能化生产转变，形成大数据驱动，自主执行的制造模式，达到快速响应、高效柔性的生产目标。
（2）消费模式的变革，从产品经济向体验经济转变。用户可以全程参与公司产品的设计、生产环节，真正实现了用户和企业的零距离。
（3）商业模式的变革，从单一销售产品向全生命周期综合服务转变。通过 APP 移动终端服务平台为客户提供前期咨询、个性设计、安装集成、远程监控、实时维保、改造升级等一体化全流程服务，形成一站式综合解决方案。
（四）形成了伺服电机智能制造新模式
本项目智能伺服电机数字化生产线经过近年不断改进完善，已逐步趋于成熟，形成了集柔性化、智能化、信息化、绿色化于一体的伺服电机智能制造新模式，为“超同步智能装备产业园”的建设奠定了坚实的技术基础。
未来，超同步将更多的利用大数据、云计算、虚拟仿真、机器人等先进技术，持续改进提升智能化生产线的运行效率，不断完善融合单元级、生产线级、车间级、企业级等四层架构的智能化工厂运营模式。
（1）以国际领先技术水平的关键智能设备为核心打造各工作台位的制造单元级智能化。
（2）以物料配送系统、工序流转系统、在线检测系统为辅助建立生产线级智能化。
（3）以指令管控体系、数字化库房、智能物流系统为支撑形成车间级智能化。
（4）以个性化定制设计、远程运维服务、内部综合管理相结合实现企业级智能化。
超同步将致力于成为国内领先、国际一流的智能制造系统解决方案供应商，通过自身的实践，带动整个电机与智能装备行业的智能化升级，引领中国智能制造装备企业协同发展。
编委会：项久鹏 编写组：刘珍