数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等，从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念，帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程，实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网www.szhzxw.cn
一、企业概况
利欧集团（创始于1995年1月）是一家专业从事各类泵及农用机械研发、生产、销售、服务的民营上市公司（2007年于深交所上市，证券代码002131）；公司产品具有高效节能、运行平稳可靠等优点，产品综合竞争力行业领先，已成为行业龙头企业，是目前农用水泵行业产能规模、产量、出口量最大的制造商和出口商，位居行业第一名，未来前景广阔。公司现有员工5000多人，注册资本675480.4205万元，总资产133.23亿。目前，公司已形成“机械制造+互联网”双业务平台产业发展格局。公司鸟瞰图如图1所示
二、企业数字化建设概括与成果
利欧以数字化改革为引领，以质量效益和核心竞争力提升为目标，以新一代信息技术与先进制造技术深度融合发展为主线，坚定智能制造主攻方向，应用工业互联网和物联网等新技术，实现设备、生产过程、产品等各环节的数据共享和协同优化，通过智能化、数字化、网络化的手段提高生产效率、产品质量和客户体验，打造智慧工厂。目前，利欧的数字化建设成果如下：
2.1 运营成本降低
通过引进高档数控设备，同时自主研发设计自动化总装生产线并通过精益化管理进行连线改造后，实现了少人化生产。同时配备精密过程检测装置，以机器换人节省人力成本，将固定式生产模式通过精益管理改为单件流生产模式，以实现数字化制造、企业生产效率提高，并最终实现企业运营成本降低。
2.2 产品研制周期降低
PLM系统的实施是利欧数字化转型建设的重要步骤与举措。产品全生命周期管理（PLM）系统是研发型制造企业的核心业务系统，利欧借助PLM系统缩短产品设计周期、产品鉴定周期与产品移交周期以实现产品研制周期降低，使研发周期下降30%。
2.3 生产效率提升
通过淘汰落后产能设备设施，引进高档数控设备并对其进行精益化管理，综合零部件加工工艺/工序进行优化调整。另外以实行柔性化均衡生产为目的，将原零部件批量移动方式改变为单件流模式。同时通过自主设计研发的自动化总装生产线、上下料机械手及自动送料设备的技术改造，取消了人的走动时间和拿取物料时间，并通过连线改造形成自动化零部件精加工生产线。最终，通过以上生产模式的改进，实现了生产效率20%以上的提升。
2.4 产品不良品率降低
利欧应用安全可控的智能制造关键技术装备及精密过程检测装置，在各零部件加工工艺、各部件组装过程中，通过数据通讯与物联网接口，将已设置好的零部件尺寸、公差数据及其它要求指标传输至自动检测装置，从而自动检测出零部件加工、装配余量，实现了在自动过程检测并最终实现产品不良品率降低。
2.5 能源利用率提升
利欧充分利用厂区太阳能优势进行光伏发电，利用新能源部分替代传统能源，降低单位产值能耗，含用电量、用天然气量、用柴油量，降低单位产值能耗，提升能源利用率。
三、企业数字化建设内容
利欧基于生产管理与信息化的结合需要，建设未来工厂MOM系统，设计了一整套面向生产计划调度管理、物流仓储管理、配送管理、生产过程管理、质量管理、异常管理的利欧未来工厂智能制造信息化管理系统，以适应公司生产模式转变的需要，全力保证物流节拍化精准配送模式的实现，同时降低整体管理成本，提升作业效率，提升生产计划的前瞻性和交期履约的能力，提升生产过程的全方位管控、提升质量的全生命周期管理、异常的全方位跟踪管理。根据利欧现有建设情况对利欧集团浙江泵业有限公司数字化工厂进行总体架构规划，架构图如图2所示：
3.1 数字化设计提升
利欧拟打造数字孪生工厂，利用数字孪生、大数据、AI等最新技术，通过三维建模、系统仿真、设计优化和模型移交等技术，实现基于模型的工厂规划、设计和交付，提高设计效率和质量，降低成本。同时，采用BIM技术和AR/VR技术，提高设计和施工的效率和质量，进一步降低成本。
3.2 数字化工艺提升
利欧注重利用数字化工艺提升产品整体工艺水平，通过数字化工艺规划、设计、控制、设备管理、数据分析和培训管理等手段，提高生产效率和质量，降低生产成本，提高企业的竞争力和市场占有率。例如，工厂为了减少生产过程中槽液药剂浓度的波动，并对检测参数及加药量实时记录及反馈，及时高效发现生产过程中的异常，降低不良品的产生，总体上降低生产成本，建设了涂装前处理生产智能控制系统。通过数据中心控制自动化设备替代人工对工作槽液进行自动采样、自动检测、自动补加并进行数据分析，部分示例如图3、图4、图5所示。
3.3 智能计划调度
通过MOM系统计划调度相关模块建设，建立了统一的生产计划管理体系，按照产品的工艺路线及BOM，结合产线产能、订单交期及优先级，考虑半成品库存等因素实现总装、部装、零部件等生产计划辅助排产及动态调度，实现灵活的计划拆分、下达、调整、暂停、及自动报工等，如图7所示。系统支持从SAP读取制定好的订单需求，同时也支持用Excel表格导入制定好的生产计划。计划输出的结果是面向具体工位的可操作计划，包括：任务号，批次号，工件号，工件名称，开工数量，完工数量，车间，班次，开工时间，完工时间等内容。
3.4 智慧供应链
基于利欧自身业务需求和特点，全面定制了一套“管理平台+移动化平台”双结合的一体化协同平台，并与SAP系统深度集成，将业务链延伸至供应商端，以提升供应链管理水平。当有新的采购需求产生，SAP系统实时将采购订单推送至供应商协同平台；当订单要交货时，采购员在线下发待交货订单信息，供应商按订单打印带条码的送货单和物料标签开始送货；当仓库接收到货物时，在移动端执行扫码入库，入库数据实时同步至SAP；同时可根据历史数据分析供应商异常次数、交货及时率等指标，对供应商进行评级考核；另外可通过条码管理模块生成带条码的物料标签，实现物料的批次追溯和准确的按单成本核算。图7为供应链采购协同平台。
3.5 智能仓储
通过MOM系统仓储配送相关模块建设，实现物流信息的精细化管理、仓储布局的优化、物料存储的自动化和精细化管理、物流状况的实时监控和自动化调度等，从而提高工厂的仓储物流能力，图8展示了库存可视化查询功能。
3.6 AGV系统
通过建设多机器人调度监控系统,负责机器人任务调度和机器人状态监控报警。
任务调度将上游来的物流任务合理分配给区域内的多台机器人，并调配运行所需的相关资源，协调机器人正常运行，作业图如图9所示。主要功能包含：地图管理、任务模板管理、任务分配、交通管控、资源分配、任务执行控制和追踪、自主任务等。
3.7 能源管控
利欧计划通过建立一个面向制造全过程的精细化能源管理平台，实现能耗全面监测、能效分析优化和能源平衡调度，提高能源利用率，降低能耗成本。采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理，改进和优化能源平衡，实现系统性节能降耗的管控一体化，如图10所示。
在利欧的生产过程中，会产生大量的余热、余压等资源，这些资源如果不加以利用，将会浪费大量的能源。因此，利欧计划通过在生产过程中利用余热、余压等资源，提高能源利用率，降低企业的能耗和环境污染。图11为利欧节能减排项目。
3.8 信息化系统集成
为实现数据驱动的全生命周期业务优化，利欧采用解决方案集成的方式，将生产数据、物流数据、销售数据等各个环节的数据进行整合和分析。其中，对于生产数据，通过MOM系统的应用，实现全生命周期数据采集和分析；对于物流数据，通过WMS（仓库管理系统）和TMS（运输管理系统）的应用，实现全生命周期物流数据采集和分析；对于销售数据，通过CRM（客户关系管理系统）和ERP（企业资源计划系统）的应用，实现全生命周期销售数据采集和分析。通过数据驱动的全生命周期业务优化，实现生产、物流、销售等各个环节的精益管理和优化。
同时，根据MOM系统业务要求，需要与SAP系统、PLM系统、职工卡系统等进行数据集成，以最大化的利用现有信息系统的数据，减少信息孤岛。例如：通过MOM与SAP的集成，实现从SAP系统获取生产计划订单、工艺（工作中心、工序）、BOM等基础信息，实现将MOM完工汇报数据实时传递到SAP系统、支持工序级完工汇报，实现库房与车间、车间与车间物料交接信息实时传递到SAP系统；通过MOM与PLM的集成，实现从PLM系统中提取设计BOM、图纸信息、工厂主数据、人员基础数据、项目基础数据、产品基础数据的各类主数据；通过MOM与条码系统的集成，实现生产计划的下发、报工数据的获取、送货信息获取等。
3.9 一体化运营智慧管理平台
利欧运营智慧管理驾驶舱基于JarviX全流程增强分析平台，结合自然语意分析(NLU)、 自然语言搜索(NLQ)与自然语言生成(NLG)、大数据分析、机器学习、深度学习技术进行看板搭建、算法建模，旨在实现对生产数据监控、成本数据预测、设备预测性维护、工价建模优化等目标。当前智慧管理驾驶舱内已搭建总装计划生产情况、外购来料批次检验情况、自制过程批次检验情况、设备情况统计、成品一次下线数量合格率等20多个自动智能分析模块。目前，通过该系统建设，利欧已串联各系统生产管理数据，打破数据孤岛，并可一张大屏全局展示生产概况，助力高层决策；也可沉淀专家经验、辅助规范新员工操作，及时发现及时止损生产异常，发挥数据价值的良性循环；同时100+算法模型支援数据建模预测，能够提供参数最佳化建议。
四、数字化转型经验和教训
利欧数字化转型的最初目标是提高客户体验、降低成本和提高生产效率，在整体数字化转型的过程中，领导层首先定义工厂数字化建设的愿景，如提升质量效益和核心竞争力，并将其作为数字化建设的指导原则。在组织内部，高层领导积极支持数字化建设项目，多次成立领导小组、推进小组，提供资金支持，以及在多个阶段提供关键指导，组织内的各个部门也能够基于同一个目标进行跨部门协作、信息共享与沟通。在数据的收集与使用上，利欧基于工业互联网底座、MOM系统和整体信息化系统集成、一体化运营智慧管理平台等进行数据的收集、分析与运用，以了解工厂整体运行情况，从而针对性制定业务流程优化措施，同时结合用户需求的了解，制定更为明智的决策。
在企业数字化建设和改造的过程中，企业领导者需要明确数字化改造与建设是一个系统性工程，它通常涉及组织的多个方面，需要综合考虑各种因素，包括战略规划、技术基础设施、信息化系统建设与集成、技术应用、人员培训、流程优化等。同时企业数字化建设和改造可能涉及到不同的领域，包括信息技术、运营、人力资源、市场营销、供应链管理等，企业领导者需要协调这些领域，以确保整个组织的一致性和协同作用。另外，新技术的运用通常也是数字化建设的关键，如大数据分析、机器学习、深度学习技术、算法建模等在一体化智慧平台的运用能够为决策者提供更为符合工厂业务需求与市场需求的决策依据。在数字化素养与文化方面，建议领导者积极鼓励员工创新、灵活性和数字化思维，培训和教育员工，以便其适应新的数字化工作方式，如在为每个工位配备智慧看板的同时，培训员工看板的操作方式，包括工件记录、工艺图纸查看等。数字化转型网www.szhzxw.cn
数字化转型网灯塔智造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等，从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念，帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程，实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容：
1、灯塔智造外脑支持：通过平台外脑的力量，让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料，为企业提供强大的智造外脑支持，助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。
2、灯塔智造研习社：与制造业顶尖精英一起学习！数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区，与各位同学一起成长！数字化转型网www.szhzxw.cn
3、灯塔智造论坛：智能浪潮！引领未来！数字化转型网打造的智造论坛，旨在通过高端对话推动行业树立正确理念，减少行业噪音，正本清源，助力行业发展！
4、灯塔工厂参观研学：目前灯塔工厂全球已有153家，目前中国已有62家，数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等，以及赴国外参观全球的灯塔工厂。数字化转型网www.szhzxw.cn
5、灯塔标杆案例研学：除了灯塔工厂外，数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术，我们将以不积跬步无以至千里的精神，关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例，组织灯塔研习社社员学习行业标杆！
点击图片加入灯塔智造研习社：
本文由数字化转型网（www.szhzxw.cn）转载而成，来源：中企报数字经济；案例编写组成员：康湘兰、林仁勇、徐悦、颜灵强、郭华明、阮永辉、钟健敏、黄健峰、张灵波；编辑/翻译：数字化转型网默然。
