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兰宝智能传感器制造数字化车间上海兰宝传感科技股份有限公司（以下简称兰宝）创建于一九九八年，国内领先的工业自动化产品供应商，专业从事传感技术、传感测控系统、环保测控系统的产品解决方案及服务的国家级专精特新小巨人企业和高新技术企业。产品种类齐全，广泛应用于烟草、纺织、包装、电梯、3C电子、机器人、现代物流、工程机械、能源管控、金属加工、移动设备、轨道交通、数控机床等行业。

二、项目简介

2015年兰宝建设智能传感器制造数字化车间，围绕兰宝车间三条自动化生产线、三条模块化生产线进行升级改造，引入精益制造理论，应用U3D仿真技术及边缘计算技术，建设了以PDM为基础、MES为中心的由十三个信息化应用子系统构成的生产运营信息化管理体系和包含五种虚拟仿真技术应用的产品研发平台，项目于2017年12月顺利完工。

三、项目技术方案

项目总体目标是建设包括6条智能传感器生产线的智能数字化制造车间。通过虚拟化设计提高项目方案可行性、创新智能制造精益化理论、建设智能制造数字化基础平台、集成研发设计仿真平台、解决生产质量的数字化问题。图1为兰宝智能传感器制造数字化车间总体技术方案。

1.虚拟化设计

兰宝自主开发3D虚拟仿真平台，对产线设计和改造进行3D建模，对业务流程进行沙盘推演，减少车间改造对生产任务的影响，提高数字化车间项目升级改造一次通过率。

2.创新精益化理念

充分利用“人、机器、和IT协同”的柔性生产，完成传感器制造工厂整体改造评估、产线布局设计优化、设备与人员管理优化、质量追溯管理设计、自动化工位识别、产线信息化规划等。

3.建成6条智能传感器生产线

对6条智能传感器生产线进行改造，通过升级设备和加装现场传感装置，使工艺装备实现自动感知，推动生产过程的自动化和智能化。图2为数字化车间建成后现场情况。

4.建设智能制造数字化基础平台

自主研发了OPC中间层服务器，解决智能制造底层设备和信息化系统之间的数据鸿沟。生产现场所有设备数据无障碍采集至OPC服务器，实时发送给MES系统、ERP系统、APS系统、SPCD系统。

5.集成研发设计仿真平台

在兰宝研发中心已有ANSYS、PROE、TracePro、ZEMAX、Altium Designer等仿真系统基础上进行研发设计仿真集成，统一仿真研发环境，确保产品研发集中高效完成。图3为数字化车间-虚拟仿真模型。

6.过程质量管控系统

基于六西格玛质量管理理论搭建SPCD生产过程质量管控系统，实现从SMT、组装调试、到灌封测试、高低温老化测试的质量检测监控，并在工厂控制中心完成现场生产质量监控和反馈，定期生成质量报表，配合质量管理部完成生产质量和工艺改进。

四、项目成效

项目解决了离散制造业“多品种、小批量、多批次”生产模式面临的问题，实现了6M生产要素的最优化配置和基于数字化的“精准持续改善”，提高了生产效率、降低了生产成本、缩短了产品交期、提高了产品质量和可靠性。项目成果入选2018中国科协十大科技进展。可推广应用于精密仪器、智能仪表、模具制造、智能装备制造等行业，为行业经济发展助力。