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知名汽车企业智能工厂信息化系统天津工程机械研究院有限公司以推动中国工程机械行业科技进步为己任，创造了多项行业第一，建立了完备的工程机械标准、质量监督和试验检测体系。先后完成600余项国家部委重点课题，获得包括国家科技进步特等奖在内的国家和省部级科技奖项 200 余项，其中百余项科技成果填补国内空白，科技成果推广到全国 28 个省市上千家企业，为我国工程机械行业的技术进步做出了突出贡献。

一、企业简介

近年来，天工院重点在工程机械、农用机械、汽车制造、试验装备、军工装备、海洋装备等多个行业开展新技术研究和成果转化，研究方向涉及节能减排、智能控制、数字化工厂、物联网、液压传动、液力传动、机器视觉、测试分析等技术领域。在液压、液力传动及智能控制技术领域拥有国际先进的科研试验条件以及关键零部件制造能力；在信息与智能化控制、机电液系统集成应用、整机节能与系统匹配等基础和应用技术研究方面积累了大量的科研成果。通过两化融合体系认证，入选智能制造系统集成商。

二、项目简介

本案例针对中国某知名汽车企业生产基地新建项目，通过在四大车间部署天津工程机械研究院有限公司自主研发的信息化系统，引入物联网、机器视觉、边缘计算、大数据分析等新技术，形成以信息化平台为核心，生产、设备、品质、能源四个维度为主体的整车厂级信息化系统平台，帮助该智能工厂实现降本提效、质量提升、去技能化、省人化。该项目在2020年已经实现整车下线，厂区内包含冲压、焊装、涂装、总装四大工艺车间，年产能10万辆。产品涵盖SUV、轿车、皮卡三大品类，具备发动机、变速器等核心零部件的自主配套能力。

三、项目技术方案

项目实施范围覆盖了冲压、焊装、涂装、总装四大工艺车间和联合站房，信息化系统实施内容涵盖了作业计划管理、生产过程监控、车辆识别跟踪管理、质量管理、能源管理、物流管理6大功能模块。如图：

1.作业计划管理

作业计划管理模块可自动导入生产订单信息，集合设备、库存、人员等情况进行智能排程，生产日滚动生产计划，实现生产订单的动态跟踪，可最大限度的优化产能并缩短产品交货期。冲压车间可结合焊装生产计划、制件库存数量、模具状态对生产计划进行自动排程；焊装车间实现生产计划队列管理、生产计划分解和同步下发、同步生产指示功能。实施效果如图2所示。

2.生产过程监控

设备状态监控实现冲压、焊装、涂装、总装车间生产设备状态数据的自动采集，当出现工艺偏差和设备异常时可自动触发预警。设备状态监控采用总览、线体、设备三级可视化监控模式；设备报警信息采用故障、警告、报警三级报警管理模式，从而帮助现场操作人员和维修人员及时找出设备的问题，达到快速解决的目的，提高设备及生产过程正常运行率。

生产过程中出现生产、设备、质量、物料异常时系统采用无线 ANDON 方式进行呼叫，异常事件处理时间系统自动进行统计分析，从而提高现场异常事件的处理效率，减少异常事件停线时间。

3.车辆识别跟踪管理

采用条码识别、RFID射频识别、OCR视觉识别技术，实现车辆在焊装、WBS、涂装、PBS、总装车间生产过程中的自动识别、路由控制、全程跟踪和调度。系统可对某一车辆进行查询、标记，过点跟踪、自动报工。依据该模块提供的车辆生产队列可实现设备程序、工艺文件自动下载，确保生产作业的标准化、规范化，帮助企业显著提高生产过程管理水平。

4.质量管理

通过质量检验规范定义、质量检验计划管理、质量检验数据采集、质量过程数据追溯、质量检验数据异常报警及SPC分析5大功能实现对车辆生产过程中生产质量的严格管控，提高生产过程中质量运营绩效。

5.能源管理

实现整厂配电、供水、循环水、压缩空气、空调等能源子系统的全方位、透明化监视与管理。该模块可对各类能源设备状态参数和能耗数据进行实时分析、趋势分析、优化运行；可自动完成各类能源的计量、统计、考核及节能分析，为功能部门提供能源平衡分析、能耗预警、能源计量设备管理，为用能部门提供能耗预测、计划考核管理，为企业管理提供能效分析、能源成本核算、能耗对标分析。其外，该模块利用 3D 数字化仿真技术，实现了站房设备的虚拟化点检和状态监控。

6.物流管理

帮助企业快速实现JIT准时化配送，通过下达的日、线生产计划，引导WMS仓储管理系统完成物料齐套作业，引导物料调度配送系统实现物料以准确的数量，在准确的时间、配送到准确的地点的作业流程。实施效果如图5。

四、项目成效

通过本平台的实施，实现生产过程中的作业计划管理、异常呼叫管理、生产过程可视化管理、生产闭环管理、车辆自动跟踪管理、质量管理、能源管理、物流管理、智能库区管理等多个模块管理功能。

车间内部生产无纸化模块，可为企业每年节约纸张103.4万张，节省人工记录工时 6720小时；生产过程可视化模块，采集信息点13万个，报警信息0.5s秒快速反馈；冲压智能库区管理，每年节约盘点工时768小时。通过建立统一的数据湖，打通各层级间的数据壁垒，实现数据的集中管理； 通过管理驾驶舱、数据追溯报表、APP等数据展示手段，将数据准确传递给各层级员工，使每一项数据实现价值最大化。

项目成果现已成功推广到该企业的多个工厂，已成功应用于其他汽车及零部件领域、工程机械领域，系统的成功实施均能为不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)多品种小批量生产或大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理实施经验。为传统企业向智能化和数字化转型赋能，助力企业实现快速持续发展。