【智能制造】工业4.0工厂到底长啥样？

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2017年上半年潍柴动力股份有限公司汇总营业收入1048亿元，同比增长75%，利税63.7亿元，同比增长80%。

“潍柴在积极采取措施稳增长的同时，加快工业化和信息化的深度融合，实现企业的转型升级”，潍柴集团董事长谭旭光道出潍柴“金子招牌”中蕴含着发展的理念。

潍柴在发展过程中深度贯彻“两化融合”战略，创新打造了“智慧动力平台”智造理念，集成了潍柴“智慧工厂”“智慧物流”“智慧管理”等建设成果。潍柴生产车间内，机器人介入关键工序、黑色的中控机盒准确控制发动机缸盖螺栓拧紧···生产线及工艺柔性化的背后，是潍柴智能智造的硬实力。

满足个性化定制需求潍柴动力如何打造全流程智慧企业

作为传统制造业的龙头企业，在新一轮的“互联网+”转型浪潮中，潍柴坚持以“互联网+制造”为核心理念，以智能制造为主攻方向，通过将大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术融入企业研发、生产、销售、服务等运营全过程，将潍柴打造成为一个数字化的智慧企业。

早在2015年，潍柴就成功入选工信部智能制造试点示范项目，让我们通过潍柴“一号工厂”，来看看潍柴如何打造全流程智慧企业。

潍柴选取“一号工厂”，利用CPS、云计算、大数据等新一代信息技术，建立以工业通信网络为基础、装备智能化为核心的智能工厂，培育以网络协同、柔性敏捷制造等为特征的智能制造新模式，探索智能制造新业态，“低成本、高效率、高质量”地满足客户个性化定制需求，为客户创造超预期的价值。

满足个性化定制需求潍柴动力如何打造全流程智慧企业

潍柴智能工厂信息系统示意图

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（一）通过设备/生产线和工艺的智能化升级以及车间级工业通信网络基础环境搭建，使车间具备充分的柔性化生产能力。

目前潍柴的工厂已经拥有了美国、德国、日本等国际最先进的数字化生产设备及生产线，能够生产3000多种订货号的不同功率、规格、样式的发动机，具有较好的硬件基础；并且通过自主研发的MES平台，实现了关键设备、产品生产过程的在线监控、记录，比如所有的产品关键零部件都能清晰的记录来自哪个厂家、哪个批次、由哪个员工在什么时间装配，建立了完善的电子档案信息，具备了较好的软件基础。在此基础上，按照CPS 的3C（Computing，Communication，Control）技术标准体系，进一步对现有离散制造智能工厂的7个车间和11 条生产线，进行智能化升级改造。同时，潍柴采用工业互联技术建立了车间级工业通信网络，构建互联互通的基础环境，从而实现了工厂内部的系统、装备、产品及人员之间的信息互联互通，充分采集制造进度、现场操作、质量检验、设备状态等生产现场信息，并与车间制造执行系统实现数据集成和分析。最终使智能工厂中整套装备系统和生产线具有了环境感知、嵌入式计算、网络通信、精确控制、远程协作和自治等功能。

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（二）建设潍柴智能协同云设计平台，通过研发、供应链及服务协同，推动产业链的协同增效，实现价值最大化。

潍柴目前已在全球范围内建立了“五国十地”的研发中心，包括上海的整机匹配技术研发中心、重庆的中高速机和MPV研发中心、西安的重卡研发和重型变速器研发中心、潍坊的高速发动机及整车匹配研发中心、扬州的客车及小功率动力研发、杭州的运算中心，此外还有布局在国外的美国芝加哥前沿技术研发中心、德国威斯巴登的叉车和液压研发中心、意大利弗利的豪华游艇研发中心、法国马赛的整机研发中心。同时，潍柴还建设了独具特色的全球协同研发平台，供潍柴内部不同国度、不同时段、不同语言、不同设计工具的研发工程师在同一平台进行协同设计。为了更进一步加快研发速度，提高设计质量，从设计源头开始控制产品成本，加强企业对产品的全面管控，潍柴又联合上游具有较强研发能力的供应商成立“研发共同体”，同时搭建供应商协同设计平台。“研发共同体”的成立和供应商协同设计平台的建设不仅在日常发动机研发过程中，实现了潍柴与上游供应商的良好协同，而且在承担国家新能源客车研发任务时，潍柴牵头组织了客车、发动机、变速箱、车桥、轮胎等产业链企业在协同研发平台中共同工作，信息共享，取得预期的效果。

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五国十地协同云设计平台

搭建供应链协同平台，通过供应链信息的共享互联，如仓储信息、物流信息等，实现供应链整体拥有最低成本。搭建协同服务平台，通过将潍柴300万保有量的客户及4000余家维修站、经销商纳入一体化服务体系，为客户提供一站式服务解决方案。此外，目前潍柴正积极研发自主的ECU产品，通过对发动机运行过程参数的在线远程监测、分析与控制，实现预防性维修、智能化省油控制、油耗统计分析及融资贷款支持服务等附加值，为客户创造更大的价值。

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（三）通过以客户价值为牵引的核心业务流程的纵向集成，优化企业内资源配置、消除职能壁垒，大幅提升运营效率。

装备制造行业正在经历由卖方市场到买方市场的转变，企业必须更加关注客户价值，并具备对客户需求的快速响应能力，潍柴一直致力于5个以客户为中心的端到端业务流程的贯通，即客户洞察到产品组合、客户意向到客户订单、客户订单到产品交付、客户服务诉求到问题解决，并通过战略到落地的KPI考核体系落实到每一位员工的个人绩效合约中。为此，在过去的十年，潍柴建立了覆盖全价值链流程的“6+N+X” （业务运营平台+管理平台+基础平台）的信息化支撑平台，支撑业务流程的高效运营，通过产品全生命周期管理平台PLM，支撑了企业五国十二地的全球协同研发、通过ERP和MES平台支撑了潍坊、重庆、扬州的协同网络化制造、通过客户关系管理平台CRM，实现售后服务费用的大幅降低，目前服务费用已经从10个亿降低到7个亿。通过成本精益系统（统计精细化），我们能精确的知道潍柴年产几十万台发动机中每一台发动机的实际成本，从而为管理提升与优化提供数据支撑。这些信息化所带来的实实在在的直接和间接的效益，为潍柴过去的跨越式发展提供了强有力的支撑，也是未来潍柴实现智能制造的软实力。

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（四）建设潍柴智能管理与决策平台，通过各大系统无缝集成，实现智能工厂科学管理，全面提升运营精细化水平。

潍柴采用信息物理融合CPS、高精度感知控制、虚拟设备集成总线、云计算与大数据和新型人机交互等先进信息技术来达成全流程信息交互。

建立智能工厂的统一智能管理与决策分析平台，无缝集成与优化企业的虚拟设计、工艺管理WPM、制造执行MES、质量管理QMS、设备远程维护、能耗监测、环境监控和供应链SCP 等，实现智能工厂的科学管理，全面提升智能工厂的工艺流程改进、资源配置优化、设备远程维护、在线设备故障预警与处理、生产管理精细化等水平。

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生产过程采集与分析系统

互联网+制造业展开深度融合

“互联网+制造业”就是把互联网的创新成果与制造业领域深度融合，推动技术进步、效率提升和组织变革，提升实体经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的工业企业发展新形态。这在潍柴得到了充分体现。

潍柴产品研发以互联网为支撑，在全球范围搭建了五国十地协同研发平台，提升新产品研发效率20%以上。以生产配套海监船的发动机为例，通过北美先进排放技术研究、潍坊和法国博杜安研发中心协同设计、杭州仿真验证的四地协同研发模式，研发周期由原来的24 个月缩减至18 个月，整体研发效率提升25%。生产制造打造发动机数字化生产车间，以潍柴WP10/12系列发动机生产车间为例，关键设备数控化率80%，生产效率提高30%，年产能达到40万台；能耗降低30%，人员减少40%。

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