新能源車間“未來工廠”的“雙環實踐”

雙環傳動通過采用工業軟件、數據采集、數實融合、平臺建設等數字技術，打造了雙環傳動新能源車間“未來工廠”，形成了一個可復制、可推廣的雙環范式建設示范案例。通過“頭雁型”未來工廠建設，探索出適合齒輪行業的信息化系統解決方案，用數字化系統解決方案的建設理念和思路，為行業中小型企業的數字化轉型提供參考和示范引領。

齒輪作為機械傳動的重要部件，對制造業的發展和現代化進程意義重大。浙江雙環傳動機械股份有限公司（下稱“雙環傳動”）深耕機械傳動核心部件——齒輪及其組件的研發、制造與銷售40余年，不僅是我國頭部的專業齒輪產品制造商和服務商之一，還是我國新能源汽車齒輪制造領軍企業。自2005年起，雙環傳動引入精益生產管理模式并全面推進企業標準化建設，目前已經成為全球齒輪（零件）制造領先者之一。多年來，雙環傳動不斷推進創新驅動、智能轉型及先進制造，持續加大力度探索汽車零部件齒輪智能制造新模式。2022年，雙環傳動新能源車間“未來工廠”（下稱雙環“未來工廠”）入選浙江省“未來工廠”名單。

雙環“未來工廠”重點打造4項能力，即數字化設計、智能化生產、綠色化制造和精益化管理，突破齒輪行業技術、裝備、系統等共性技術難題，探索出提升產品高附加值的成功路徑，形成整個產業集群智能化升級的典型經驗。通過頭雁型“未來工廠”建設，雙環傳動探索出適合齒輪行業的信息化系統解決方案，形成了可復制、可推廣的雙環范式“未來工廠”建設示范案例，為齒輪行業的中小型企業數字化轉型提供了參考和示范引領，目前已在嘉興、江蘇、重慶等地實現復制建設。

D—MOM打通“數據孤島”，實現數據價值

隨著企業信息化進程的加深，信息系統呈現種類多樣化趨勢，IT應用業務場景也日趨復雜。然而，系統間缺乏關聯性，導致各系統產生的數據各成體系、獨立存儲，形成“數據孤島”，難以實現數據價值。為此，雙環“未來工廠”基于精益、自動化和信息化的基礎上，自主研發數字化制造運營管理平臺——D—MOM，并制定標準工業系統API接口，運用物聯網技術采集企業內近幾十種工業系統數據進行匯聚整合。

D—MOM是一個共有平臺，各部門能夠高效協同工作，實現去中心化管理并共享數據。通過D—MOM主數據管理和服務設施，雙環“未來工廠”實現了企業系統應用與企業主數據一體化集成，以及CRM、ERP、MES、WMS和SCM等工業系統解耦。此外，該平臺還支持業務邏輯動態編排、業務功能微服務化、數據服務化和業務流程的自動協同，消除工廠系統與企業IT支撐的業務流程壁壘。

在此基礎上，雙環“未來工廠”對數據進行采集、清洗、轉化、加載，以提升數據質量，確保數據的一致性，建立企業級統一數據平臺、數據倉庫，消除數據內在質量缺陷，明確數據之間的關聯關系，助力企業管理層更好地理解數據，并將其應用于決策過程中。“數據的標準化、體系化，讓我們打破‘數據孤島’，讓數據驅動業務、驅動管理，實現數據價值。”雙環“未來工廠”相關負責人介紹道。

建立數字孿生“未來工廠”，實現企業數字化全方位貫通

為進一步深入踐行數實融合，雙環傳動將云計算、大數據、5G、人工智能等新一代數字技術與自身在汽車零配件領域的先進工藝、裝備、制造技術相融合。一方面通過I-OT物聯網平臺對相關數據進行采集、分析和運算，實現實時數據可視化，并形成智能決策企業大腦。另一方面，通過數字孿生技術進行三維建模與仿真，將制造現場的產線、設備、物料、檢驗、半成品、成品等物理實體，延伸到計劃、執行、倉儲管理、質量檢驗等三維模型中，通過虛擬現實映射，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程。“建設未來工廠，讓雙環傳動實現了產品—工藝—設備，業務—資源—現場人機料法環的企業數字全方位貫通。”

通過數字孿生系統，我們可以直觀地展示雙環“未來工廠”廠區內的設備分布、功能分區等要素，實現監管區域三維全景可視化，高度融合工廠現有數據資源，對生產管理、設施運維、能效管理、倉儲物流、安防管理等各領域的關鍵指標進行綜合監測分析，輔助管理者全面掌控廠區運行態勢。此外，借助VR眼鏡，現場質檢人員和設備巡檢人員對生產和設備數據的實時掌控能力得到了極大提升，他們能夠實時采集生產信息、記錄生產數據、管控生產過程、全面監控生產流程、關注生產品質，從而持續改善產品品質。觸發式自動數據采集可以減少錄入環節，為各級生產管理人員提供所需的實時生產數據。

提高模式創新能力，打造“未來工廠”生態圈

雙環“未來工廠”建設基于現有的D—MOM系統，結合新一代信息技術及高端智能的先進制造技術，搭建數字化生態組織，從以下四個方面實現了雙環傳動的高質量提升，極大地提高了雙環傳動的模式創新能力。

一是智能化生產，即實現從單個機器到產線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態優化，顯著提高了企業資產利用效率和運營管理效率，同時提升了產品質量并降低了生產成本。二是網絡化協同，即形成眾包眾創、協同設計、協同制造、集團垂直管理、協同供應、協同服務等一系列新模式，大幅降低新產品開發制造成本、縮短產品上市周期。三是個性化定制，即基于信息化互聯網手段獲取用戶個性化需求，通過靈活組織設計制造和生產的流程，實現低成本大規模定制。四是服務化延伸，即通過對產品運行的實時監測，提供遠程維護、故障預測、性能優化等一系列服務，降低企業運營成本，并通過優化產品設計，從源頭上消滅影響產品質量元兇，實現雙環綜合效益和競爭力全面提升的目標，打造全方位一體化的“未來工廠”。

“通過智能化生產、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸的‘未來工廠’新模式，實現雙環本部制造基地整體降本5000萬以上，提高產品生產效率40%左右，提高能源利用率15%，產品不良品率降低19.6%，提高雙環在行業內產品品質競爭力、產業供應鏈和精益數字化掌控力，實現企業綠色安全可持續的高質量發展目標。”相關負責人表示。

目前，雙環“未來工廠”建成了集研發、制造、質量、銷售、物流、客戶服務為一體的“未來工廠”生態圈，以雙環傳動“未來工廠”建設成果賦能上下游供應鏈，共同從孤島式制造向共享式制造轉變，讓制造資源從封閉獨占向開放共享轉變。

（本文由浙江雙環傳動機械股份有限公司供稿）