智能工廠引領馬鋼交材新型工業化之路

一、引言

隨著科技的飛速發展，智能化、自動化已成為現代工業的主流趨勢。智能工廠作為這一趨勢的典型代表，通過集成先進的自動化技術、數據分析與處理能力，正引領著制造業的轉型升級，并為新型工業化的發展奠定了堅實的基礎。

二、項目背景

寶武集團馬鋼軌交材料科技股份有限公司（下簡稱“馬鋼交材”）作為車輪制造領域的佼佼者，承載著輝煌的歷史與卓越的創新精神。自成立以來，公司始終致力于高品質車輪、車軸、輪對、輪箍、環件、彈性車輪等產品的研發與生產，憑借卓越的產品質量和先進的技術實力，贏得了市場的廣泛認可與贊譽。其產品不僅在國內市場占據領先地位，更遠銷海外，為全球軌道交通事業貢獻著不可或缺的力量。

隨著全球環保意識的日益增強和“公轉鐵”政策的深入實施，馬鋼交材面臨著前所未有的機遇與挑戰。一方面，環保壓力的不斷加大促使公司必須加快轉型升級的步伐，提升自動化與信息化水平，減少能源消耗和排放；另一方面，“公轉鐵”政策的推動為軌道交通行業帶來了廣闊的發展空間，馬鋼交材作為車輪制造領域的領軍企業，有責任也有義務抓住這一歷史機遇，進一步提升自身的核心競爭力。

在此背景下，馬鋼交材決定啟動一系列智慧化建設項目，以全面提升公司的自動化、信息化和智能化水平。這些項目不僅旨在解決當前存在的自動化與信息化不足、設計研發周期長、生產自動化程度低以及生產過程控制不足等痛點問題，更著眼于未來的可持續發展，致力于將馬鋼交材打造成為車輪制造領域的智慧化工廠典范。

2020年1月，承載著馬鋼交材智慧化轉型夢想的車輪三線智能工廠正式開啟，標志著公司在智能制造領域邁出了堅實的一步。

三、智能工廠建設目標

馬鋼交材智能工廠建設的總體目標是構建一個高度集成、智能協同、綠色高效的現代化輪軸生產體系。該項目致力于通過智能化手段全面提升生產效率、產品質量、運營管理和可持續發展能力，樹立輪軸行業智能制造的新標桿。具體有以下幾點目標：

（一）實現全流程數字化與智能化協同

馬鋼交材智能工廠希望實現產品設計、生產計劃、生產過程、質量管理、設備管理、銷售管理以及能源環保等全流程的數字化與智能化協同。通過數字化設計系統，實現產品從詢單到設計的全鏈條數字化管理，提升設計效率和設計質量。同時，借助智能排程系統，實現生產計劃的智能優化與實時調整，確保生產過程的連續性和穩定性。此外，通過設備智能運維系統，實現設備狀態的實時監測與預警，提高設備維護的效率和準確性。

（二）打造智慧運營與輔助決策系統

智能工廠將建立一套具有輪軸特色的智慧運營與輔助決策系統。該系統能夠整合全廠的生產、業務及設備運營數據，實現數據的實時采集、分析和可視化展示。通過大數據分析和智能算法，為管理層提供精準的業務洞察和決策支持，幫助公司快速響應市場變化，優化資源配置，提升整體運營效率。

（三）實現生產過程的透明化與精細化管理

智能工廠將借助物聯網、傳感器等先進技術，實現生產過程的全方位、全樣本數據采集。通過數據建模和可視化鏈構建，將各類數據以車輪ID等關鍵字進行串接，形成完整的生產數據鏈。這使得管理層能夠實時監控生產進度、設備狀態、產品質量等關鍵指標，實現生產過程的透明化與精細化管理。同時，也為質量追溯和持續改進提供了有力支持。

（四）推動綠色低碳與可持續發展

馬鋼交材智能工廠建設將積極踐行綠色低碳理念，通過新建能源環保系統，加強環保管控和能源管理。通過實時監測和數據分析，確保廢水、廢氣等污染物的合格排放，降低能源消耗和固廢產生。

（五）樹立行業標桿與示范引領作用

作為輪軸行業的領軍企業，馬鋼交材智能工廠建設將樹立行業智能制造的新標桿。通過項目的成功實施，不僅將顯著提升公司的核心競爭力和市場占有率，還將為行業內其他企業提供可借鑒的經驗和模式。此外，智能工廠的建設還將促進產業鏈上下游企業的協同發展，推動整個輪軸行業的智能化升級和高質量發展。

四、項目建設三大核心

該項目圍繞自動化、數據流通和數據分析三大核心，旨在構建一個高效、智能、綠色的生產管理體系，以提升生產效率、產品質量和市場競爭力。

（一）自動化

自動化是馬鋼交材智能工廠建設的基石，通過引入一系列先進的技術和設備，極大地提升了生產效率和產品質量，降低了人工成本和能耗，為企業的持續發展和市場競爭力注入了強勁動力。

1. 集中控制與遠程監控

馬鋼交材通過建立集控中心，實現了對車輪三線操作室的集中控制，以及車輪二線加熱爐、處理爐的遠程監控。這一舉措打破了傳統生產模式中操作室分散、人工監控的局限，使得生產調度更加靈活高效。在集控中心，操作人員可以實時掌握各生產線的運行狀態，通過智能化系統對生產進行精確控制，有效提升了生產過程的連續性和穩定性。

2. 智能物料管理

在物料管理方面，馬鋼交材引入了智能立庫系統，通過機器人、Loader、RGV（有軌穿梭車）和立體倉庫等現代工業物流技術，實現了物料搬運的自動化和智能化。這些自動化設備的應用，不僅提高了物料搬運的效率和準確性，還顯著降低了人工搬運的勞動強度和安全風險。同時，智能物料管理系統還能夠實時跟蹤物料信息，包括物料種類、數量、位置等，為生產決策提供了精準的數據支持。

3. 設備狀態智能運維

馬鋼交材注重設備狀態的智能運維，通過振動在線診斷、溫度傳感器等智能設備，實時采集設備狀態數據，運用大數據分析和人工智能技術，對設備狀態進行精確評估和預測。一旦設備出現異常或故障，系統會立即發出預警，維修人員可以迅速定位故障源頭，并采取有效措施進行修復，避免了設備停機造成的生產損失。此外，智能運維系統還能夠為設備檢修提供科學依據，確保檢修質量，延長設備使用壽命。

4. 生產流程自動化優化

馬鋼交材在生產流程中引入了多種自動化設備和系統，如數字化設計系統、智能排程系統等，實現了產品從設計到生產的全流程自動化。數字化設計系統通過參數化、自動化設計，大幅提升了設計效率和設計質量；智能排程系統則根據生產需求和產能限制，自動調整生產計劃，確保生產線的順暢運行。這些自動化設備和系統的應用，使得馬鋼交材的生產流程更加高效、靈活，能夠迅速響應市場變化和客戶需求。

5. 能源管控與精細化管理

在能源管理方面，馬鋼交材通過自動化系統實現了能源消耗的實時監控和精細化管理。系統能夠精確計算各生產環節的能耗數據，為制定節能降耗措施提供科學依據。同時，自動化系統還能夠根據生產需求智能調整能源分配，避免能源浪費和污染排放，實現了綠色生產的目標。

（二）數據流通

數據流通是智能工廠的血脈，它承載著信息的流動與交互，驅動著整個生產體系的智能運轉。馬鋼交材深知數據流通的重要性，因此，在構筑信息互聯互通的橋梁上，投入了大量精力，并取得了顯著成效。

1. 構建統一數據中心

數據流通的基石在于統一的數據中心。馬鋼交材建立了強大的數據中心，這一中心不僅實現了寶武集團運營共享系統的全覆蓋，更成為了企業數據流通的核心樞紐。它整合了產銷系統、數字化設計系統、設備管理系統、能源環保系統、智能排程系統和財務大數據分析平臺等多個關鍵系統，打破了信息孤島，實現了數據的集中存儲、統一管理和高效利用。

通過統一數據中心，馬鋼交材實現了數據的實時共享和高效流通。無論是生產現場的數據采集，還是管理層的數據分析，都能夠在這個平臺上得到快速響應和準確處理。這為企業的決策制定、生產優化和效率提升提供了有力的數據支持。

2. 自動化數據流動與智能處理

在統一數據中心的基礎上，馬鋼交材進一步實現了數據的自動化流動和智能處理。通過先進的自動化技術，企業能夠自動采集生產現場的數據，并將其實時傳輸到數據中心進行存儲和分析。這些數據包括車輪的生產數據、質量數據、設備狀態數據等，它們都是企業運營和決策的重要依據。

同時，馬鋼交材還引入了智能處理技術，對數據進行深度挖掘和分析。通過機器學習、大數據分析等先進技術，企業能夠從海量數據中提取出有價值的信息，為生產優化、質量改進和成本控制等提供科學依據。

3. 三維設計與生產仿真的高效協同

在數據流通的推動下，馬鋼交材的三維設計與生產仿真也實現了高效協同。數字化設計系統作為產品設計數據的唯一源頭，與產銷系統、數字車輪系統、高級排程系統等實現了數據共享和互聯互通。這使得設計師能夠在虛擬環境中進行產品設計和仿真測試，大大提高了設計效率和設計質量。

同時，生產現場的數據也能夠實時反饋到設計系統中，為設計師提供真實可靠的生產數據支持。這種設計與生產的緊密協同，不僅縮短了產品研發周期，還提高了產品的市場競爭力和企業的創新能力。

4. 供應鏈上下游的協同優化

數據流通不僅促進了企業內部信息的共享和協同，還加強了與供應鏈上下游的協同優化。通過與供應商和客戶的緊密合作，馬鋼交材能夠實時獲取市場需求和供應信息，快速調整生產計劃和采購策略。這種協同優化的方式，不僅提高了企業的響應速度和客戶滿意度，還降低了運營成本和市場風險。

（三）數據分析

數據分析是智能工廠的靈魂，也是馬鋼交材實現數字化轉型的重要支撐。通過大屏展示，馬鋼交材實現了產線設備狀態、故障統計及報警，實現了安全、能源、環保集控，精細化能源管理，實現了產品數據自動統計分析。

1. 實時監控與預警系統

通過大屏展示系統，馬鋼交材可以實時監控產線設備狀態、故障統計及報警信息。系統還能夠基于歷史數據和實時數據，進行智能預警，提前發現潛在的生產故障，確保生產線的穩定運行。

2. 全面數據采集與整合

馬鋼交材建立了全面的數據采集體系，覆蓋生產過程中的各個環節，包括工藝參數、質量信息、設備狀態信息、能源消耗信息等。通過整合不同來源、不同格式的數據，形成統一的數據視圖，為后續的數據分析提供堅實的基礎。

3. 智能分析與決策支持

利用先進的數據分析算法和模型，對采集到的數據進行深度挖掘和分析，揭示生產過程中的規律和趨勢。基于分析結果，為企業的生產決策、工藝優化、設備維護等提供科學依據，實現生產效率和產品質量的雙重提升。

五、綜合成效與特色

馬鋼交材智能工廠項目以其前瞻性的視野、尖端的技術實力以及顯著的成效，加速了“產業智慧化、智慧產業化”的步伐，不僅大幅提升了生產效率與產品質量，還為企業帶來了深遠的社會經濟效益，成為行業轉型升級的新標桿。

（一）生產效率顯著提升

通過數字化設計系統的實施，產品設計業務流程實現了100%線上運行，數據100%系統管理，設計結果100%數字化。這一轉變使得設計效率提升了約80%，產品及工藝設計周期由原先多人7天縮短至0.5天，極大提高了對銷售詢單、訂單的響應能力。

智能排程系統的應用，使得生產計劃排程更加精準高效。通過智能優化算法，對整個工廠范圍內的合同交期、機組產能、物流庫存等進行反復平衡，形成了各工序、機組聯動的生產計劃。這一改變不僅提高了生產線的利用率，還顯著降低了物料流通難度，為企業的精益生產提供了有力支撐。

（二）產品質量控制卓越

馬鋼交材建立了完善的質量管控平臺，實現了產品全制造周期質量數據的監控。通過RFID單件跟蹤、在線自動測量裝置等技術手段，確保了質量數據的實時性和準確性。這一舉措使得產品一次合格率顯著提升，為企業帶來了顯著的質量效益。

質量數據實時更新和SPC報表的應用，幫助管理者及時發現質量問題并采取措施進行改進。這不僅提升了產品質量穩定性，還帶動了加工車間提升產品生產質量，降低了萬元損失。

（三）創新設備管理模式

新建設備管理系統和設備智能運維系統的引入，實現了對設備的全方位管理和智能化運維。通過數據上傳和大數據分析，有效監測預報故障，減少了非計劃停機和事故發生次數，提升了設備管理水平。

設備智能運維系統的應用還使得點檢效率提升了10%，人員減少了3人。同時，通過智能傳感和“以軟代硬”相結合的方式，實現了遠程“智能預警”，有效避免了類似故障的發生。

六、結語

馬鋼交材智能工廠項目的成功實施，不僅標志著公司在智能制造領域的重大突破，更對整個車輪制造行業產生了深遠的影響。通過構建全域設計業務數字化的系統、實現智能化的生產排程與管理、建立全面的質量管理體系以及推進設備智能運維，馬鋼交材顯著提升了生產效率、產品質量和企業管理水平。

具體來看，智能工廠項目一期項目建成后，崗位優化52個，產品研發周期縮短80%，加工廢品率降低5%，勞動效率提高25%，中間庫存降低40%，生產周期縮短14%，取消分廠、優化作業區減少64%。

展望未來，馬鋼交材將繼續秉承持續創新和智能化轉型的理念，不斷推動車輪制造技術的升級與突破。公司將加強與國內外知名高校、科研機構的合作與交流，共同探索車輪制造領域的新技術、新工藝和新模式。同時，馬鋼交材還將積極擁抱工業互聯網、大數據、人工智能等前沿技術，進一步提升智能制造水平，為全球車輪制造行業的發展貢獻更多的智慧和力量。