宁波智能制造技术研究院

通过技术创新赋能中小型企业数字化转型升级

一、案例简介

基于宁波市智能制造技术研究院（简称“甬智院”）研发的智云端IoT平台，通过顶层规划和虚拟仿真优化制造工艺，重点开展产线自动化改造和数字化系统实施，为制造企业提供全流程的数字化服务和智能制造一体化解决方案，实现工业设备互联互通和生产制造过程可追溯。

该系统具有好实施、高可靠、高性能、高安全的特点，可兼容各种主流设备的通讯协议，在线分析企业生产相关的过程数据，帮助制造型企业快速实现设备联网和应用数据融合，推动工厂可视化透明化建设和制造企业数字化转型升级。

二、案例背景

我国中小制造型企业大多仍处于数字化转型的初级阶段，面临订单种类多、订单量不稳、客户个性化定制、制造周期短等问题，数字化改造势在必行。随着产线装备及工业软件技术的发展，制造型企业的自动控制及数字管理的需求越来越迫切，不同厂家的通讯协议及信息接口存在不兼容，数据难以互通，严重制约了企业数字化转型的发展。

基于自主研发的智云端IoT平台架构，甬智院通过调研诊断，为企业构建了数字化整体解决方案，兼容Web、API等主流设备及非标定制协议，支持市面90%的数控系统信息互通，打通了设备与各软件平台之间的通讯壁垒，通过产线改造和AGV系统实施，实现了生产自动化和物流智能调度管理，为企业数字化制造奠定了坚实的基础，实现了提质增效降本。

三、具体举措

（1）工厂规划与仿真

为减少零配件搬运次数，降低产线操作员工工作强度，按照制造产线加工顺序，重新规划空间布局和物流路径，并通过数字化仿真软件优化产线设计。生产制造主线采用自动化设备，码垛、装箱、入库全自动作业，基于智云端IoT平台进行备料、送料及质量管理等数字化调度。采用人机协作的理念，结合工艺流程、信息流程和物流供给等三方面要素，实现原材料、设备、软件、人员科学分工协调生产，操作工人通过IoT平台系统终端或PDA直接呼叫AGV自动选料送料。

在全面普及CAD设计的基础上，引导企业逐步实施3D设计和基于3D基础上的数字化设计，迅速收集资源的信息，对产品的信息、工艺的信息和资源的信息进行分析、规划及重组，实现对产品的设计和功能的仿真以及原型的制造，进而快速生产出达到用户要求的性能的产品。在研发设计中导入CAE，通过仿真驱动产品设计。

（2）智云端IoT平台

IoT平台是企业生产制造的中枢，与仓库物料、制造产线和AGV物流等现场数据联通，可接入各种主流设备的通讯协议，管理运维企业生产相关信息化数据。构建成可测、可控、可产、可管的数字化车间通讯环境，基于工业互联网架构的物理层、信息层、大数据层、决策层的通讯技术，实现 ERP、PDM、SCADA 、MES 、RCS 等智能制造系统的互联互通。

在智云端IoT平台终端进行车间派单计划，生产计划，产品进度看板，日计划达成率，产线看板/PDA 等信息操控功能，实时汇总当天的生产日计划，每日的生产计划达成率，查询车间成品和半成品情况等方面的数据。

产线设备数据通过实时自动采集、存储，实时反馈设备开关机状态、报警信息、运行程序、工作负荷、开机功率、故障时间等信息。为车间科学安排生产计划、采取正确措施提供准确、可靠的数据基础。

（3）AGV智能物流系统

基于AGV物流小车，集成了调度系统RCS和设备控制系统WCS，实现车间物料物流周转自动化。

（4）信息安全防护

融合多种网络通信模式，互联网应用覆盖了装备、产品、物料、人员、控制系统、信息系统等生产各要素，并对数据进行加密，使数据得到安全快捷应用；内部管控：上网行为管理；外部管控：防火墙。

（3）AGV智能物流系统

基于AGV物流小车，集成了调度系统和设备控制系统，实现车间物料物流周转自动化。

（4）信息安全防护

融合多种网络通信模式，互联网应用覆盖了装备、产品、物料、人员等生产各要素，并对数据进行加密。

4.取得成效

本案例客户是一家专业生产中空玻璃门体、ITO镀膜玻璃、彩晶玻璃、钢化玻璃的高新技术企业基于智云端IoT 平台取得以下成效：

1、生产布局合理高效

结合产品生产水平等各方面因素进行的预规划灵活可变，可视化效果更明显、成本更低。

2、缩短产品研发周期

依托平台快速研发新产品，让新产品市场竞争力更强。借助虚拟化仿真设计加快产品设计进度，优化生产流程，避免不必要成本浪费。

3、帮助提质降本增效

有效节约生产制造资源，让生产效益得到提升，制造过程可视化可追溯。结合产线设备的自动化改造，产品不良品率降低 27%以上，运营成本节省46%以上，产品研发周期缩短33%以上，生产效率提高 54%以上，能源综合利用率将提高31%以上。