导读：

智能制造是制造强国建设的主攻方向，其发展程度直接关乎我国制造业质量水平。推进智能制造，要立足制造本质，紧扣智能特征，以工艺、装备为核心，以数据为基础，依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体，构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统，推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。

近十年来，通过产学研用协同创新、行业企业示范应用、央地联合统筹推进，我国智能制造发展取得长足进步，规模以上制造业企业部分已建立智能制造示范工厂。

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企业简介

上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司（简称：上汽乘用车）成立于2007年，是上海汽车集团股份有限公司依法注册并拥有营业执照的分支机构，是集团公司自主品牌战略实施的主体，也是集团公司核心竞争力和国际经营能力提升的载体。

上汽乘用车公司主要承担集团公司自主品牌乘用车的研发、制造和销售。公司总部位于上海市嘉定区，拥有荣威、MG两大品牌，五个制造基地分别为：上海临港、南京浦口、泰国罗勇、河南郑州和福建宁德，年生产能力超过百万辆，年营业收入达到上万亿元，2019年全年汽车销量达69万辆，在自主品牌中排名第5。

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智能工厂建设背景

上汽乘用车宁德智能工厂是上汽乘用车公司五大生产基地之一，项目位于福建省宁德市三屿新区。紧邻沈海高速，工厂周边8公里范围内有4个高速互通口，12公里范围内有上汽专用滚装码头，铁路支线规划建设直达工厂，总用地面积约6800亩，其中主机厂用地约2019亩，物流用地约690亩，配套零部件园区面积约1462亩，总投资约200亿元，具备整车生产的冲压、焊接、涂装、总装等完整的四大工艺，主要生产荣威、名爵等品牌的新能源和传统能源汽车共计5个平台14款车型，一期年产能24万辆，二期预留同等规模产能，将打造千亿产业集群。

上汽乘用车宁德智能工厂建设旨在通过自动化工艺装备与工业物联网、工业大数据及人工智能技术的深度融合，构建“智能装备”、“智慧供应链”、“大数据智脑”三位一体的汽车智能制造体系，在OTD交付、质量管控和降低运营成本等方面实现全方位飞跃，同时以12项硬核科技全面提升智能制造水平、实时在线与数据协同的“智慧供应链”、大数据与AI协同的“工业智脑”全力赋能工厂智慧运营，无论是从自动化水平、智能化程度，还是生产管理系统的先进性和完善性方面，均将在汽车厂商中处于领先地位，为上汽乘用车乃至福建省的高端制造、智能制造踏上一个新台阶。

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智能工厂建设总体情况

上汽乘用车宁德智能工厂建设，通过自动化工艺装备与工业物联网、工业大数据及人工智能技术的深度融合，在智能排程、智能供应链、智能生产、智能运输、智能仓储、智能运维等方面进行创新。项目对汽车制造大规模数据进行采集、分析和处理。借助面向机车制造的模式识别技术、大数据智能、大规模群体协作智能、基于虚拟场景的人机交互等人工智能技术，实现在生产制造、厂内配送、车辆调度、排程调度、车辆配载、仓储管理、供应商协同、运营管理等应用，开拓汽车制造与数字化、智能化技术深度融合应用的全新场景，并进行推广示范应用。

智能工厂”建设项目由三大板块十余套专业系统平台组成：

1．高度自动化与网络互联的“智能工厂” 

Ø智慧生产执行平台：iMES系统是生产制造的核心系统以整车生产制造为功能主线，支持包括生产计划、内物流和现场质量等多个部门的业务流程，围绕订单计划、生产执行、在线质量、物料拉动、人员效率、监控预警六大核心模块，满足高可用（99.98%可用率），高性能（7*24小时 70JPH），多工厂(国内4大生产基地+泰国基地)业务的制造执行系统，实现物料拉动更精确、设备运行更高效、故障响应更敏捷和车型切换更柔性的智慧生产模式。

Ø设备管理系统：包含设备资产管理、预防性维护、设备维修、备品备件、设备检测和智能数据分析六大模块，设备联网率达93%，通过PLC-PMC-PMS三层实现设备互联，实时采集下位设备运行状态和运行参数，同时将设备资产和维护、巡检记录传输给上游ERP系统和数据平台，为数据平台提供实时的设备运行数据，打通上下游系统，提高设备产能、降低维护成本，实现资产管理标准化，建立设备资产全生命周期管理。

Ø质量在线管控平台(QMS) ：质量系统建设由质量管理平台与分析预警平台组成，质量管理平台承载基础质量业务，旨在提升质量管理效率，将缺陷信息与车辆检测信息绑定，行车“一车一单”信息；分析预警平台应用传统分析算法与创新AI智能算法，提升质量分析预测能力。通过PMP问题管理流程实现全面闭环管理质量问题，持续改善质量；建立车辆全生命周期质量数字档案，提供多维度质量追溯，精确定位质量问题。

2.实时在线与数据协同的“智慧供应链”

Ø平准化智能排程(ALPS)系统：以零件平准供应为前提，建立四级计划模型：包括能力计划、主计划、顺序计划、投入计划，实现整车计划和零部件供应的总体均衡。从而实现减少零件需求波动，满足多品种、小批量的柔性生产模式，支持个性化选装业务。

主要特点：1.通过变更幅管理，加强对销售计划调整的支持，提高周订单的满足率；2.通过内外物流的均衡安排，减少零件库存、运输成本、仓储成本；3.通过灵活的排产规则，支持多车间混线排产，保障生产节拍及缩短制造周期。 

Ø数字供应链协同平台（iLink）系统：通过供应链横向端到端的整合，实现供应链上下游信息透明可视和高效协同，降低整个供应链的运营成本，打造实时在线和主动感知的智慧供应链生态圈。目前已实现物流和售后PUS单发布与跟踪预警、海外KD业务协同、财务票据协同、供应商协同、电子签收、电子结算、售后订单在线的功能落地。

Ø智能库存管理（WMS）系统：通过供应链上下游系统的协同，构建智能化多维度分析应用，透明化物流管理关键KPI指标，达到物流管理的标准化，精准化，精细化，最终实现仓储运作自动化，降低库存面积，降低物流成本的目标。

主要特点：1.打通厂内/外物流数据链，为精准物流拉动，供应商排产计划提供支撑。2.配送节拍化：考量配送窗口时间，零件类型，配送模式等多因子，有节拍的配送。3. 提高效率：含静、动态库位及路线规划;4. 提高库存准确率：通过系统防错，过程进度可视，减少管理风险;5.广泛应用立体仓储和配送机器人，实现货找人，目前投入立体库4座，物料配送机器人68台。

Ø运输管理(TMS)系统：通过对运输计划、运输执行、运输跟踪、质量成本统计等方面强化管理，达到提升运输质量、降低运输成本、过程实时可控的目的。

主要特点：1. 优化运输排程：实现零件订单与运输计划高度联动,到货及时率≥95%，节约12%内物流面积,MR装载率≥65%，节约18%运输成本；2.集配中心管理：入厂调度,空箱管理，整合运输系统，提高系统数据交互效率,实现无纸化的电子签收；3.运输跟踪：基于地理围栏与GPS的运输跟踪，节约50%人员成本。

3．大数据与AI协同的“工业智脑” 

Ø工业大数据平台-数字运营：以大数据/AI为技术手段，以互联互通为基础，依托数据平台，构建“数据-信息-价值”的数据赋能与增值，将生产运营指标和风险的总体态势进行展现，实现动态感知、辅助决策和智能预警。其主要可分为数据网络协同、主动式AI风险预警、生产制造过程移动端/车间端/产线端/工位端的多触点可视化、生产/运营的多维度决策分析。 

Ø工业物联网：宁德智能工厂数字化建设，采用了大量的智能终端，相比传统制造工厂新增了大量的网络接入需求。为满足智能制造的需求，采用先进的物联网技术，构建物联网平台打通设备，将设备端和应用系统解耦，支撑大数据技术与自动化设备的深度融合，保障生产的高效可靠运行。

Ø掌上供应链APP：自主研发工业APP集成发布平台，统一智能制造APP开发标准和移动入口，提供更好的数据可视化，实时数据分享，供应商上下游的联动的数据服务。实现线上线下人机协作、厂内厂外供需透明、预测预警唾手可得，武装生产一线，赋能合作伙伴，打造掌上供应链。

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智能工厂建设特色与亮点

1．高度自动化与网络互联的 “智能工厂”，12项硬核科技全面提升智能制造水平。 

Ø车身车间：运用大数据技术+回归算法对1000+设备进行主动式预警，降低非计划停机时间20%。

Ø油漆车间：连接5000+传感器对设备工艺参数实时监测和动态调整，降低能耗。

Ø总装车间：挖掘亿级QCOS数据中的4%异常信息，质量提升到98%，比肩一线豪华品牌质量控制标准。

2．实时在线与数据协同的“智慧供应链”， B2B产业互联网全方位连接供需生态圈。在线连接700+零部件供应商，园区供应商入厂64车次/小时，每天供货量23600立方米。

ØALPS平准化智能排产，通过制定智能排产规则，实现整车计划和零部件供应平准均衡，降低仓储成本，提高订单的满足率。

ØTMS智能规划，精打细算。通过路径优化、图像识别等智能算法，提高MR装载率65%，节约运输成本18%。

ØiLink深度协同，合纵连横。开创基于API技术的同期化生产模式，降低现场物流面积12%，实现95%的到货及时率。

3．大数据与AI协同的“工业智脑”，工业大数据中台全力赋能工厂智慧运营。

Ø自主研发的工业大数据平台，连接500+工厂在制车辆，2000+智能终端设备，10000+传感器，深度集成SAP、ALPS、MES、WMS、PMS、EPM等21套信息化系统，实现亿级数据实时采集、秒级分析反馈。

Ø首创全局可视化系统，做到整车制造阶段的“一车一单”，实现整车每一个制造环节的质量分析和追溯。

Ø掌上智造APP，唾手可得。实现线上线下，人机协作；厂内厂外，供需透明；预测预警，精准速达。

Ø运营AI助手，足智多谋。集成图论聚类、卷积神经网络等11套AI算法，提供多场景主动式风险预警及优化建议服务，使运营管理轻松决策。

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智能工厂成效分析

2019年8月，宁德智能工厂正式投产，相较于传统工厂，宁德智能工厂建设成效显著，实现单车人力成本降低14%，交付周期缩短10%、生产效率提高48%、产品产量提高50%、质量缺陷降低36%、单车成本降低22%等。以上核心指标的达成主要得益于宁德智能工厂在车间生产效率提升、工厂运营智能化和社会责任担当三个方面建设取得的成果。

1．车间生产效率提升

Ø冲压车间：SPM可达75，配合高速单臂线体，创造整线ASPM≥20，达到国际领先水平。

Ø车身车间：生产线自动化率提升至99%，可同时生产四种平台12种车型，可根据订单情况快速切换不同的生产车型。

Ø油漆车间：VOC排放效果提高约30%，并节省设备投资约600万，单车成本节约3.9元/台跻身业内领先地位。

Ø总装车间：自动化设备应用比例远高于行业标准，达到国际领先水平。

2. 工厂运营智能化

Ø智能排程：通过以零件平准供应为前提的全新整车排产及高级排程（ALPS）智能系统、高级排程（ALPS）智能系统、多车型混线的智能排程、订单智能预测与优化等技术化手段，并借助灵活的排产规则，支持多车间混线排产，保障生产节拍及缩短制造周期。以天为单位的计划顺序遵守率达到60%，2小时内的计划顺序遵守率达到100%。通过变更幅管理，加强对销售计划调整的支持，提高周订单的满足率15%以上。 

Ø智能供应：提高客户订单的接收效率15%以上，实现订单接受、发布、校验、到货、包装、发运、到仓全生命周期管理，提高客户满意度15%以上。通过基于人工智能的零部件需求预测、基于人工智能的零部件供应能力预测、智能采购预测、供应链产品质量智能追溯、智能补货、供应网络群体智能感知、供应并行组织和协同优化、供应商行为挖掘、供应链物流优化等技术化手段，实现交付周期缩短10%、人力成本降低14%等。

Ø车辆智能配送：提升运输路径系统效率，通过人工智能调度模型的设计与优化，大幅度取代路线人工调整，将路线人工调整率从现在的40%降至15%以下，实现运输路径系统整体效率的大幅度提升。

降低运输成本：通过系统地设计运输中的各种约束条件及装车规则的设定，通过人工智能地模型与算法，自动化地选择承运商、线路、车型，实现运输距离优化，车辆装载率提高，从而实现成本降低，预计成本降低约为10%左右。

提高运输全程透明度：通过承运商GPS位置对接和司机手机app位置采集，接入上汽TMS在途跟踪系统，通过调用高德API接口实现在途监控：距离计算、围栏触碰、轨迹回放、路线偏移、超速怠速预警，实现运输全程透明可视。

运输跟踪：基于地理围栏与GPS的运输跟踪，节约50%人员成本。优化运输排程：实现零件订单与运输计划高度联动,到货及时率≥95%，节约12%内物流面积,MR装载率≥65%，节约18%运输成本。

Ø智能仓储：提高盘点效率：通过智能盘点系统的建设，按现场操作职能分发盘点任务，进行系统盘点，提升盘点质量，提高盘点效率。具体地，项目目标从原本人工盘点80个零件/天提升至300-500个零件/天，提升盘点效率至原本的约400%。

降低仓储物流操作人员：基于智能补巡视无人化、智能路径优化、智能机器人送货等技术，将配料区上线由系统触发代替人工巡线，收货从单箱扫描优化成整托扫描。通过人工智能技术在物流和仓储中的应用，支持整个汽车制造供应链物流效能的全面提升。通过项目建设，保证供应链的效能提升，从而提高供需满足率，缩短整车制造周期，提升上汽品牌个性化定制能力，进而加强上汽作为汽车制造企业的交付能力。

3．社会责任担当

上汽宁德智能工厂项目建设，涉及用户30多万人、提供智能网联汽车7款、相关智能装备硬件供应商62家、软件服务商软件供应商46家、在线连接700+零部件供应商。无论是从自动化水平、智能化程度，还是生产管理系统的先进性和完善性方面，均在国内汽车厂商中处于领先地位，树立企业在国内汽车制造业中的标杆形象。

通过项目的实施，不仅对上汽完成柔性化制造、精益化制造和智能化起到重要作用，同时对于其他行业的生产制造革新有着借鉴和指导意义为其他企业探索智能制造和多方协同提供参考。上汽作为国内最大的汽车企业，通过将制造过程与先进技术融合的探索，为中国进一步推进智能制造在汽车行业的落地、提升中国汽车工业的整体实力，起到示范带头作用。