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2022年9月12日，中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)組織召開(kāi)了由廣西北海精一電力器材有限責(zé)任公司完成的“精一5G電桿智慧工廠管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”科技成果鑒定會(huì)（視頻）。鑒定委員會(huì)專(zhuān)家們認(rèn)為，該項(xiàng)目成果對(duì)我國(guó)混凝土電桿行業(yè)智能制造的發(fā)展起到了引領(lǐng)和示范作用，應(yīng)用前景廣闊。

一、立項(xiàng)背景

近十年來(lái)，國(guó)家持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，給混凝土行業(yè)，包括混凝土電桿行業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展和機(jī)遇，是歷史上發(fā)展最快最好的時(shí)期。從供電系統(tǒng)的兩網(wǎng)改造、戶戶通工程、農(nóng)網(wǎng)完善工程到新農(nóng)村電氣化工程，鐵路建設(shè)、廣播電視建設(shè)、通訊建設(shè)等工程均使用了大量的混凝土電桿，整體顯現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的勢(shì)態(tài)。

隨著信息技術(shù)和高端裝備的快速發(fā)展，以智能化為主要特征的工業(yè)4.0時(shí)代正在到來(lái)。我國(guó)提出了中國(guó)制造2025規(guī)劃，規(guī)劃明確堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。數(shù)字工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段，是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備監(jiān)控等技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)能力，集合智能化系統(tǒng)和技術(shù)等，全面系統(tǒng)掌握供應(yīng)鏈全流程，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高可控性、高效性，減少人工干預(yù)，及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、合理規(guī)劃、優(yōu)化生產(chǎn)進(jìn)度等，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、數(shù)字化的工廠。

因此，順應(yīng)時(shí)代潮流，打造5G電桿智慧管理工廠，是符合現(xiàn)今電桿行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的。而本項(xiàng)目的改造就是通過(guò)數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的導(dǎo)入打造一個(gè)混凝土電桿產(chǎn)品一流生產(chǎn)管控能力工廠，是廣西乃至全國(guó)混凝土電桿行業(yè)發(fā)展的必然選擇，符合國(guó)家政策導(dǎo)向和電桿行業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)規(guī)律，有著廣闊的發(fā)展空間。

二、研究?jī)?nèi)容

為了能夠更好服務(wù)客戶，緊密把控住生產(chǎn)過(guò)程中每一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題，解放人力物力，充分利用好每一份資源，提高無(wú)紙化管理水平，實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保生產(chǎn)，保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理準(zhǔn)確高效執(zhí)行，廣西北海精一電力器材有限責(zé)任公司組織研發(fā)了5G電桿智慧工廠管理系統(tǒng)。

精一5G電桿智慧工廠管理系統(tǒng)由軟件（MES系統(tǒng)）+硬件（PDA、手機(jī)、電腦、標(biāo)簽打印機(jī)等）+阿里云平臺(tái)所組成，集ERP供應(yīng)鏈、MES制造執(zhí)行管理、WMS倉(cāng)儲(chǔ)管理、OEE設(shè)備管理、TMS物流管理和數(shù)字看板為一體。通過(guò)在企業(yè)內(nèi)布署5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)和5G網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等技術(shù)，將5G技術(shù)應(yīng)用于電桿智能制造中，構(gòu)建安全、高效、綠色、節(jié)能的5G智慧工廠。

通過(guò)精一5G智慧工廠管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采購(gòu)、來(lái)料檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)、設(shè)備、生產(chǎn)（分裝、總裝）、產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)、出廠檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的管控，能對(duì)關(guān)鍵原材料（廠商、料號(hào)、批號(hào)等）、來(lái)料檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品過(guò)程檢驗(yàn)、不合格品、出廠檢驗(yàn)各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品出入庫(kù)信息等進(jìn)行追溯，自動(dòng)生成各種報(bào)表及看板，并通過(guò)5G實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)、5G安全生產(chǎn)視頻AI監(jiān)管等。整個(gè)系統(tǒng)流程架構(gòu)如下圖：

精一5G智慧工廠管理系統(tǒng)架構(gòu)

1、采購(gòu)管控模塊本模塊的主要功能是能夠在系統(tǒng)新增或?qū)氩少?gòu)申請(qǐng)形成采購(gòu)計(jì)劃，物資部根據(jù)生成的采購(gòu)計(jì)劃進(jìn)行物資采購(gòu)，物資到貨后下推為采購(gòu)入庫(kù)單，驗(yàn)收審核后由系統(tǒng)自動(dòng)匯總形成采購(gòu)列表，質(zhì)檢合格后自動(dòng)入庫(kù)，同時(shí)自動(dòng)生成可視化倉(cāng)庫(kù)，提升了物資采購(gòu)、來(lái)料質(zhì)檢和倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。采購(gòu)管控的全流程包括：①采購(gòu)計(jì)劃→②采購(gòu)單→③采購(gòu)列表→④質(zhì)檢單→⑤入庫(kù)→⑥庫(kù)存管理。

2、設(shè)備管理模塊本模塊的主要功能包括設(shè)備檔案管理、設(shè)備掛號(hào)維修、設(shè)備點(diǎn)檢和保養(yǎng)。通過(guò)建立和維護(hù)設(shè)備檔案，在設(shè)備相應(yīng)貼上二維碼標(biāo)簽，員工能在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手機(jī)掃描設(shè)備二維碼標(biāo)簽進(jìn)行設(shè)備掛號(hào)報(bào)修，設(shè)備管理部可通過(guò)手機(jī)或電腦快速分配維修工，由維修工盡快處理設(shè)備故障，最后掛號(hào)人進(jìn)行故障維修結(jié)果的確認(rèn)及評(píng)分，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)生成設(shè)備維修履歷，解決了以前員工要從車(chē)間跑到設(shè)備管理部填寫(xiě)紙質(zhì)掛號(hào)單，再通過(guò)紙質(zhì)掛號(hào)單到處找人進(jìn)行簽字確認(rèn)，最后管理員還要把紙質(zhì)掛號(hào)單的內(nèi)容錄入電腦，繁瑣、重復(fù)。另外通過(guò)維護(hù)設(shè)備檔案的保養(yǎng)信息，維修工可及時(shí)在系統(tǒng)檢查設(shè)備保養(yǎng)和點(diǎn)檢周期是否超時(shí)，并可在現(xiàn)場(chǎng)掃描設(shè)備二維碼進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢和保養(yǎng)，再由系統(tǒng)自動(dòng)生成保養(yǎng)和點(diǎn)檢履歷，同時(shí)系統(tǒng)根據(jù)保養(yǎng)和點(diǎn)檢周期自動(dòng)更新下次設(shè)備保養(yǎng)、點(diǎn)檢時(shí)間和狀態(tài)提醒，不僅提高了設(shè)備保養(yǎng)和點(diǎn)檢效率，而且保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，為產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及員工人身安全提供保障。設(shè)備管理的全流程包括：①設(shè)備檔案→②設(shè)備掛號(hào)維修→③設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備點(diǎn)檢。

3、生產(chǎn)流轉(zhuǎn)模塊本模塊的主要功能實(shí)現(xiàn)電桿從生產(chǎn)計(jì)劃到專(zhuān)檢入庫(kù)的流轉(zhuǎn)管控。合同導(dǎo)入后系統(tǒng)自動(dòng)匯總生成銷(xiāo)售訂單和生產(chǎn)計(jì)劃，再根據(jù)客戶要貨情況分配生產(chǎn)工單，從骨架制作起執(zhí)行唯一的產(chǎn)品二維碼標(biāo)簽掃描管控，生產(chǎn)和檢驗(yàn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都通過(guò)手機(jī)掃描記錄生產(chǎn)、檢驗(yàn)、入庫(kù)信息，減少了大量的現(xiàn)場(chǎng)抄寫(xiě)工作和紙質(zhì)版記錄，且通過(guò)二維碼標(biāo)簽可快速查詢產(chǎn)品各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)及進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的快速追溯。同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置只有上一道工序掃描且合格后，下一道工序才能掃描上傳成功，否則掃描失敗并彈出提示，通過(guò)這個(gè)設(shè)置嚴(yán)格把控生產(chǎn)和檢驗(yàn)流程，避免出現(xiàn)跳工序生產(chǎn)的情況，增強(qiáng)了工序流轉(zhuǎn)管控，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工序管控水平，同時(shí)減少了產(chǎn)品質(zhì)量隱患和現(xiàn)場(chǎng)報(bào)廢的問(wèn)題，降低了紙張耗用，提高無(wú)紙化管理水平，綠色、環(huán)保。整個(gè)生產(chǎn)流轉(zhuǎn)模塊全流程包括：①合同導(dǎo)入-基數(shù)分配查詢→②分配生產(chǎn)計(jì)劃→③生產(chǎn)工單→④配置生產(chǎn)BOM→⑤生產(chǎn)標(biāo)簽打印→⑥原材料領(lǐng)用→⑦半成品制作→⑧半成品質(zhì)檢→⑨生產(chǎn)成品（骨架綁扎、生產(chǎn)喂料、離心養(yǎng)護(hù)、生產(chǎn)報(bào)表）→⑩成品檢驗(yàn)。

4、成品出入庫(kù)管控模塊本模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的倉(cāng)儲(chǔ)管理，可實(shí)時(shí)查詢產(chǎn)品各型號(hào)的數(shù)量、所在位置、質(zhì)量狀態(tài)等，能快速根據(jù)客戶需要安排發(fā)貨和生產(chǎn)。系統(tǒng)能夠根據(jù)導(dǎo)入的合同自動(dòng)生成銷(xiāo)售訂單，最終可根據(jù)客戶要貨情況分配出庫(kù)通知單，在掃描電桿二維碼發(fā)貨時(shí)，掃描的電桿必須符合訂單的桿型和數(shù)量要求且質(zhì)量合格，否則系統(tǒng)會(huì)顯示掃描失敗，解決了發(fā)錯(cuò)貨或多發(fā)貨的情況。同時(shí)客戶可通過(guò)手機(jī)掃描電桿二維碼查詢電桿相關(guān)信息，包括生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)班組、檢驗(yàn)員、出廠日期、現(xiàn)場(chǎng)照片等，使客戶也能快速追溯電桿信息，提升了客戶產(chǎn)品質(zhì)量安全感和服務(wù)體驗(yàn)感。成品出入庫(kù)管控模塊全流程包括：①產(chǎn)成品入庫(kù)；②產(chǎn)品庫(kù)存；③出廠檢測(cè)；④產(chǎn)成品出庫(kù)：合同導(dǎo)入→銷(xiāo)售訂單→發(fā)貨通知單→分配出庫(kù)→出庫(kù)單→掃碼裝車(chē)→銷(xiāo)售發(fā)貨單→配送記載及產(chǎn)品追溯。

5、看板管理模塊本模塊包括設(shè)備看板、生產(chǎn)檢驗(yàn)看板、合同銷(xiāo)售看板、綜合看板，主要功能是更直觀、更形象地展示設(shè)備、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較，方便實(shí)時(shí)掌握業(yè)務(wù)情況，快速進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，支持業(yè)務(wù)決策。

6、5G應(yīng)用模塊75G應(yīng)用模塊包括生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)、5G安全生產(chǎn)視頻AI監(jiān)管，主要功能是通過(guò)5G環(huán)境的布置，實(shí)現(xiàn)攪拌機(jī)和養(yǎng)護(hù)池溫控機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備與精一智慧工廠管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)、5G安全生產(chǎn)視頻AI監(jiān)管等5G多樣化應(yīng)用，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等技術(shù)，將5G技術(shù)應(yīng)用于電桿智能制造中，構(gòu)建安全、高效、綠色、節(jié)能的5G智慧工廠，實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)字化、信息化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，減少重復(fù)性工作，提高生產(chǎn)和銷(xiāo)售效率，降低人工成本，保障員工安全，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效和精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)與5G現(xiàn)代化建設(shè)的成功融合。

傳統(tǒng)電桿制造產(chǎn)業(yè)的5G現(xiàn)代化建設(shè)

數(shù)智生產(chǎn)駕駛艙

5G智慧工廠試點(diǎn)

5G龍門(mén)吊安全監(jiān)控

三、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

1.開(kāi)發(fā)了基于5G和AI技術(shù)的電桿智慧工廠管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了混凝土電桿生產(chǎn)和服務(wù)全流程的營(yíng)銷(xiāo)管控、采購(gòu)管控、設(shè)備管理及維修保養(yǎng)、生產(chǎn)過(guò)程管控、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理、安全生產(chǎn)和質(zhì)量追溯等關(guān)鍵信息的實(shí)時(shí)集成管理，有效提高了在合同、訂單、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售、物流等核心環(huán)節(jié)的效能和質(zhì)量可追溯能力。

2.實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互及分析，精細(xì)化管控電桿生產(chǎn)的任務(wù)分配、生產(chǎn)工序管理、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、成品檢驗(yàn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提升了智能化水平，促進(jìn)了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.開(kāi)發(fā)了自動(dòng)配料和自動(dòng)張拉機(jī)、安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控與追溯等生產(chǎn)設(shè)備及控制技術(shù)，保證生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

四、社會(huì)效益

精一5G電桿智慧工廠管理系統(tǒng)通過(guò)在企業(yè)內(nèi)布署5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)和5G網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等技術(shù)，將5G技術(shù)應(yīng)用于電桿智能制造中，構(gòu)建安全、高效、綠色、節(jié)能的5G智慧工廠，實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)字化、信息化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，減少重復(fù)性工作，提高生產(chǎn)和銷(xiāo)售效率，降低人工成本，保障員工安全，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效和精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)與5G現(xiàn)代化建設(shè)的成功融合。

五、總結(jié)

該成果已獲授權(quán)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)5項(xiàng)、發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利5項(xiàng)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的5G電桿智慧工廠管理系統(tǒng)的成套技術(shù)和設(shè)備，在廣西北海精一電力器材有限責(zé)任公司的4個(gè)電桿生產(chǎn)基地中得到應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。