2022年9月12日，中國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任公司完成的“精一5G電桿智慧工廠(chǎng)管理系統的開(kāi)發(fā)與應用”科技成果鑒定會(huì )（視頻）。鑒定委員會(huì )專(zhuān)家們認為，該項目成果對我國混凝土電桿行業(yè)智能制造的發(fā)展起到了引領(lǐng)和示范作用，應用前景廣闊。

一、立項背景

近十年來(lái)，國家持續加強基礎設施建設，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)展和機遇，是歷史上發(fā)展最快最好的時(shí)期。從供電系統的兩網(wǎng)改造、戶(hù)戶(hù)通工程、農網(wǎng)完善工程到新農村電氣化工程，鐵路建設、廣播電視建設、通訊建設等工程均使用了大量的混凝土電桿，整體顯現持續穩定發(fā)展的勢態(tài)。

隨著(zhù)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)。我國提出了中國制造2025規劃，規劃明確堅持創(chuàng )新驅動(dòng)、智能化、數字化轉型、強化基礎、綠色發(fā)展，加快我國從制造大國向制造強國轉變。數字工廠(chǎng)是現代工廠(chǎng)信息化發(fā)展的新階段，是在數字化工廠(chǎng)的基礎上，利用物聯(lián)網(wǎng)和設備監控等技術(shù)加強信息管理和服務(wù)能力，集合智能化系統和技術(shù)等，全面系統掌握供應鏈全流程，以實(shí)現生產(chǎn)的高可控性、高效性，減少人工干預，及時(shí)準確地進(jìn)行數據采集、合理規劃、優(yōu)化生產(chǎn)進(jìn)度等，構建一個(gè)高效節能、綠色環(huán)保、數字化的工廠(chǎng)。

因此，順應時(shí)代潮流，打造5G電桿智慧管理工廠(chǎng)，是符合現今電桿行業(yè)發(fā)展現狀的。而本項目的改造就是通過(guò)數字化、智能化系統的導入打造一個(gè)混凝土電桿產(chǎn)品一流生產(chǎn)管控能力工廠(chǎng)，是廣西乃至全國混凝土電桿行業(yè)發(fā)展的必然選擇，符合國家政策導向和電桿行業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)規律，有著(zhù)廣闊的發(fā)展空間。

二、研究?jì)热?/span>

為了能夠更好服務(wù)客戶(hù)，緊密把控住生產(chǎn)過(guò)程中每一環(huán)節的生產(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)現綠色、環(huán)保生產(chǎn)，保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理準確高效執行，廣西北海精一電力器材有限責任公司組織研發(fā)了5G電桿智慧工廠(chǎng)管理系統。

精一5G電桿智慧工廠(chǎng)管理系統由軟件（MES系統）+硬件（PDA、手機、電腦、標簽打印機等）+阿里云平臺所組成，集ERP供應鏈、MES制造執行管理、WMS倉儲管理、OEE設備管理、TMS物流管理和數字看板為一體。通過(guò)在企業(yè)內布署5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)和5G網(wǎng)關(guān)設備，實(shí)現生產(chǎn)設備與系統實(shí)時(shí)交互數據，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、邊緣計算等技術(shù)，將5G技術(shù)應用于電桿智能制造中，構建安全、高效、綠色、節能的5G智慧工廠(chǎng)。

通過(guò)精一5G智慧工廠(chǎng)管理系統實(shí)現采購、來(lái)料檢驗、倉儲、設備、生產(chǎn)（分裝、總裝）、產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程檢驗、出廠(chǎng)檢驗等環(huán)節的管控，能對關(guān)鍵原材料（廠(chǎng)商、料號、批號等）、來(lái)料檢驗、倉儲管理、設備管理、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品過(guò)程檢驗、不合格品、出廠(chǎng)檢驗各項試驗數據、產(chǎn)品出入庫信息等進(jìn)行追溯，自動(dòng)生成各種報表及看板，并通過(guò)5G實(shí)現生產(chǎn)設備與系統實(shí)時(shí)交互數據、5G安全生產(chǎn)視頻AI監管等。整個(gè)系統流程架構如下圖：

精一5G智慧工廠(chǎng)管理系統架構

1、采購管控模塊本模塊的主要功能是能夠在系統新增或導入采購申請形成采購計劃，物資部根據生成的采購計劃進(jìn)行物資采購，物資到貨后下推為采購入庫單，驗收審核后由系統自動(dòng)匯總形成采購列表，質(zhì)檢合格后自動(dòng)入庫，同時(shí)自動(dòng)生成可視化倉庫，提升了物資采購、來(lái)料質(zhì)檢和倉儲管理效率。采購管控的全流程包括：①采購計劃→②采購單→③采購列表→④質(zhì)檢單→⑤入庫→⑥庫存管理。

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

3、生產(chǎn)流轉模塊本模塊的主要功能實(shí)現電桿從生產(chǎn)計劃到專(zhuān)檢入庫的流轉管控。合同導入后系統自動(dòng)匯總生成銷(xiāo)售訂單和生產(chǎn)計劃，再根據客戶(hù)要貨情況分配生產(chǎn)工單，從骨架制作起執行唯一的產(chǎn)品二維碼標簽掃描管控，生產(chǎn)和檢驗過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節都通過(guò)手機掃描記錄生產(chǎn)、檢驗、入庫信息，減少了大量的現場(chǎng)抄寫(xiě)工作和紙質(zhì)版記錄，且通過(guò)二維碼標簽可快速查詢(xún)產(chǎn)品各環(huán)節數據及進(jìn)度，實(shí)現了產(chǎn)品的快速追溯。同時(shí)系統設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)設置嚴格把控生產(chǎn)和檢驗流程，避免出現跳工序生產(chǎn)的情況，增強了工序流轉管控，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)量隱患和現場(chǎng)報廢的問(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)流轉模塊全流程包括：①合同導入-基數分配查詢(xún)→②分配生產(chǎn)計劃→③生產(chǎn)工單→④配置生產(chǎn)BOM→⑤生產(chǎn)標簽打印→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、離心養護、生產(chǎn)報表）→⑩成品檢驗。

4、成品出入庫管控模塊本模塊的主要功能是實(shí)現產(chǎn)品的倉儲管理，可實(shí)時(shí)查詢(xún)產(chǎn)品各型號的數量、所在位置、質(zhì)量狀態(tài)等，能快速根據客戶(hù)需要安排發(fā)貨和生產(chǎn)。系統能夠根據導入的合同自動(dòng)生成銷(xiāo)售訂單，最終可根據客戶(hù)要貨情況分配出庫通知單，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量要求且質(zhì)量合格，否則系統會(huì )顯示掃描失敗，解決了發(fā)錯貨或多發(fā)貨的情況。同時(shí)客戶(hù)可通過(guò)手機掃描電桿二維碼查詢(xún)電桿相關(guān)信息，包括生產(chǎn)廠(chǎng)家、規格型號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)班組、檢驗員、出廠(chǎng)日期、現場(chǎng)照片等，使客戶(hù)也能快速追溯電桿信息，提升了客戶(hù)產(chǎn)品質(zhì)量安全感和服務(wù)體驗感。成品出入庫管控模塊全流程包括：①產(chǎn)成品入庫；②產(chǎn)品庫存；③出廠(chǎng)檢測；④產(chǎn)成品出庫：合同導入→銷(xiāo)售訂單→發(fā)貨通知單→分配出庫→出庫單→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備看板、生產(chǎn)檢驗看板、合同銷(xiāo)售看板、綜合看板，主要功能是更直觀(guān)、更形象地展示設備、生產(chǎn)、檢驗、銷(xiāo)售數據并進(jìn)行比較，方便實(shí)時(shí)掌握業(yè)務(wù)情況，快速進(jìn)行數據分析，支持業(yè)務(wù)決策。

6、5G應用模塊75G應用模塊包括生產(chǎn)設備與系統實(shí)時(shí)交互數據、5G安全生產(chǎn)視頻AI監管，主要功能是通過(guò)5G環(huán)境的布置，實(shí)現攪拌機和養護池溫控機等生產(chǎn)設備與精一智慧工廠(chǎng)管理系統實(shí)時(shí)交互數據、5G安全生產(chǎn)視頻AI監管等5G多樣化應用，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、邊緣計算等技術(shù)，將5G技術(shù)應用于電桿智能制造中，構建安全、高效、綠色、節能的5G智慧工廠(chǎng)，實(shí)現工廠(chǎng)數字化、信息化、智能化轉型升級，減少重復性工作，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)現企業(yè)降本增效和精細化管控，實(shí)現傳統制造產(chǎn)業(yè)與5G現代化建設的成功融合。

傳統電桿制造產(chǎn)業(yè)的5G現代化建設

數智生產(chǎn)駕駛艙

5G智慧工廠(chǎng)試點(diǎn)

5G龍門(mén)吊安全監控

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(chǎng)管理系統，實(shí)現了混凝土電桿生產(chǎn)和服務(wù)全流程的營(yíng)銷(xiāo)管控、采購管控、設備管理及維修保養、生產(chǎn)過(guò)程管控、倉儲物流管理、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)、倉儲、銷(xiāo)售、物流等核心環(huán)節的效能和質(zhì)量可追溯能力。

2.實(shí)現了生產(chǎn)設備與系統實(shí)時(shí)進(jìn)行數據交互及分析，精細化管控電桿生產(chǎn)的任務(wù)分配、生產(chǎn)工序管理、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、成品檢驗等生產(chǎn)環(huán)節，提升了智能化水平，促進(jìn)了企業(yè)數字化轉型。

3.開(kāi)發(fā)了自動(dòng)配料和自動(dòng)張拉機、安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的監控與追溯等生產(chǎn)設備及控制技術(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(chǎng)管理系統通過(guò)在企業(yè)內布署5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)和5G網(wǎng)關(guān)設備，實(shí)現生產(chǎn)設備與系統實(shí)時(shí)交互數據，利用AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、邊緣計算等技術(shù)，將5G技術(shù)應用于電桿智能制造中，構建安全、高效、綠色、節能的5G智慧工廠(chǎng)，實(shí)現工廠(chǎng)數字化、信息化、智能化轉型升級，減少重復性工作，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)現企業(yè)降本增效和精細化管控，實(shí)現傳統制造產(chǎn)業(yè)與5G現代化建設的成功融合。

五、總結

該成果已獲授權計算機軟件著(zhù)作權5項、發(fā)明專(zhuān)利4項、實(shí)用新型專(zhuān)利5項，形成了具有自主知識產(chǎn)權的5G電桿智慧工廠(chǎng)管理系統的成套技術(shù)和設備，在廣西北海精一電力器材有限責任公司的4個(gè)電桿生產(chǎn)基地中得到應用，取得了良好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。