智能制造是我國加快建設制造強國的主攻方向，是上海城市數字化轉型的重要抓手。智能工廠是推動智能制造的切入點和突破口，是制造業數字化轉型的重要載體。

2020年9月，上海市經濟信息化委等6部門聯合發布了《上海市建設100+智能工廠專項行動方案（2020-2022年）》，計劃三年推動建設100家智能工廠，打造10家標桿性智能工廠，培育10家行業一流水平的智能制造系統集成商，搭建10個垂直行業工業互聯網平臺，即“10030”工程。12月，市經濟信息化委認定授牌了首批20家上海市智能工廠，主要聚焦在汽車、電子信息、高端裝備、生物醫藥等7個行業領域。為了總結和分享智能工廠建設經驗，遵循“樹典型、強引導、立標桿”的原則，我們分領域、分批次對20家智能工廠進行詳細報道。

一、項目簡介

圖1 蘭寶智能制造傳感器數字化智能工廠

上海蘭寶傳感科技股份有限公司智能傳感器制造數字化智能工廠（以下簡稱：蘭寶智能傳感器數字化智能工廠）圍繞三條自動化智能傳感器生產線、三條模塊化精密產品生產線、二十五組U型手工線，打通和整合現場數字資源，引入精益制造理論，利用邊緣計算模型重新構建了數字化的傳感器車間，應用Unity3D虛擬現實仿真技術對工廠布局和車間產線生產進行了1:1場景建模，按實際生產節拍設計了生產仿真系統。數字化工廠經過沙盤模擬推演，最終一次改造成功，在完成創新建設智能工廠的同時，確保生產提質增產降耗，取得良好的經濟效益，為電子行業在智能制造數字化工廠應用積累了寶貴經驗，樹立行業新標桿。

二、項目亮點

蘭寶智能傳感器數字化車間通過虛擬化設計提高項目方案可行性、創新智能制造精益化理論、建設智能制造數字化基礎平臺、集成研發設計仿真平臺、解決了生產質量的數字化問題。

通過智能制造創新解決關鍵問題、突破關鍵技術和短板裝備，高質量完成核心裝備、關鍵技術研究，確保智能制造工廠順利建設。

1. 智能化設計：全流程虛擬化設計提高項目方案可行性

圖2 蘭寶U3D工廠建模仿真平臺

圖3 蘭寶生產仿真平臺-業務流程仿真

圖4 蘭寶生產仿真平臺-生產節拍仿真

蘭寶自主開發3D虛擬仿真平臺，解決新廠車間產線布局設計、生產業務流程沙盤推演、生產實時監控等問題，對產線設計和改造進行3D建模，對業務流程優化進行沙盤推演，充分發揮虛擬現實技術在數字化工廠升級改造中的作用，減少產線改造現場試驗次數，減少自動化物流系統業務測試部署次數，盡最大可能減少車間改造對生產任務的影響，提高數字化工廠項目升級改造一次通過率；在新產品開發中，可通過平臺對新產品生產工藝流程進行詳細仿真，為工藝設計和優化提供精準化的依據

2. 智能化產線：創新智能制造精益化理論改造產線

圖5 蘭寶精益制造業務藍圖設計

蘭寶運用精益制造理論結合智能制造技術，重新設計了數字化工廠智能制造產線，對原來生產離散的工作島模式、工位暫存半成品較多、產品柔性連接較多模塊化較低、前道工序流轉規劃欠缺、產品中間流轉信息紙質化的情況進行了深入改造。

圖6 蘭寶數字化工廠產線AGV小車應用

蘭寶提出了從生產現場出發進行經營改善為目標，充分利用“人、機器和IT協同”的柔性生產，減少貫穿全供應鏈、工程鏈的總成本，推動蘭寶信息化數字化改造，提高產品價值的目的，完成傳感器制造工廠整體改造評估、產線布局設計優化、設備與人員管理優化、質量追溯管理設計、自動化工位識別、產線信息化規劃等。

3. 智能化管理：自研智能制造數字化基礎平臺打通所有設備數據

圖7 蘭寶智能制造數字化基礎平臺

蘭寶智能制造項目團隊自主研發了OPC中間層服務器，解決智能制造底層設備和信息化系統之間的數據鴻溝，使得生產現場所有設備數據無障礙采集至OPC服務器，實時發送給MES系統、ERP系統、APS系統、SPCD系統，為數字化工廠成功實施奠定堅實的基礎。

4. 智能化研發：集成研發設計仿真平臺提升研發效率

圖8 蘭寶Simulab設計仿真平臺

圖9 電磁仿真設計

在蘭寶研發中心已有的ANSYS、PROE、TracePro、ZEMAX、Altium Designer等仿真系統基礎上進行研發設計仿真集成，統一仿真研發環境，使研發設計仿真工作成為信息化、數字化、高度集成化的平臺，確保產品研發集中高效完成。

5. 智能化質量管理：解決生產質量的數字化管理問題

圖10 蘭寶SPCD質量控制系統

基于六西格瑪質量管理理論搭建的SPCD生產過程質量管控系統，實現設備質量和工藝數據數字化，實現從SMT、組裝調試、到灌封測試、高低溫老化測試的質量檢測監控，并在工廠控制中心完成現場生產質量監控和反饋，定期生成質量報表，配合質量管理部完成生產質量和工藝改進。

三、項目成效

蘭寶智能傳感器數字化智能工廠項目的建設正是兩化融合在工業現場的具體實踐，通過數字化工廠的建設，在基礎的工業單元層面對信息化和工業化進行有機整合，實現了兩化融合的科學發展。

數字化工廠實施后，生產單件產品平均工時縮短23%、產品研制平均周期縮短37.5%、綜合能耗降低12%，同時完成企業標準3項、軟件著作權6項、發明專利6項、智能裝備6種。數字化工廠的建設取得了良好的經濟效益，生產模式成果、核心裝備成果具有行業可推廣性。

蘭寶智能傳感器數字化智能工廠項目有效解決了離散制造業“多品種小批量”生產模式問題。運用3D仿真技術進行數字化建模設計和工廠布局仿真推演，并進行自動化產線改造和車間智能倉儲系統、MES系統實施，集成了包括PDM產品數據庫、Simulab設計仿真系統、SPCD車間過程質量控制系統、ECMS能源管控系統、DAC數據采集系統在內的信息化系統，實現了實時數據交互貫通、協同一致，構筑成為蘭寶智能制造的強大核心。

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