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2022年9月12日，中國混凝土與水泥制品協會組織召開了由廣西北海精一電力器材有限責任公司完成的“精一5G電桿智慧工廠管理系統的開發與應用”科技成果鑒定會（視頻）。鑒定委員會專家們認為，該項目成果對我國混凝土電桿行業智能制造的發展起到了引領和示范作用，應用前景廣闊。

一、立項背景

近十年來，國家持續加強基礎設施建設，給混凝土行業，包括混凝土電桿行業帶來了前所未有的發展和機遇，是歷史上發展最快最好的時期。從供電系統的兩網改造、戶戶通工程、農網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展的勢態。

隨著信息技術和高端裝備的快速發展，以智能化為主要特征的工業4.0時代正在到來。我國提出了中國制造2025規劃，規劃明確堅持創新驅動、智能化、數字化轉型、強化基礎、綠色發展，加快我國從制造大國向制造強國轉變。數字工廠是現代工廠信息化發展的新階段，是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網和設備監控等技術加強信息管理和服務能力，集合智能化系統和技術等，全面系統掌握供應鏈全流程，以實現生產的高可控性、高效性，減少人工干預，及時準確地進行數據采集、合理規劃、優化生產進度等，構建一個高效節能、綠色環保、數字化的工廠。

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

二、研究內容

為了能夠更好服務客戶，緊密把控住生產過程中每一環節的生產質量問題，解放人力物力，充分利用好每一份資源，提高無紙化管理水平，實現綠色、環保生產，保證企業生產經營管理準確高效執行，廣西北海精一電力器材有限責任公司組織研發了5G電桿智慧工廠管理系統。

精一5G電桿智慧工廠管理系統由軟件（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。通過在企業內布署5G企業專網和5G網關設備，實現生產設備與系統實時交互數據，利用AI、物聯網、大數據、邊緣計算等技術，將5G技術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。

通過精一5G智慧工廠管理系統實現采購、來料檢驗、倉儲、設備、生產（分裝、總裝）、產品生產過程檢驗、出廠檢驗等環節的管控，能對關鍵原材料（廠商、料號、批號等）、來料檢驗、倉儲管理、設備管理、生產過程、產品過程檢驗、不合格品、出廠檢驗各項試驗數據、產品出入庫信息等進行追溯，自動生成各種報表及看板，并通過5G實現生產設備與系統實時交互數據、5G安全生產視頻AI監管等。整個系統流程架構如下圖：

精一5G智慧工廠管理系統架構

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匯總形成采購列表，質檢合格后自動入庫，同時自動生成可視化倉庫，提升了物資采購、來料質檢和倉儲管理效率。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、設備點檢和保養。通過建立和維護設備檔案，在設備相應貼上二維碼標簽，員工能在現場通過手機掃描設備二維碼標簽進行設備掛號報修，設備管理部可通過手機或電腦快速分配維修工，由維修工盡快處理設備故障，最后掛號人進行故障維修結果的確認及評分，同時系統自動生成設備維修履歷，解決了以前員工要從車間跑到設備管理部填寫紙質掛號單，再通過紙質掛號單到處找人進行簽字確認，最后管理員還要把紙質掛號單的內容錄入電腦，繁瑣、重復。另外通過維護設備檔案的保養信息，維修工可及時在系統檢查設備保養和點檢周期是否超時，并可在現場掃描設備二維碼進行設備點檢和保養，再由系統自動生成保養和點檢履歷，同時系統根據保養和點檢周期自動更新下次設備保養、點檢時間和狀態提醒，不僅提高了設備保養和點檢效率，而且保證設備安全運轉，為產品的生產質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、設備點檢。

3、生產流轉模塊本模塊的主要功能實現電桿從生產計劃到專檢入庫的流轉管控。合同導入后系統自動匯總生成銷售訂單和生產計劃，再根據客戶要貨情況分配生產工單，從骨架制作起執行唯一的產品二維碼標簽掃描管控，生產和檢驗過程的每一個環節都通過手機掃描記錄生產、檢驗、入庫信息，減少了大量的現場抄寫工作和紙質版記錄，且通過二維碼標簽可快速查詢產品各環節數據及進度，實現了產品的快速追溯。同時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，通過這個設置嚴格把控生產和檢驗流程，避免出現跳工序生產的情況，增強了工序流轉管控，提高產品質量和工序管控水平，同時減少了產品質量隱患和現場報廢的問題，降低了紙張耗用，提高無紙化管理水平，綠色、環保。整個生產流轉模塊全流程包括：①合同導入-基數分配查詢→②分配生產計劃→③生產工單→④配置生產BOM→⑤生產標簽打印→⑥原材料領用→⑦半成品制作→⑧半成品質檢→⑨生產成品（骨架綁扎、生產喂料、離心養護、生產報表）→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現產品的倉儲管理，可實時查詢產品各型號的數量、所在位置、質量狀態等，能快速根據客戶需要安排發貨和生產。系統能夠根據導入的合同自動生成銷售訂單，最終可根據客戶要貨情況分配出庫通知單，在掃描電桿二維碼發貨時，掃描的電桿必須符合訂單的桿型和數量要求且質量合格，否則系統會顯示掃描失敗，解決了發錯貨或多發貨的情況。同時客戶可通過手機掃描電桿二維碼查詢電桿相關信息，包括生產廠家、規格型號、生產日期、生產班組、檢驗員、出廠日期、現場照片等，使客戶也能快速追溯電桿信息，提升了客戶產品質量安全感和服務體驗感。成品出入庫管控模塊全流程包括：①產成品入庫；②產品庫存；③出廠檢測；④產成品出庫：合同導入→銷售訂單→發貨通知單→分配出庫→出庫單→掃碼裝車→銷售發貨單→配送記載及產品追溯。

5、看板管理模塊本模塊包括設備看板、生產檢驗看板、合同銷售看板、綜合看板，主要功能是更直觀、更形象地展示設備、生產、檢驗、銷售數據并進行比較，方便實時掌握業務情況，快速進行數據分析，支持業務決策。

6、5G應用模塊75G應用模塊包括生產設備與系統實時交互數據、5G安全生產視頻AI監管，主要功能是通過5G環境的布置，實現攪拌機和養護池溫控機等生產設備與精一智慧工廠管理系統實時交互數據、5G安全生產視頻AI監管等5G多樣化應用，利用AI、物聯網、大數據、邊緣計算等技術，將5G技術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，實現工廠數字化、信息化、智能化轉型升級，減少重復性工作，提高生產和銷售效率，降低人工成本，保障員工安全，從而實現企業降本增效和精細化管控，實現傳統制造產業與5G現代化建設的成功融合。

傳統電桿制造產業的5G現代化建設

數智生產駕駛艙

5G智慧工廠試點

5G龍門吊安全監控

三、關鍵技術和創新點

1.開發了基于5G和AI技術的電桿智慧工廠管理系統，實現了混凝土電桿生產和服務全流程的營銷管控、采購管控、設備管理及維修保養、生產過程管控、倉儲物流管理、安全生產和質量追溯等關鍵信息的實時集成管理，有效提高了在合同、訂單、生產、倉儲、銷售、物流等核心環節的效能和質量可追溯能力。

2.實現了生產設備與系統實時進行數據交互及分析，精細化管控電桿生產的任務分配、生產工序管理、產品質量追溯、成品檢驗等生產環節，提升了智能化水平，促進了企業數字化轉型。

3.開發了自動配料和自動張拉機、安全生產和產品質量的監控與追溯等生產設備及控制技術，保證生產進度和產品質量，降低生產成本。

四、社會效益

精一5G電桿智慧工廠管理系統通過在企業內布署5G企業專網和5G網關設備，實現生產設備與系統實時交互數據，利用AI、物聯網、大數據、邊緣計算等技術，將5G技術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，實現工廠數字化、信息化、智能化轉型升級，減少重復性工作，提高生產和銷售效率，降低人工成本，保障員工安全，從而實現企業降本增效和精細化管控，實現傳統制造產業與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作權5項、發明專利4項、實用新型專利5項，形成了具有自主知識產權的5G電桿智慧工廠管理系統的成套技術和設備，在廣西北海精一電力器材有限責任公司的4個電桿生產基地中得到應用，取得了良好的社會和經濟效益。