2022年9月12日， 组织召开了由广西北海精一电力器材有限责任公司完成的“精一5G电杆智慧工厂管理系统的开发与应用”科技成果鉴定会（视频）。鉴定委员会专家们认为，该项目成果对我国混凝土电杆行业智能制造的发展起到了引领和示范作用，应用前景广阔。

一、立项背景

近十年来，国家持续加强基础设施建设，给混凝土行业，包括混凝土电杆行业带来了前所未有的发展和机遇，是历史上发展最快最好的时期。从供电系统的两网改造、户户通工程、农网完善工程到新农村电气化工程，铁路建设、广播电视建设、通讯建设等工程均使用了大量的混凝土电杆，整体显现持续稳定发展的势态。

随着信息技术和高端装备的快速发展，以智能化为主要特征的工业4.0时代正在到来。我国提出了中国制造2025规划，规划明确坚持创新驱动、智能化、数字化转型、强化基础、绿色发展，加快我国从制造大国向制造强国转变。数字工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网和设备监控等技术加强信息管理和服务能力，集合智能化系统和技术等，全面系统掌握供应链全流程，以实现生产的高可控性、高效性，减少人工干预，及时准确地进行数据采集、合理规划、优化生产进度等，构建一个高效节能、绿色环保、数字化的工厂。

因此，顺应时代潮流，打造5G电杆智慧管理工厂，是符合现今电杆行业发展现状的。而本项目的改造就是通过数字化、智能化系统的导入打造一个混凝土电杆产品一流生产管控能力工厂，是广西乃至全国混凝土电杆行业发展的必然选择，符合国家政策导向和电杆行业发展的市场规律，有着广阔的发展空间。

二、研究内容

为了能够更好服务客户，紧密把控住生产过程中每一环节的生产质量问题，解放人力物力，充分利用好每一份资源，提高无纸化管理水平，实现绿色、环保生产，保证企业生产经营管理准确高效执行，广西北海精一电力器材有限责任公司组织研发了5G电杆智慧工厂管理系统。

精一5G电杆智慧工厂管理系统由软件（MES系统）+硬件（PDA、手机、电脑、标签打印机等）+阿里云平台所组成，集ERP供应链、MES制造执行管理、WMS仓储管理、OEE设备管理、TMS物流管理和数字看板为一体。通过在企业内布署5G企业专网和5G网关设备，实现生产设备与系统实时交互数据，利用AI、物联网、大数据、边缘计算等技术，将5G技术应用于电杆智能制造中，构建安全、高效、绿色、节能的5G智慧工厂。

通过精一5G智慧工厂管理系统实现采购、来料检验、仓储、设备、生产（分装、总装）、产品生产过程检验、出厂检验等环节的管控，能对关键原材料（厂商、料号、批号等）、来料检验、仓储管理、设备管理、生产过程、产品过程检验、不合格品、出厂检验各项试验数据、产品出入库信息等进行追溯，自动生成各种报表及看板，并通过5G实现生产设备与系统实时交互数据、5G安全生产视频AI监管等。整个系统流程架构如下图：

精一5G智慧工厂管理系统架构

1、采购管控模块本模块的主要功能是能够在系统新增或导入采购申请形成采购计划，物资部根据生成的采购计划进行物资采购，物资到货后下推为采购入库单，验收审核后由系统自动汇总形成采购列表，质检合格后自动入库，同时自动生成可视化仓库，提升了物资采购、来料质检和仓储管理效率。采购管控的全流程包括：①采购计划→②采购单→③采购列表→④质检单→⑤入库→⑥库存管理。

2、设备管理模块本模块的主要功能包括设备档案管理、设备挂号维修、设备点检和保养。通过建立和维护设备档案，在设备相应贴上二维码标签，员工能在现场通过手机扫描设备二维码标签进行设备挂号报修，设备管理部可通过手机或电脑快速分配维修工，由维修工尽快处理设备故障，最后挂号人进行故障维修结果的确认及评分，同时系统自动生成设备维修履历，解决了以前员工要从车间跑到设备管理部填写纸质挂号单，再通过纸质挂号单到处找人进行签字确认，最后管理员还要把纸质挂号单的内容录入电脑，繁琐、重复。另外通过维护设备档案的保养信息，维修工可及时在系统检查设备保养和点检周期是否超时，并可在现场扫描设备二维码进行设备点检和保养，再由系统自动生成保养和点检履历，同时系统根据保养和点检周期自动更新下次设备保养、点检时间和状态提醒，不仅提高了设备保养和点检效率，而且保证设备安全运转，为产品的生产质量以及员工人身安全提供保障。设备管理的全流程包括：①设备档案→②设备挂号维修→③设备保养、设备点检。

3、生产流转模块本模块的主要功能实现电杆从生产计划到专检入库的流转管控。合同导入后系统自动汇总生成销售订单和生产计划，再根据客户要货情况分配生产工单，从骨架制作起执行唯一的产品二维码标签扫描管控，生产和检验过程的每一个环节都通过手机扫描记录生产、检验、入库信息，减少了大量的现场抄写工作和纸质版记录，且通过二维码标签可快速查询产品各环节数据及进度，实现了产品的快速追溯。同时系统设置只有上一道工序扫描且合格后，下一道工序才能扫描上传成功，否则扫描失败并弹出提示，通过这个设置严格把控生产和检验流程，避免出现跳工序生产的情况，增强了工序流转管控，提高产品质量和工序管控水平，同时减少了产品质量隐患和现场报废的问题，降低了纸张耗用，提高无纸化管理水平，绿色、环保。整个生产流转模块全流程包括：①合同导入-基数分配查询→②分配生产计划→③生产工单→④配置生产BOM→⑤生产标签打印→⑥原材料领用→⑦半成品制作→⑧半成品质检→⑨生产成品（骨架绑扎、生产喂料、离心养护、生产报表）→⑩成品检验。

4、成品出入库管控模块本模块的主要功能是实现产品的仓储管理，可实时查询产品各型号的数量、所在位置、质量状态等，能快速根据客户需要安排发货和生产。系统能够根据导入的合同自动生成销售订单，最终可根据客户要货情况分配出库通知单，在扫描电杆二维码发货时，扫描的电杆必须符合订单的杆型和数量要求且质量合格，否则系统会显示扫描失败，解决了发错货或多发货的情况。同时客户可通过手机扫描电杆二维码查询电杆相关信息，包括生产厂家、规格型号、生产日期、生产班组、检验员、出厂日期、现场照片等，使客户也能快速追溯电杆信息，提升了客户产品质量安全感和服务体验感。成品出入库管控模块全流程包括：①产成品入库；②产品库存；③出厂检测；④产成品出库：合同导入→销售订单→发货通知单→分配出库→出库单→扫码装车→销售发货单→配送记载及产品追溯。

5、看板管理模块本模块包括设备看板、生产检验看板、合同销售看板、综合看板，主要功能是更直观、更形象地展示设备、生产、检验、销售数据并进行比较，方便实时掌握业务情况，快速进行数据分析，支持业务决策。

6、5G应用模块75G应用模块包括生产设备与系统实时交互数据、5G安全生产视频AI监管，主要功能是通过5G环境的布置，实现搅拌机和养护池温控机等生产设备与精一智慧工厂管理系统实时交互数据、5G安全生产视频AI监管等5G多样化应用，利用AI、物联网、大数据、边缘计算等技术，将5G技术应用于电杆智能制造中，构建安全、高效、绿色、节能的5G智慧工厂，实现工厂数字化、信息化、智能化转型升级，减少重复性工作，提高生产和销售效率，降低人工成本，保障员工安全，从而实现企业降本增效和精细化管控，实现传统制造产业与5G现代化建设的成功融合。

传统电杆制造产业的5G现代化建设

数智生产驾驶舱

5G智慧工厂试点

5G龙门吊安全监控

三、关键技术和创新点

1.开发了基于5G和AI技术的电杆智慧工厂管理系统，实现了混凝土电杆生产和服务全流程的营销管控、采购管控、设备管理及维修保养、生产过程管控、仓储物流管理、安全生产和质量追溯等关键信息的实时集成管理，有效提高了在合同、订单、生产、仓储、销售、物流等核心环节的效能和质量可追溯能力。

2.实现了生产设备与系统实时进行数据交互及分析，精细化管控电杆生产的任务分配、生产工序管理、产品质量追溯、成品检验等生产环节，提升了智能化水平，促进了企业数字化转型。

3.开发了自动配料和自动张拉机、安全生产和产品质量的监控与追溯等生产设备及控制技术，保证生产进度和产品质量，降低生产成本。

四、社会效益

精一5G电杆智慧工厂管理系统通过在企业内布署5G企业专网和5G网关设备，实现生产设备与系统实时交互数据，利用AI、物联网、大数据、边缘计算等技术，将5G技术应用于电杆智能制造中，构建安全、高效、绿色、节能的5G智慧工厂，实现工厂数字化、信息化、智能化转型升级，减少重复性工作，提高生产和销售效率，降低人工成本，保障员工安全，从而实现企业降本增效和精细化管控，实现传统制造产业与5G现代化建设的成功融合。

五、总结

该成果已获授权计算机软件著作权5项、发明专利4项、实用新型专利5项，形成了具有自主知识产权的5G电杆智慧工厂管理系统的成套技术和设备，在广西北海精一电力器材有限责任公司的4个电杆生产基地中得到应用，取得了良好的社会和经济效益。