案例摘要
白云电气集团作为中国电力装备制造的核心企业，积极响应国家“双碳”战略与新型电力系统建设要求，全面推进数字化转型。面对电力行业产品链长、定制化程度高的特点，集团以客户需求为导向，在客户端与生产端进行数智化重塑。在客户端，针对轨道交通供电等领域运维痛点，充分利用“云、大、物、智、移”技术，创新开发了“供电系统全寿命周期管理系统”，实现了从计划检修到状态检修的转变，提升了安全性与经济性，并且相关能力在钢铁冶金、汽车制造等各行各业得到平移。在生产端，建设神山数字化工厂，通过引入柔性产线、物联网平台与数字孪生技术，破除了传统配电设备制造行业“订单小批量、交货周期短、标准化程度低、运营维护复杂”的痛点，构建了数据驱动的智能生产模式，大幅提升了效率与柔性，获评国家卓越级智能工厂、国家级智能制造示范工厂以及国家级绿色工厂等多项权威认可。
白云电气集团以龙头企业牵引，内部产业孵化的形式，积极将客户端、生产端的数字化能力进行转化，孵化出扬新智能、云谷数科等科技型公司，形成自主可控的数字运维与智能制造解决方案，并逐步向产业链上下游乃至全行业进行推广，为相关产业的转型升级提供了有力的技术支撑与模式示范。
一、实施背景
随着社会的快速发展，党的十九大报告指出“新时代社会主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”，同时，碳达峰、碳中和的目标的提出，表明在接下来发展中，能源是主战场，电力是主力军，关键是构建以新能源为主体的新型电力系统，其核心是“数字化+电力电子”，这给电力行业带来了巨大的挑战和机遇。在此背景之下，白云电气集团作为国家电力装备的核心制造商，始终坚持与国家政策同频共振。
白云电气集团所在的电力能源装备制造行业，存在产品链条长、安全等级高、技术要求高、客户专业等行业特点，在新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起的背景之下，数字化转型能有效提升电力设备安全性、可靠性和智能化水平。在政策方针指引与产业发展需求的双轮推动下，白云电气集团将科技创新与产业创新深度融合，持续打造数字化、电力电子和定制化解决方案三大能力，以比特流（数字化）管理瓦特流（电力电子），深度融入业务流（定制化解决方案），以国内同行业最为完整的电力装备产业链为根基，基于设备及数字化平台的专业技术，结合行业发展趋势，加快数字化重塑。以坚实的产业、完整的产品链为基础，致力于成为“绿色智慧能源的践行和引领者”，推动产业实现高质量发展，为客户提供安全、高效、低碳的定制化综合能源解决方案。
二、实施目标
以客户需求为导向，在数字化技术驱动下将信息技术深度融入企业经营核心环节，在客户端、生产端进行数智化重塑，通过持续不断的升级转型，做大做强传统优势产业，培育发展“双碳”新产业，实现企业从“装备制造型企业”向“智造+服务型企业”转型、从“生产制造者”向“产业组织者”转型。
三、建设内容
（1）在客户端的数智化重塑方面
白云电气集团作为广州地铁的核心供电设备供应商，深刻理解行业“安全性要求高、备品备件过多、非标程度高、运营维护复杂”的痛点。2014年，白云电气开始与客户之一广州地铁一起不断探索和试验，针对地铁供电系统“计划性检修”模式效率低下等难点，在行业内首次开发了“基于大数据的城市轨道交通供电系统全寿命周期管理系统”，该系统采用物联网、工业大数据等技术，创新构建了以可靠性为中心的维修和状态检修方法，形成了健康评价、在线监测体系和剩余寿命预估技术方案，实现了全局可视化、数据精细化、控制精确化，让供电系统状况看得见、看得清、管得准，既提高了地铁运营的安全可靠性，也使供电系统检修的综合成本降低30%、设备使用寿命延长30%。该项目成果经院士专家鉴定为“城市轨道交通供电系统领域行业首创，技术先进、功能齐全、达到国际领先水平”。该项目也成为了广东省第一批工业互联网应用标杆、2018年工业和信息化部工业互联网应用示范项目，目前已在广州地铁线路推广应用，并且正在把这种能力向医疗、水务、冶金、建筑、汽车、新能源替代等领域平移。
（2）在生产端的数智化重塑方面
出于对自身业务的思考，面对电力装备制造行业“订单小批量、非标准化程度高、交货周期短、运营维护复杂”的典型离散型制造特点，为了更高效地响应客户的需要，白云电气从2016年开始在广州神山产业基地投资5亿元，建设了具有国内外行业领先水平的智能工厂——神山基地数字化工厂（简称“数字化工厂”）。
在数字化工厂的顶层设计方面，主要涉及五大关键模块，工厂布局规划与仿真优化、数字化智能装备与产线建设、物联网与数据采集、数字化生产管控平台、数字孪生工厂与大数据应用。
在规划方法方面，数字化工厂综合考虑产品、工艺、生产纲领、制造资源等约束，确定车间布局和作业单元划分，合理安排作业单元及其相关辅助单元的位置关系与面积大小，对各种物流与非物流关系并行分析，确保车间内生产制造过程能持续高效进行，最大限度降低物流成本，高效利用人力、设备、能源制造等资源。
在产线建设方面，针对配电设备制造工艺特点，引入一批数字化、自动化、柔性化装备，并集成为自动化线，实现机器换人，提升效率和质量。广州神山生产基地智能配电设备数字化工厂分为中压和低压两个生产车间，设有配电设备柔性装配线、钣金柔性自动化生产线、库线一体化铜母线自动加工线、二次线束自动加工线，以及智能物流与仓储系统、能源管理系统、综合监控系统、数字化检测系统等。其中钣金柔性自动化生产线生产效率较原来提升10倍，钣金中心（含激光切割加工中心、柔性立体料库、柔性钣金自动化生产线）实现各环节较以往节约20%人员，总体产能提升35%。
在仿真优化方面，基于数据驱动的数字孪生工厂建模，进行工厂物流仿真分析、生产计划评估优化、生产过程虚拟监控、物流配送调度优化，不断提升效率。
得益于一系列创新措施，数字化工厂打造了配电设备智能制造基地，实现了全自动化物流、全柔性生产、数字孪生及全寿命周期管理，生产效率提高了50%以上。彻底颠覆了传统“铺地摊式”的粗放低效生产模式，构建了软硬件一体化的数字化生产系统，成功转变为以“数据驱动企业高质量发展”的新模式。
四、实施效果
在全面推进数字化转型的过程中，白云电气集团取得了显著成效，主要体现在以下几个方面：
（1）形成了从设备、物联网、软件开发到大数据的全面能力，实现商业模式转变
通过对客户端的数智化能力进行转化，白云电气集团自主研发了轨道交通智能电力一体化监控系统、变电所无人巡检系统、透明供电系统等一系列产品，实现了面向运营的电力数字化，打造机电一体化全生命周期解决方案，并正结合人工智能技术，开展绿色低碳解决方案的研究推广。截止目前，通过数字化的创新，白云电气集团已成功从传统电力装备制造商转型为绿色智慧能源解决方案的提供商，不仅成功承接了广州地铁运维、工商业电房维保新服务，相关解决方案已创造超过50亿的直接经济效益，相关建设能力在轨道交通、水务环保、智能楼宇、智慧医疗、汽车工业、钢铁冶金等领域得到平移，特别是在轨道交通领域，白云电气集团在全球已经参与了39个城市共139条线路建设，是国内同行业参与城市轨道交通建设业绩最多的企业之一，且近三年在全国城市轨道交通领域市场占有率也保持在前3位。
（2）建成了领先的数字化工厂，实现产品柔性化绿色化生产及数字管理
在生产端的数智化重塑中，打造的神山数字化工厂实现了设计、生产、物流等全过程的可视化管理和智能控制。例如，在钣金加工方面，采用柔性智能制造模式后，工厂加工效率提升了81.82%，运营成本降低了21.54%。另外，工厂部署了分布式光伏，年发电总量达到700万度，不仅能够满足工厂年生产消耗的400万度电，还有约300万度电可并网，打造了“以分布式光伏发电综合技术应用为特征的光储柔直充一体化绿色工厂”，相当于一年节约860吨标煤、减少4067吨二氧化碳排放。更重要的是，神山数字化工厂实现了全自动化物流、全柔性生产、数字孪生、全寿命周期管理等多项创新，已被评为国家卓越级智能工厂、国家级智能制造示范工厂、国家级绿色工厂，成为制造业与互联网融合的典范。
（3）孵化了科技型中小企业，赋能全行业数字化转型
基于在客户端、生产端数智化探索的总结沉淀，白云电气集团以龙头企业牵引，内部产业孵化的形式，培养了大批的复合型人才，孵化出了专注于智能物联网和绿色智慧能源领域的团队及公司广州市扬新技术研究有限责任公司，以及专业从事智能制造转型服务的团队及数字工业公司广州云谷数字科技有限公司。通过整合公司及旗下企业在智能制造、信息服务等领域的优势资源，将数字化工厂建设经验向集团各产业基地以及产业上下游及进行轻量化的复制，建成了内部智能工厂如浙江变压器数字化工厂、韶关明德数字化工厂以及徐州汇能数字化工厂，同时积极向产业链上下游进行赋能，对外提供数字化工厂、智能物流等领域的数字化一站式服务和解决方案，在南京LG阴阳极自动化工厂、广西智慧交通研发生产基地、诗妃国际美妆工厂等多个生产基地进行应用，帮助企业实现数字化运维、自动化仓储物流、柔性化生产等需求，截止目前，已为公司创造了超过2亿元的直接经济效益。
五、基地图片
综合调度中心
钣金柔性生产线