双瑞环境：全业务流程数智化重构，解锁船舶绿色智造新标杆

一、企业简介

       青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司（简称“双瑞环境”）是中国船舶集团-中国船舶重工股份有限公司的控股子公司，成立于2003年，是专门从事腐蚀控制、水处理、气体处理领域的技术研发、产品设计、生产施工、售后服务及工程总承包的高科技产业公司。

       公司总部位于青岛市，下设上海分公司、厦门子公司、香港子公司、新加坡子公司、德国子公司等8个分支机构。拥有的全球销售服务网络覆盖亚洲、美洲、欧洲和中东等的30多个国家和100多个港口，面向全球客户提供优质高效服务。

       公司目前拥有船舶压载水处理、船舶废气处理、腐蚀控制、电解制氯、船用LNG双燃料供气系统（FGSS）等七大产业板块。产业紧紧围绕“资源节约、环境保护”为核心，通过自主研发、吸收再提高，技术水平处于国际先进水平，其中压载水技术获包括美国海岸警备队（USCG）等9大权威机构认证，产品市场占有率28%，处于垄断地位多次获评制造业单项冠军产品，清洁能源持续发力，国内市场占有率52%，全球第一等。

       双瑞环境连续6年被评为国家高新技术企业，拥有国际海事组织(IMO)专家、享受国务院特殊津贴专家、卓越贡献专家等在内的一流人才队伍，共700余人。公司2019-2023年连续5年获评两化融合项目，2022年获评山东省智能工厂、2023年获国家级标杆智能工厂百强、国家级绿色工厂、2023年-2024年连续两年获评山东省级工业互联网平台、通过ISO27001信息安全认证、两化融合3A级认证等荣誉。
二、企业在智能制造方面的现状

       双瑞环境持续推进数字化、智能化转型，利用新技术对产业全方位改造，助力船舶高端装备制造业数字化智能化转型升级。双瑞环境厦门智能工厂是将新一代信息技术与制造业深层次融合，构建了以EMC≥3、延迟小于10us的通信设备为核心的工业以太网工厂，以结构化工艺知识库、仿真工具、NX三维建模软件等协同的研发设计平台，以将QMS、MES等系统与业务融合的多场景数智技术应用为主体的生产作业环节，以智能仓储立库运输，自动化产线为核心的生产管理场景，以6S管理、客户画像预测、设备数据收集等为核心的精益运营管理，贯穿全业务流程，实现年产能清洁能源供应系统100套、碳捕集系统30套、海水淡化系统20套的新型工厂。

       基础设施方面，实现1.5万平米工厂及办公区域的工业以太网全域覆盖，满足各类型设备、智能生产单元等接入生产执行系统（MES），建立180平米无人值守数据中心，为快捷、低成本的部署应用，引入了超融合架构，将计算、存储服务器等资源虚拟化，实现无缝横向扩展，高效部署新应用。

       研发设计层面，基于标准化、模块化，系列化和工程化设计，利用 CAD、CAE、PLM 和数字李生技术实现产品数字化设计、虚拟验证和工艺数字化设计，应用多学科联合仿真，搭建虚实融合的实验验证场景，实现工艺设计快速送代优化，推动工艺指令自动生成，有效缩短研发设计周期减少设计错误，降低成本。

       自动化生产线方面，构建了FGSS撬块自动化切割、打磨及焊接产线等，并结合精益生产的理念，订单按客户需求驱动，物流按实际生产作业拉动，自动化产线根据生产工单和物料齐套自动执行生产作业。

       物流仓储层面，基于物料自动化、智能化管理策略，软硬结合通过集成软件WMS与WCS设备控制系统，使用由Miniload垛机、托盘输送系统、码分机器组成的托盘立库和料箱立库，以及AGV智能叉车，实现物料自动化出入库、智能化物流精准输送至工位的目标，提高效率。

       供应链管理层面，基于ETO面向订单的设计策略，集成PLM、MES、ERP、MES、SRM、WMS系统，依据公司业务流程打通系统，以bom为驱动连接产品搭建、工艺设计、生产制造、物料采购及出入库业务，将新一代信息技术同产品制造相互结合，平衡供需，缩短生产周期，提高竞争力。

       项目建设成效显著，各项指标均实现优化提升：全员劳动生产率由建设前的61.05万元/人提升至91.28万元/人；资源综合利用率从82%提高到93%；人均销售额由338.97万元/人增长至441.80万元/人；库存周转率从6.56次提升到7.43次；订单准时达成率由93%升至98%；工厂应用人工智能模型数量从0个增加到6个。生产效率（工艺）从214min/工位降至144min/工位；工业总产值由203045万元增长至222224万元；产品不良品率从1.1%下降到0.5%；供应商准时交付率由89%提升至95%；单位产值综合能耗从0.0055吨标准煤/万元降至0.0054吨标准煤/万元；水资源重复利用率（综合）从17.25%提高到20.67%。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1.项目背景介绍

       随着全球制造业数字化转型加速，智能工厂成为提升企业核心竞争力的关键抓手。我国《智能制造发展规划》明确提出，到2025年规模以上制造业企业全面普及数字化；传统船舶制造行业信息技术融合程度差，并且生产周期冗长与交付滞后、供应链协同效率低、数据孤岛与技术割裂，质量控制依赖人工、设备智能化水平不足、库存物料配送效率低下等问题严重制约行业的发展。

       双瑞环境围绕精益管理理念，建立完善的公司业务流程，并依据运行情况反馈调节持续优化；依托ERP、CRM等信息系统集成生产、供应链和财务数据，打破数据壁垒，实现业务流程标准化和可视化；利用PLM及MES等系统实现半自动化FGSS撬块焊接智能生产，提高生产质量及效率；建立自动化立库，结合AGV智能小车实现物料自动入库及出库，提高物料配送效率。双瑞环境立足基础优势，结合行业发展趋势，将信息技术深度融合于船舶设备配套系统制造，启动双瑞环境厦门智能工厂建设项目，旨在以数字化、网络化、智能化方式进行业务重构，构建高效、精益、绿色的现代化生产体系。

2.项目实施与应用情况详细介绍

2.1项目实施

       厦门双瑞智能工厂项目以“数字化、网络化、智能化”为核心目标，采用“总体规划、分步实施、重点突破”的策略。项目总体规划分为三期：一期，以构建信息化基础设施为目标，完成网络与物联网基础设施建设，实现关键设备互联与数据采集；二期，完成系统集成，梳理业务流程完成PLM、MES、WMS等系统建设，部署核心工业软件，实现生产全流程数字化管理；三期，数据治理及人工智能优化决策，整合规范业务数据，提升数据质量，搭建人工智能与大数据分析平台，实现预测性维护与智能决策，保障智能工厂平稳运行。

2.2具体应用

       双瑞环境通过系统性推进船舶高端装备制造的数字化转型，建设厦门智能工厂，构建了以工业网络为基础，智能化生产为核心，自动化物流为载体，数据联动为媒介的离散型制造业数字化管理体系。

       在设备网络互联层面，企业打造了高性能工业网络基础设施。通过模块化机房为业务提供数据支撑，采用光纤介质构建的工业以太网通过优化网络拓扑结构和部署冗余链路，实现了端口延迟小于10微秒的实时通信能力，使上层业务系统与底层控制设备保持无缝协同。针对船舶制造特有的强电磁干扰环境，选用了EMC抗扰度达3级以上的工业通信设备，通过增强屏蔽设计和抗干扰电路，有效保障了复杂工况下的网络可靠性。同时，工业防火墙、可视化监测平台等安全设施的部署，构建了全方位的网络安全防护体系。        在生产环节，企业结合产品特性和产线特点，整合先进自动化设备，结合设备控制系统，与上游信息化系统打通，实现生产全过程智能化管理。引进自动化切割、探伤、焊接、打磨工业机器人,建设智能自动化焊接产线，承接MES系统下达生产任务和工艺参数，自动化调度自动化组对焊接设备，代替人工生产，使整体生产效率提升。其中，在生产环节搭建智能派工模型，通过结构化工艺设计，设计人员在PLM系统预先定义工艺、工序、工步属性（如焊接工艺参数、智能派工模型 设备类型），数据贯通接口，MES系统接收后自动解析工艺数据，动态分配任务指导车间进行生产作业。搭建设备状态智能分析与诊断模型，MES对采集到的设备数据进行设备状态智能分析与诊断模型实时分析和处理，运用数据分析算法和模型，判断设备的运行状态是否正常，指导运维人员提前进行备件，防备异常情况发生。

       物流仓储体系方面，企业部署WMS（仓储管理系统）与WCS(仓储控制系统)构建自动化立体仓库，搭建仓储智能调度模型，与ERP、SRM、MES深度集成，打通采购下单、送货信息下发、生产配送的数据链。其中，WMS接收MES/ERP指令，自动解析物料数量及目标货位等信息，实时调度堆垛机执行作业。系统基于三维库位模型与路径优化算法，分配托盘或Miniload堆垛机完成双单深位存取，支持非标物料在2432托盘位与7440料箱位柔性存储。针对小批量多品种订单特性，智能合并或拆分任务，循环作业，减少空驶，提升效率至托盘34 托/小时、料箱50箱/小时实现从入库、存储到出库配送的全流程数字化管理。智能仓储系统结合AGV智能搬运机器人，支撑生产拉动的精益化物流管理，提高仓储空间利用率，提升物料周转效率。这套系统与生产线的深度集成，形成了从原材料到成品的闭环物流管理。        售后服务方面，1）工厂配套搭建Proserv系统云平台，创建服务管理模块，引导客户采用线上模式提报问题、优化服务外包流程减少重复审批节点、将业务与财务系统数据打通，实现一体化管理；创建度备件管理模块，以服务工单为核心，触发备件销售、备件领用、备件借用业务，并通过系统集成实现备件业务信息流贯通；创建SBOM及EPC管理模块，结合设备分类管理，为设备全生命周期管理提供基础管理数据；除此之外，在系统门户搭建智能机器人模型提升用户查询沟通效率。2）搭建全球智能设备云平台系统，搭建远洋设备状态智能诊断预警模型，利用物联网采集远洋轮船设备状态数据，搭建设备工艺模型，基于预测模型实现故障提前预警与报警，实现设备预测性维护，一键输出设备健康报告，为客户提供精准维保方案，为公司售后服务体系助力。

       该智能工厂的建设成效显著，不仅使企业产品不良率降低至0.5%以下，制造成本下降28%，更形成了可复制的船舶装备智能制造模式。其创新之处在于将自动化生产设备、智能物流系统和工业互联网平台有机融合，通过数据驱动实现了制造全流程的数字化管控。特别是在应对非标产品生产方面，通过柔性产线配置和智能工艺管理系统，有效平衡了定制化需求与规模化效益之间的矛盾。

3.效益分析

       双瑞环境厦门智能工厂建设项目投产为公司在市场竞争力、企业效益提升，改善与客户沟通效率等方面取得了巨大进展。

       （1）市场竞争力提升

       青岛双瑞厦门智能工厂的投产，标志着公司市场竞争力的全面跃升。通过全流程数字化与智能生产体系的建立，显著缩短产品交付周期，满足市场对快速交付的需求。同时，智能制造保障了产品品质的极致稳定与高度一致性，大幅提升了客户信任与品牌溢价能力。该工厂还实现了标准化与工程化项目的高效结合，能够以更优的成本结构，灵活应对多样化的细分市场与个性化订单。这不仅巩固了公司在海洋环保装备领域的领先地位，更打造了面向高端制造未来的核心护城。

       （2）经济性效益

       生产效率显著提升，通过智能化改造，劳动生产率提高，人均年产值增加，生产计划达成率提升，订单交付周期缩短；

       运营成本持续优化，智能化生产替代人工，产品成功率提升，单位产品制造成本下降，并且通过应用预测性系统，设备维护成本降低；设备自动化产线投入使用，流水化生产，极大地缩短生产及交付周期，投资回报率极大提高；

       （3）实现信息集成

       该智能工厂实现了CRM、PLM、ERP、MES、SRM、WMS、PROSERV及全球智能设备云平台的全面贯通。这一集成架构以数据为核心，将项目合同信息自动传递至PLM系统，驱动项目设计BOM与工艺BOP的生成；进而同步至ERP、MES系统，精准分解为生产订单与工单；同时通过SRM与WMS联动，触发生成并执行采购单与仓储作业。在这一过程中，信息在不同业务环节间自动流转、转换形态，构建起从客户需求、产品设计、物料采购、生产制造到仓储物流及售后服务的全价值链数字化闭环。它不仅消除了信息孤岛，更实现了订单驱动的柔性生产与全流程透明化管理，显著提升了运营效率与协同水平。

       （4）加强企业人员的协作

       智能工厂的建设，通过构建统一的数字平台，重构了企业设计、车间生产员工的协作模式。它打破了部门间的信息壁垒，实现生产、质量、仓储等数据的实时透明共享，为协同决策提供了统一依据。流程上，系统实现了从订单到交付的智能调度与自动流转，将人员从繁琐协调中解放出来，转向异常处理与价值优化。同时，平台连接了现场工程师，支持移动化、可视化的无缝沟通，并延伸至与供应商、客户的协同，从而形成了数据驱动、高效响应、内外联通的敏捷协作体系，全面提升组织效能。

       （5）方便与客户沟通

       双瑞环境结合公司业务流程与客户需求，搭建PROSERVER售后服务云平台，建立线上化标准化的售后服务受理流程，并在系统门户搭建智能问答机器人，为客户解疑答惑引导客户采用线上模式提报问题，实现了从客户报修、智能派单、工程师响应、服务执行、客户验收到服务结算的端到端业务贯通，有效打通了传统服务流程中的断点与堵点，提升了服务效率和客户满意度，方便与用户沟通交流。

       这一实践为船舶装备制造业的数字化转型提供了重要参考，项目所构建的智能制造体系不仅提升了企业自身的市场竞争力，更为推动整个船舶装备产业向高端化、智能化发展做出了示范。通过持续优化和迭代，这套系统有望成为船舶装备制造领域智能工厂建设的标准范式。