石家庄市矿山机械制造行业中小企业数字化转型实践样本

石家庄市工业和信息化局 2025年11月

目录

一、矿山机械制造行业中小企业发展情况1
(一)矿山机械制造行业定义与范围1
(二)矿山机械制造行业中小企业发展现状与趋势2
(三)矿山机械制造行业中小企业业务痛点4
二、矿山机械制造行业中小企业转型价值5
三、矿山机械制造行业中小企业数字化转型场景参考7
(一)产品生命周期数字化8
1.产品设计8
2.营销管理11
(二)生产执行数字化14
1.计划排程14
2.生产管控18
3.质量管理23
4.设备管理26
5.安全生产28

一、矿山机械制造行业中小企业发展情况

(一)矿山机械制造行业定义与范围

矿山机械制造行业主要指为矿产资源勘探、开采、运输及初步加工提供机械设备的制造产业，典型的矿山机械包括勘探建井设备、采掘设备、矿井提升运输设备、破碎和磨矿设备、筛分设备、洗煤和选矿设备、焙烧设备等7大类产品，约300个品种和数千种规格。从产业链结构来看，上游是整个产业链的基础，提供制造机械设备所必需的原材料和核心部件，如钢材、电机等原材料与零部件供应。中游是产业链的核心，负责将上游的原材料制造和组装成各类专业的矿山机械设备，涵盖了从矿井建设、矿石开采到加工处理的全流程，如矿山机械的装配和制造。下游是产业链的终端，即矿山机械的最终应用市场，主要是矿山资源的开采和加工行业，如煤炭、钢铁、冶金、建材、化工等，这些下游企业对矿山机械设备的需求量大，是矿山机械行业的主要客户群体。矿山机械制造行业产业链条较长，装备制造与服务高度融合，技术更新快，对设备可靠性与工艺精度要求高。

图1 矿山机械行业产业链

(二)矿山机械制造行业中小企业发展现状与趋势

我国矿山机械产业处于规模化扩张与智能化升级的协同演进，在低碳战略驱动和全球矿业格局重塑的双重牵引下，行业呈现存量提质与增量创新双向突破的变革特征。下游采矿业固定资产投资增长与绿色矿山建设倒逼装备向大型化、智能化迭代。根据观研报告网数据显示，我国矿山机械制造行业销售收入持续增长，2021年达4711.1亿元，同比增长3.8%。随着销售收入的增加，利润总额也随之增长。2021年我国矿山机械制造行业利润总额达283.6亿元，同比增长7.7%。从产需看，随着制造工艺技术不断提高，近年来我国矿山专用设备产量维持在500万吨以上，且高于需求量。2021年我国矿山专用设备产量达到670.24万吨，需求量达615.71万吨。

近年来，国家对绿色矿山、智能矿山建设的支持力度加大，矿山机械制造逐渐向高效、绿色、安全、智能的方向发展。矿山机械行业将积极响应环保政策，采用更加节能环保的设备和技术，降低能源消耗和排放，减少对环境的污染。同时，绿色能源的应用也将成为矿山机械发展的重要方向。而随着人工智能、物联网等技术的发展，矿山机械将实现远程操控、自动采掘等功能，进一步提高生产效率。此外，矿山机械将与信息技术相结合，实现数据的采集和分析，为矿山开采提供更加全面的数据支持。中小企业在矿山机械制造行业中占据重要地位，主要集中在零部件加工、整机装配与设备销售服务等环节，承担着技术攻关和个性化定制等任务，灵活性强，能快速响应市场需求。

目前石家庄市在采矿、冶金、建筑专用设备制造和农机装备制造等方面有一定的优势，拥有石煤机、农哈哈、冀凯等整机龙头企业和北方减速机、耐力、中兴、康普斯等关键零部件优势企业。主要发展方向：以“绿色化、智能化、品牌化”为引领，加快推进产学研用深度融合科技创新体系，加速推动农机装备、气体装备和电力电气装备、煤矿装备、特钢深加工装备、高端新能源装备等数字化转型、智能化升级。现有专用设备制造业规上企业174家，其中10亿元以上3家，5-10亿元企业2家，1-5亿元企业21家，亿元以下148家。骨干企业主要有光兴半导体、石煤机、安瑞科、农哈哈等，主要产品涉及矿山机械装备、氢能装备、农机装备等。今年1-7月产值约为129.3亿元，同比增长3.4%。全市共有矿山机械制造业规上企业23家，其中，专精特新中小企业12家。按照规模划分，10亿元以上企业1家(石家庄煤矿机械有限责任公司)、亿元以上企业1家(冀凯河北机电科技有限公司)，其余均为亿元以下企业，今年1-7月产值11.5亿元，同比上年持平。

(三)矿山机械制造行业中小企业业务痛点

在国家大力推动绿色矿山、智能矿山建设的大背景下，矿山机械制造行业正朝着高效、绿色、安全、智能的方向加速迈进。中小企业作为行业的重要组成部分，在零部件加工、整机装配与设备销售服务等环节发挥着关键作用，承担着技术攻关和个性化定制的重任。然而，受多种因素制约，中小企业在业务运营过程中面临着诸多痛点。主要来自产品设计、营销管理、计划排程、生产管控、质量管理、设备管理、安全生产等方面问题，限制了企业生产效率和市场竞争力的提升。亟需通过数字化手段打通各环节，以进一步提升管理水平和服务能力，构建柔性、高效、可持续的制造模式，从而降低维护成本，增强产品安全可靠性。

产品设计方面：矿山机械制造行业中小企业由于缺乏专业的市场调研团队和大数据分析工具，难以精准捕捉市场动态和客户潜在需求。企业在产品设计上创新不足，多以模仿为主，产品同质化严重，在市场竞争中处于劣势，无法满足矿山企业对高端、个性化设备的需求。

营销管理方面：矿山机械制造行业中小企业多依赖传统线下销售渠道，单一的销售渠道导致企业错失许多潜在商机，销售业绩难以提升。对客户信息的收集、整理和分析不全面、不及时。无法深入了解客户需求和使用反馈，难以提供个性化的售前、售中、售后服务。

计划排程方面：矿山机械零部件种类繁多，部分零部件供应渠道有限，供应商管理难度大。中小企业与供应商合作深度不够，缺乏有效的供应链协同机制，难以实时掌握物料供应情况。生产计划与采购、销售、仓储等部门信息沟通不畅，缺乏有效的协同机制。

生产管控方面：大量依赖老师傅和手工操作，生产数据(如工时、进度、物料消耗)采集不及时、不准确，管理层难以实时掌握生产现场情况。生产过程不透明，无法有效跟踪每个工单的实时进度。

质量管理方面：当产品在客户端出现质量问题时，由于缺乏从原材料、零部件到生产工艺全过程的有效追溯体系，很难快速定位问题根源。

设备管理方面：其用于加工的机床、设备本身较为陈旧，精度和效率下降，难以满足高精度、高质量零部件的加工要求，影响最终产品性能。设备管理多采用“事后维修”模式，非计划性停机频繁，打乱生产节奏，造成交付延误。

二、矿山机械制造行业中小企业转型价值

结合矿山机械制造行业中小企业发展所面临的痛点问题，中小企业数字化转型不仅是提升产品质量与管理效率现实需求，更是推动企业高质量发展的战略路径。

一是提升企业研发与设计能力。通过引入CAD系统和3D建模技术，企业可规范图纸管理、提升设计效率、减少重复建模，推动知识积累和复用。

二是优化生产管理与过程执行。依托MES系统，企业可实现生产计划在线编排、作业过程监控以及工序数据实时采集，从而提升生产效率和灵活性。

三是增强质量控制与追溯能力。通过部署数字化检测设备和质量数据管理系统，企业可实现关键工序质量数据的自动采集与实时监控，从而构建起从零部件到机械出厂的全过程质量追溯体系，有效降低缺陷率，提升产品一致性和客户满意度。

四是实现产业链网络化协同。通过引入ERP、WMS等系统工具，企业可实现采购、库存、生产、销售等业务环节的数据贯通与流程协同，整合数据系统，消除信息孤岛，从而提升供应链协同能力。

五是增强客户服务与市场响应能力。借助CRM系统与远程服务平台，企业可实现客户信息管理、售前售后服务跟踪及个性化需求响应，显著提升客户响应速度和服务质量。

总体而言，数字化转型将全面提升矿山机械制造行业中小企业的竞争力，为企业在新一轮产业升级中赢得先机提供有力支撑。

三、矿山机械制造行业中小企业数字化转型场景参考

矿山机械制造行业的智能化升级、定制化需求提升、生产效率优化和安全标准趋严趋势，对中小企业在产品适配性、市场响应速度、生产精细化及风险防控等方面提出了更高的要求。为更好地应对这些挑战并取得发展突破，矿山机械制造行业中小企业，重点聚焦产品设计、营销管理、计划排程、生产管控、质量管理、设备管理、安全生产等领域，开展了大量探索实践。

图2 矿山机械制造行业中小企业数字化转型典型场景

(一)产品生命周期数字化

1.产品设计

痛点需求：一是设计效率有待提升。在矿山设备关键部件初步设计阶段，传统方式可能缺乏高效工具辅助。二是设计文件管理混乱。设计过程中，不同机械设备型号的结构图、设计版本与材料清单(BOM)等文件管理缺乏规范。三是设计模块化与协同性差。矿山设备设计缺乏典型部件标准库和设计知识库，常用设计方案与参数模型未有效整合。新型号设备设计时难以快速调用模块，存在重复建模错误，且研发、工艺、质检等多部门信息共享与协同迭代困难。

一级：基础设计软件助力矿山设备关键部件初步设计

企业可借助CAD、三维建模等基础设计软件，对矿山设备中的关键部件如颚式破碎机动颚、圆锥破主轴、给料机振动器等进行结构建模与基础参数设计，结合有限元分析，如对耐磨件应力、机架结构强度进行初步验证，提升工程师的设计效率。

二级：信息化系统实现不同机械设备型号管理与版本规范

引入PDM系统对设计图纸、模型、技术更改等实现集中管理，规范不同机械设备型号的结构图、设计版本与材料清单(BOM)等文件。通过统一设计编码与权限管理，减少图纸错发、版本混淆等问题，提升设计项目执行准确率。

三级：建立典型部件标准库和设计知识库，实现快速调用模块

建立典型部件标准库和设计知识库，整合如破碎腔结构、液压系统布置、电机选型、传动模块等常用设计方案与参数模型。实现新型号设备设计快速调用模块，提高产品开发效率，减少重复建模错误，同时促进研发、工艺、质检等多部门信息共享、协同迭代。

四级：应用多物理场仿真技术对整机或关键部位进行虚拟测试与优化

企业应用多物理场仿真技术对整机或关键部位进行虚拟测试与优化，同时借助PLM或云协作平台与下游客户、零部件供应商进行在线联合设计，共享设计进度、样机参数与评估数据，进一步缩短研发周期，加快定制项目响应效率。

典型案例：冀凯河北机电科技有限公司基于WIMS系统实现研发设计数据跨部门协同

案例背景：冀凯河北机电科技有限公司在产品研发与生产协同过程中面临以下问题：一是产品设计数据在不同系统间转换不畅，设计与生产环节存在信息断层；二是技术资料版本管理粗放，图纸、工艺等核心资产缺乏精细化管控；三是车间技术资料下发与回收依赖人工，存在版本不一致与泄密风险。

具体举措：该公司通过部署WIMS管理平台并与三维设计软件深度集成，构建统一的产品数据模型，实现系统间数据互操作与实时转换。平台建立专用数据库后台，对产品图文档、BOM、工艺文件、质量控制标准等技术资料实施版本管理与精细化存储。研发人员可便捷进行二维/三维设计、浏览修改及模拟仿真，系统支持技术资料随生产计划自动下发至车间终端，并在完工后自动收回查阅权限。

取得成效：通过平台实施，企业实现了产品数据在全系统中的无缝流转，设计效率与准确性显著提升。技术资料版本可控率达100%，管理精细化程度大幅增强。车间资料下发与权限回收实现自动化，技术资料一致性与保密性得到有效保障，生产过程中图纸误用风险明显降低，研发与制造协同效率全面提升。

（图：WIMS智能管理系统架构图）

2.营销管理

痛点需求：一是销售信息管理粗放，数据准确性难保障。在矿山设备销售信息管理方面，企业多借助电子表格与云存储等基础工具记录销售计划、订单、客户信息和销售业绩等。二是销售流程与客户关系管理缺乏系统性。企业虽引入CRM系统规范销售流程并深化客户关系管理，但仅能记录和分析客户的设备需求、采购历史以及服务反馈等信息，帮助销售团队了解客户需求，为定制化设备设计提供一定数据支持。三是多环节数据协同管控能力弱，影响设计响应速度。目前部分企业基于销售信息化系统虽能实现部分数据实时管控，但销售系统与生产调度系统、库存管理系统深度整合不足，实时数据共享困难。

一级：借助电子表格与云存储辅助管理矿山设备销售相关信息

企业借助如电子表格、云存储等基础的信息技术工具，对矿山设备的销售计划、订单、客户信息和销售业绩进行辅助记录和管理。企业可通过电子表格或共享云存储平台记录大宗设备订单、部件采购需求、客户特别定制要求等信息，销售人员通过这些工具整理客户需求和订单数据，减少信息传递中的错误，提高数据录入的准确性。

二级：CRM系统规范实现订单跟踪的透明度和客户关系管理

引入CRM系统对销售计划、销售订单、客户信息等进行规范化管理，可以记录和分析客户的设备需求、采购历史以及服务反馈，帮助销售团队深入了解客户需求，为定制化设备设计提供数据支持，提高订单跟踪的透明度和客户关系管理的深度。

三级：系统协同缩短矿山机械制造设备的生产和原料采购周期

基于销售信息化系统，企业实现销售、生产、库存等环节的数据实时管控，并通过系统之间的数字化协同进行自动化流程管理。矿山机械制造设备的定制化生产和大宗原料采购周期较长，销售系统需要与生产调度系统和库存管理系统进行深度整合，实现实时数据共享。

四级：运用AI与大数据提升矿机等产品实时销售预测与生产计划的自动化调整

企业使用人工智能、大数据分析等前沿技术，实现销售、财务、生产、供应链的全面数字化协同，提升实时销售预测与生产计划的自动化调整。通过分析历史销售数据、市场趋势以及原材料供应状况，AI可以自动生成销售预测，并通过与生产系统的连接，优化生产排程与库存管理。同时，系统还可以根据销售预测自动调整采购计划，确保生产资源的最优化配置，减少生产滞后和库存积压。

典型案例：冀凯河北机电科技有限公司基于WIMS系统实现销售客户管理与业务协同

案例背景：冀凯河北机电科技有限公司在销售与客户管理场景曾面临一些问题：一是对销售商机的管控缺乏系统性，从备案、跟进到售前支持及投标任务等环节缺乏有效整合，导致销售商机管理效率较低。二是对客户的分类管理不够精准，难以从海量客户中筛选出最有价值的部分，无法实现用户全生命周期的有效管控，影响了销售机会和客户价值的挖掘。三是销售信息与设计、生产、库存等业务流程信息缺乏共享和数字化协同，导致与客户沟通成本较高，业务协同能力和业务办理效率较低。

具体举措：为此，该企业采取体系化解决方案：通过对销售商机的备案、跟进、售前支持任务及投标任务等进行有效管控，实现销售商机“漏斗式”从纳入到结项的全过程闭环管理；对客户精准进行分类管理，将海量客户中最有价值的部分筛选出来，实现用户全生命周期管控，专注投入并让客户的价值最大化，帮助企业挖掘更多销售机会和客户价值。同时，客户可通过登陆客户终端，随时在线下达采购订单，在线签订采购合同、在线查看订单的供货进度、在线进行签回单及挂账单的确认以及对账等相应的账务处理信息，实现销售信息与设计、生产、库存等业务流程信息共享和数字化协同。

取得成效：经过改造，企业实现了一是销售商机实现“漏斗式”全过程闭环管理，提升了销售商机管理的系统性和效率。二是客户分类管理更加精准，有效筛选出最有价值的客户，实现了用户全生命周期管控，挖掘了更多销售机会和客户价值。三是销售信息与设计、生产、库存等业务流程信息实现共享和数字化协同，大大降低了与客户沟通成本，提高了业务协同能力和业务办理效率。

（图：WIMS智能管理系统架构图）

(二)生产执行数字化

1.计划排程

痛点需求：一是生产计划编制效率低且易出错。在矿山机械零部件生产计划编制方面，以往主要依赖人工借助电子表格、云存储等基础工具进行。二是生产计划排程缺乏智能化与数字化管控。对于大型矿山设备，如破碎机、输送设备等的生产任务排程，传统方式难以综合考虑物料库存、生产能力、设备维护等多方面数据。三是多条件约束下生产计划生成与调整困难。在生产复杂的矿用起重机或液压破碎机等设备时，需要考虑零部件的采购提前期、设备加工能力、工艺要求、库存情况等多个条件。

一级：基础工具助力矿山机械零部件生产计划辅助编制

运用电子表格、云存储等工具，辅助人工编制矿山机械设备零部件如破碎机动颚、液压系统、电控箱等多个部件的生产安排。通过电子表格记录各环节的物料需求、生产进度、设备使用情况等信息，简化手工记录工作，减少生产计划编制中的错误，并便于实时查看和调整。

二级：MES系统实现大型矿山设备生产计划智能排程与管控

引入MES等信息化系统，在系统内自动生成生产计划，对破碎机、输送设备等大型矿山设备的生产任务进行智能排程，基于物料库存、生产能力、设备维护等多方面数据，实时检查和预警物料和设备的短缺情况，对生产计划的生成、修改、执行等环节能够实现数字化、规范化管理。

三级：集成多系统数据，实现自动生成矿山设备生产计划并监控进度

基于信息化系统，实现基于物料安全库存、销售订单、生产交期等多约束条件自动生成生产计划，并及时下达到各生产部门。在生产复杂的矿用起重机或液压破碎机等设备时，系统考虑多个条件，如零部件的采购提前期、设备加工能力、工艺要求、库存情况等，自动生成并调整生产排程，从而保证生产任务的高效执行。同时实时监控生产进度，调整后续生产工序的安排，减少交期延误的风险。

四级：构建模型实现矿山设备生产计划智能优化与风险预警

运用人工智能和大数据分析等前沿技术，建立生产排产与调度算法模型，实现生产计划的智能优化。运用AI模型，根据历史生产数据、设备负荷、原料供应等多维度条件，自动生成最优排产方案。通过智能调度、生产情况实时监控，提前识别生产过程中的设备故障、物料短缺等潜在风险，并根据实时数据调整生产计划，确保生产过程的顺畅。

典型案例：冀凯河北机电科技有限公司基于WIMS系统实现生产计划自动排程

案例背景：冀凯河北机电科技有限公司在生产计划排产场景曾面临以下问题：一是销售订单生效后，难以实时进行计划平衡运算，导致物料需求与库存匹配不及时，影响采购计划和生产计划的准确性。二是传统排产方式无法综合考虑工单工艺、设备产能、人员配备等多方面因素，导致排产效率低下，难以实现一键排产。三是面对临时计划的插入或订单的取消，传统计划编制方式难以自动进行延展变化，增加了计划编制的难度，难以满足订单正常交付的需求。

具体举措：为此，该企业采取体系化解决方案：采用智能高效的自动化生产计划排产系统。销售订单生效后，系统实时进行计划平衡运算，自动计算物料需求并匹配物料库存信息，根据缺口情况自动下达采购计划、外协计划。物料齐套时，系统依据工单上的工艺、设备产能、人员配备等因素，实现一键排产，自动下达生产计划，并规划各项计划的开完工期。同时，系统可随着临时计划的插入或订单的取消自动进行延展变化，为满足订单的正常交付提供了可控的手段。

取得成效：经过改造，企业实现了一是销售订单生效后，系统能够实时进行计划平衡运算，提高了物料需求与库存匹配的及时性，保证了采购计划和生产计划的准确性。二是通过综合考虑工单工艺、设备产能、人员配备等多方面因素，实现了高效的一键排产，提高了排产效率。三是面对临时计划的插入或订单的取消，系统能够自动进行延展变化，降低了计划编制的难度，提高了计划的灵活性和适应性，为满足订单正常交付提供了有力保障。

2.生产管控

痛点需求：一是矿山机械生产工单数据记录方式传统，效率与准确性待提升。数据录入时，效率有限且容易出现人为错误，影响后续基于这些数据对生产管控的调整与优化。二是生产工单数据跟踪与管理缺乏系统性集成。在面对复杂多变的矿山机械生产时，各环节之间的数据流通和协同仍存在不足，可能导致生产管控环节无法及时、全面地获取生产一线的准确信息，影响产品设计与实际生产的适配性。三是生产工单数据采集与资源管控的协同性不足。实际生产中协同可能不够紧密，存在数据延迟或不一致的情况。

一级：电子表格与云存储辅助记录矿山机械生产工单数据

通过电子表格、云存储等工具辅助人工记录矿山机械设备生产的工单数据。生产人员可通过云存储工具记录各项任务的进度、物料需求、工时消耗等信息，简化数据录入流程，减少传统手工记录的错误，并为后续调整和监控提供数据支持。

二级：生产管理信息化系统实现工单数据跟踪与规范管理

引入生产管理信息化系统，实现生产工单进度、产量、物料领用/耗用等数据的录入与跟踪，实时追踪零部件的生产状态，确保物料使用的精准性。通过集成生产计划、物料管理和人员安排，确保工单的规范化管理和执行，减少生产环节中的信息滞后和错误。

三级：信息化系统实现场内各项资源的管控

基于信息化系统，对生产工单、工艺参数等进行数据采集，实现场内工单、物料、设备等各项资源的管控。通过将生产工单与设备、物料管理系统连接，实时监控物料消耗情况、设备运行状态以及生产进度，确保生产过程中的每一项工艺参数符合标准，并及时做出调整。

四级：构建模型实现矿山机械生产实时监测、预警与优化

运用人工智能等前沿技术，建立生产监控与预警算法模型，实现矿山机械制造中复杂工艺参数、设备状态和生产过程的实时监测与预警。通过在线分析生产数据，智能识别潜在的生产风险，如设备故障、工艺偏差等，并自动调整生产计划或发出预警通知，驱动生产过程的优化和闭环管控。通过不断优化生产管理系统，实时掌控生产现场的动态变化，确保生产的连续性和质量的一致性。

典型案例1：石家庄煤矿机械有限责任公司生产车间全要素管理平台

案例背景：石家庄煤矿机械有限责任公司在环保喷涂生产管理过程中面临以下问题：一是设备运行监控手段不足，生产数据采集与共享效率较低，难以实现全流程可视化管控。二是与上下游企业间供应链协同不畅，工艺流程标准化程度不足，影响产业链整体效率。三是质量管控体系不完善，缺乏统一环保标准与实时监控能力，制约产品质量与市场竞争力提升。

具体举措：该公司通过新建高标准环保喷涂线，构建以OA、ERP、CAD系统为核心的生产车间全要素管理平台。通过安装传感器与数字化控制设备，实现对设备运行的实时监控与数据采集。建立统一数据接口，整合数字化设备信息至共享平台，并与上下游企业实现供应链数字化协同。对喷涂工艺流程进行数字化建模，支持中小企业根据产品需求调用工艺模板并定制调整。同时建立质量管控模块，提供实时质量监控与标准化技术支持，推动产业链统一环保喷涂标准应用。

取得成效：通过平台建设，企业实现了设备运行数据全流程可视化管理，供应链协同效率显著提升。中小企业可通过平台快速匹配工艺模板，定制化调整效率提高50%以上。质量管控模块实现喷涂质量实时监控，产品一次合格率提升约25%。产业链统一环保标准推广成效显著，整体产品质量与市场竞争力得到系统性增强，环保合规水平同步提升。

典型案例2：冀凯河北机电科技有限公司基于WIMS系统实现生产设备与系统互联互通

案例背景：冀凯河北机电科技有限公司在生产管控过程中面临以下挑战：一是设备信息不连通，生产数据采集滞后，难以实现实时监控与精准决策；二是管理系统功能覆盖不足，研发设计、计划排产与质量检测等环节协同效率较低；三是传统生产模式难以支撑精益化管控需求，制约企业整体竞争力提升。

具体举措：该公司通过购置信息采集设备与自动化加工设备，推进全链条数字化转型。拓展管理系统功能模块，完善研发设计、计划排产、质量检测、数据可视化、物料及人员管理，实现全过程精益化升级。新增2台数控机床并配备无线传输模块，推动数控设备与生产管理系统无缝对接，构建信息化与自动化深度融合的生产管控体系。

取得成效：通过系统升级，企业实现了车间数控设备100%联网，生产数据实时采集与反馈效率显著提升。管理系统全流程覆盖增强，计划排产准确率提高约30%，质量检测效率提升25%。生产过程透明化与协同水平全面提高，产品不良率下降15%，整体生产效率提升20%，企业市场竞争力得到进一步增强。

3.质量管理

痛点问题：一是矿山机械产品质量信息管理传统，影响产品设计决策效率。在数据处理能力上有限，面对大量复杂的质量信息，数据整理、分析效率较低，导致产品质量部门难以及时获取关键质量信息。二是质量数据采集与管理系统集成度不足，制约产品设计优化。各系统之间的集成可能存在漏洞，数据流通不畅，使得产品设计部门无法获取全面、准确的质量数据，难以从全流程角度对产品质量进行优化，以提升产品整体质量。三是关键工序质量管控与追溯的及时性和精准性欠佳，影响产品质量针对性改进。在实际生产中，可能存在检测设备精度不够、系统响应延迟等问题，导致质量问题的发现不够及时和精准。

一级：信息技术工具辅助管理矿山机械产品质量信息

运用电子表格、云存储等信息技术工具，辅助开展产品质量信息，包括原材料检测报告、零部件质量验收记录、生产工序的质量控制数据等的管理。销售、采购、生产等部门实时共享质量信息，提高数据的可视化和透明度。

二级：生产管理信息化系统实现工单数据跟踪与规范管理

引入信息化系统，实现零部件生产过程质量数据的数字化采集、录入、统计与管理，自动汇总信息并生成质量报告，确保质量管理流程规范化。同时将质量数据与生产计划、物料管理等系统对接，形成全流程的信息化管理，降低人工干预和人为误差。

三级：借数字化检测设备与信息化系统管控矿山机械关键工序质量并追溯

应用数字化检测设备与信息化系统实现关键工序质量检测，并自动判断和报警。在矿山机械生产中，关键工序如焊接、机加工、热处理等都需要进行严格的质量控制。通过引入三坐标测量机、激光扫描仪等数字化检测设备，企业可以对关键部件的尺寸精度、表面质量等进行实时检测。信息化系统能自动判断检测结果是否合格，并发出报警或警告提示。对于成品、半成品、原材料的质量，系统能够实现全程追溯，确保每一环节的质量符合标准，避免不合格品流入下一生产环节或出厂。

四级：构建质量管理模型提升矿山机械质检水平

运用视觉质检等前沿技术开展产品质量检测，快速、准确检测外观缺陷、尺寸偏差、焊接质量等问题，减少人工检验的误差和漏检情况，提升检测效率和检测水平。同时推动产业链上下游质量数据的共享，实现质量数据的跨企业共享，提高整个产业链的质量管理水平。此外，企业还可以构建产品质量管理模型，利用大数据和AI算法分析产品质量的影响因素，并进行缺陷预测性分析，及时发现潜在的质量问题，防止问题发生。

典型案例：冀凯河北机电科技有限公司基于WIMS系统实现质量自动检测、自动传输，质量责任全程可追溯

案例背景：冀凯河北机电科技有限公司在质量控制场景曾面临以下问题：一是检测依赖人工判定，存在误差且效率低下，同时产品质量追溯困难，质量管理缺乏有效痕迹。四是整体数字化管控生产水平不足，难以有效降低生产成本、提升管理效率。

具体举措：为此，该企业采取体系化解决方案：通过引入一体化智能管理系统，构建数字化生产管控流程。该系统实现了计划自动排产、生产现场灵活调度、下料排版自动规划、质量检测自动判定和设备运行实时监测。同时，通过质量标准码+业务数据系统化管理，实现产品质量可追溯，确保质量管理有痕迹，最大程度地达成“抓铁有痕、踏石留印”的质量管理工作状态。通过实施数字化转型项目，全面提升数字化管控生产水平。

取得成效：经过改造，企业实现了一是生产计划排产自动化，生产现场调度更加灵活，提高了生产效率。二是下料排版实现自动规划，物料出材率提高5%，有效减少了物料浪费，降低了生产成本。三是质量检测实现自动判定，产品质量可追溯，质量管理有明确痕迹，提升了质量管理水平。四是整体数字化管控生产水平全面提升，经测算成本费用利润率提升56%，质量标准编制工期缩短90%，新产品产值率提升52.86%，管理效率显著提高。

4.设备管理

痛点问题：一是设备点检数据管理方式传统，影响产品设计对设备状态的精准把握。人工巡检和手持仪器记录方式可能存在数据记录不准确、不全面的问题，且数据更新存在延迟。二是维保计划生成与管理缺乏与产品设计的深度协同。产品设计部门无法及时了解设备维保过程中发现的问题以及维保计划对设备性能的影响，难以在产品设计中提前考虑设备的可维护性和可靠性，可能导致产品在后续使用中出现维护困难或频繁故障的问题。三是设备参数采集与故障预测诊断的局限性制约产品设计的前瞻性。因此，矿山机械制造企业迫切需要借助数字化技术，实现设备的实时监控、故障预测和维护优化。

一级：信息技术实现设备点检数据的电子化记录与台账管理

通过人工巡检或手持仪器进行设备点巡检，并应用信息技术工具辅助制定设备管理台账。操作人员通过手持仪器对破碎机的主轴、液压系统的压力等关键部件进行定期检查和数据记录。通过数字化系统将这些数据集中存储，形成设备台账，帮助企业更好地管理设备的使用状态，并为后续的维护计划提供数据支持。

二级：信息化系统实现矿山设备维保计划自动生成与规范管理

引入信息化系统，自动生成矿山机械设备如液压破碎机、输送带等设备维保计划，根据设备的运行工况、使用年限和维修历史安排定期检修，实行设备的规范化管理。根据设备的实际运行情况调整维护频率，确保设备在最佳状态下运行。

三级：依托信息化系统实时采集矿山设备参数并进行故障预测与诊断

基于信息化系统，对于矿山机械设备的运行过程中，液压系统、传动系统等关键部件的温度、压力和振动等参数进行实时采集并上传到管理系统，系统基于这些数据分析设备状态，进行故障预测与远程诊断。对于出现潜在故障的设备，系统能够提前发出预警，帮助设备管理人员及时采取措施，避免突发性故障影响生产。

四级：建立模型与故障知识库实现自动预警及维护方案制定

建立设备运行模型和设备故障知识库，实现设备故障自动预警及预测维护解决方案的自动制定。基于设备的综合效率(OEE)统计，系统分析设备运行状况、维护历史和关键性能数据，预测未来可能发生的故障，并自动生成相应的维护方案，缩短设备故障的响应时间，提高生产效率，优化整体设备利用率。

5.安全生产

痛点问题：一是安全生产规范与数据管理效率及精准度待提升。数据录入可能依赖人工操作，易出现人为失误，导致数据不准确；且数据更新可能存在延迟，无法及时反映车间安全生产实时状况。二是安全风险数据与重大危险源监测的全面性和深度不足。传感器布置可能存在盲区，无法覆盖所有关键区域和风险点，导致部分安全隐患未能被及时发现；同时，对采集到的数据挖掘分析不够深入，仅能识别一些明显的安全隐患。三是危险废物管理与安全生产实时报警协同机制不完善。矿山机械危险废物全流程管理与安全生产实时报警二者之间的信息交互和协同响应可能存在不畅的情况。

一级：信息技术辅助管理矿山机械车间安全生产规范与数据

企业通过应用信息技术工具辅助开展车间安全生产规范的制定和管理，通过云平台存储车间安全检查记录和操作日志，确保安全管理数据的完整性和可追溯性。

二级：借信息化手段监测矿山机械安全风险数据与重大危险源

应用信息化手段开展安全风险数据和重大危险源，如高压液压系统、燃气管道、重型机械设备等在线监测，并通过传感器采集数据，分析潜在的安全隐患，实现安全作业规范化管理。

三级：对矿山机械危险废物全流程管理与安全生产实时报警

实现危险废物存储、运输的全流程信息化管理，并建立安全生产风险实时报警机制，当设备发生故障或危险源监测值超标时，系统会自动报警并提醒相关人员采取应急措施。通过信息化平台建立安全应急预案，实现与安监部门、应急救援部门等相关部门的即时协同，确保事故发生时能够迅速响应和处理。

四级：通过分析历史安全数据建模并优化矿山机械生产调度

通过对设备故障历史、人员伤害记录、安全检查结果等历史安全数据进行分析和建模，识别潜在的安全风险源，并据此开发预警模型。根据风险分析结果自动调整生产排程和人员调度，以降低潜在的安全风险，确保工厂的安全生产环境。

典型案例：石家庄煤矿机械有限责任公司生产车间全要素管理平台

案例背景：石家庄煤矿机械有限责任公司在设备管理场景曾面临以下问题：一是设备管理缺乏数字化手段，难以实时监控设备运行状态，影响设备维护效率和生产稳定性。二是数据共享与协同不足，各系统间数据流通不畅，难以与上下游企业实现供应链的数字化协同，制约了产业链整体效率提升。

具体举措：为此，该企业采取体系化解决方案：新建高标准的环保喷涂线，并以公司OA、ERP、CAD系统为核心搭建公司生产车间全要素管理平台。对设备引进数字化控制模式，安装传感器等设备实现设备运行监控。建立统一的数据接口，将数字化设备数据整合到共享平台上，实现数据共享与协同，并与上下游企业达成供应链的数字化协同。对环保喷涂线的工艺流程进行数字化建模，中小企业可根据自身产品喷涂需求在平台上选择合适的工艺流程模板并进行定制化调整。同时，建立质量管控模块，对喷涂产品质量进行实时监控。

取得成效：经过改造，企业实现了一是设备管理数字化水平显著提升，通过传感器等设备实时监控设备运行，提高了设备维护效率和生产稳定性。二是数据共享与协同能力增强，统一的数据接口和共享平台促进了各系统间数据流通，实现了与上下游企业的供应链数字化协同，提升了产业链整体效率。三是质量管控标准化，通过实时监控喷涂产品质量和推广统一环保喷涂标准，中小企业按照统一标准进行生产，提升了整个产业链的产品质量和市场竞争力。

图1 石家庄煤矿机械有限责任公司生产车间全要素管理系统