面对重型装备制造中非标件转运难、全工序协同弱等痛点，三一重装西安智能工厂以智慧物流建设破局，对仓储与生产配送两大关键场景的数智化体系进行重构，实现全流程自动化配送，并以数字化平台赋能协同与决策，不仅使自身“智造”水平得到升级，更成为行业数智化转型的典型范本。

作为三一集团旗下核心企业，三一重型装备有限公司（以下简称“三一重装”）业务聚焦于矿山机械领域，是全球矿山装备的前沿领军企业。近年来，三一重装一直致力于推进数字化转型和智能制造，而建设西安智能工厂是其在全国乃至全球范围内布局智能制造产业的重要一环。

这座总投资65亿元、占地900亩的智能化工厂，从2022年7月破土动工，到2023年3月首台设备成功下线，仅用8个月就实现“从蓝图到量产”的跨越，并且深度融合“高度自动化与柔性化”“数据驱动智能决策”“绿色低碳可持续”三大核心优势，标志着三一重装在“中国智造”征程中迈上新台阶，更以切实可行的路径，为重型装备制造业数智化转型提供了新范式。

01工厂建设背景与整体概况

1.建设背景

近年来，国家出台一系列政策大力发展智能制造，推动智能工厂建设，AI、数字孪生等新技术应用开始普及且成本不断下降。同时，工程机械行业竞争加剧，传统生产与物流模式在效率、成本及响应全球化需求等方面的瓶颈问题日益显现，开展数字化与智能化升级已成为矿山装备企业提升核心竞争力的关键路径。

在此背景下，三一重装分别以智能运营、智能产品、智能制造为重点进行突破转型，其中在智能制造方面制定的战略目标是：构建全流程自动化、数据驱动的智慧工厂，输出可复制的数智化模式，提升集团整体智能化水平。而西安智能工厂的规划与落地，正是三一重装由传统制造向智能制造转型过程中的重要一环，承载着输出先进制造范式的重要使命。

三一重装西安智能工厂内景

2.工厂概况

三一重装西安智能工厂位于西咸新区沣西新城，核心是占地15.6万平方米的单体联合厂房，内部整合仓储中心、下料中心等智能化生产线，专注于矿用宽体车与液压支架两大产品的生产，涵盖从下料至总装全部工艺流程，年产能规划达百亿元。

该工厂依托88台AGV、1座智能立体仓库以及33种配送场景，成功实现11岛7线的“下料—立库—配盘—焊接—涂装—装配”全工序自动化配送。并且，以工业互联网平台为核心，集成车间物流管理系统（WMS）、生产计划系统（APS）、数字孪生等多套数字化系统，形成工厂生产制造的“智能大脑”，实现生产、仓储、运输整体全流程数字化。

3.主要突破

三一重装西安智能工厂成功重构了一套适应重型装备制造复杂需求的智慧物流体系。面对33种配送场景、非标件与超大件转运、全工序高效协同等挑战，以打造全工序自动化配送的数智化物流标杆为核心，深度融合88台AGV（含超大件专用车型）、智能立体仓库与“柔性组盘”技术，实现“下料—立库—配盘—焊接—涂装—装配”全流程非标物料无人配送，使物流自动化率达到72.8%。

通过数字孪生优化布局、AI动态调度、视觉叫料精准响应、iLES系统实时联动、BI看板监控异常等技术的协同应用，将智能立库利用率提升至98%、物料流转时间缩短30%以上。

此外，通过光伏供电、能源管理平台及零尾气设计，实现碳排放降低42.1%，同步达成低噪声污染与可持续生产目标。

02不同场景下的数智化实践

作为重型装备智能制造的关键组成部分，物流运行与体系建设面临着诸多挑战，如需要具备强大的多场景适配能力，灵活处理异形件、超大件等非标物料的转运；要求实现高效协同，在全工序覆盖的生产链条中与生产计划实时联动，大幅减少物料等待时间。为此，三一重装西安智能工厂对于内部物流体系规划建设方面高度重视，积极探索创新并成功克服多重困难，其核心在于对仓储与生产配送两大关键场景的数智化体系进行重构。

1.智能仓储

在重型装备制造行业，传统平面仓库普遍存在空间利用率低、货物查找困难等突出问题，严重制约着生产效率与成本控制。为攻克这些难题，三一重装西安智能工厂确立部署智能立体仓库的方案。该方案采用多层立体货架与高速堆垛机相结合的模式，并集成先进的仓储管理系统（WCS），实现货物的精准定位与高效存取，其核心优势在于充分利用垂直空间，大幅提升存储密度。

智能化立体仓库

为进一步实现智能立体仓库的高效运营，在仓储场景中还创新应用以下两项关键技术：

• 自适应多车混行智慧调度技术。这一技术是支撑西安工厂智能立体仓库利用率高达98%的关键所在，它能够依据仓库内货物的存储情况、堆垛机的运行状态等多维度因素，动态调整堆垛机的作业路径和任务分配，实现多台堆垛机在同一仓库内的高效协同作业。同时，通过优化储位分配算法，综合考虑货物的出入库频率、重量、尺寸等因素，为货物精准分配最合适的存储位置，从而有效提高仓库空间利用率和货物存取效率。

• 柔性组盘技术。该技术通过设计可调节的托盘结构和组盘规则，能够灵活适应不同形状、尺寸的非标物料存储需求。为持续增强系统的适应性与泛化能力，三一重装西安智能工厂正积极推动建立多场景组盘规则库，旨在将不同类型非标物料的组盘经验进行系统总结和归纳，形成标准化的组盘规则。如此一来，在遇到新的非标物料时，能够快速找到合适的组盘方案，提高存储效率与灵活性。

2.生产配送

重型装备制造的生产配送环节，直面“多场景、非标件、全工序协同”的严苛要求。三一重装西安智能工厂以iLES（智能物流执行系统）为核心，集成多项前沿技术，实施精准叫料，并辅以AGV的动态路径规划，实现物料等待时间控制在5分钟以内，产线停线率降低82%的卓越成效。其背后的核心系统与技术体系，展现了高度的系统集成与智能协同。

焊接岛无人AGV配送

• 智能视觉叫料返空系统。该系统深度融合基于三现（现场、现实、现物）的视觉算法持续学习能力。通过在产线关键节点部署的高清摄像头，实时捕捉物料消耗与托盘空置状态，利用计算机视觉进行深度分析，精准识别物料余量与空托盘情况，精准触发叫料指令或返空调度。随着系统对实际生产中物料使用情况的不断学习，其判断准确性与响应速度持续精进，将有效杜绝因物料短缺或托盘堆积导致的生产中断，保障产线连续、流畅运行。 矿车装配线叉车式AGV视觉叫料

• iLES组件分配拉动方案叫料。该方案是保障生产配送高效运行的关键一环。iLES组件根据生产计划、产线实时进度以及物料消耗情况，通过复杂的算法模型，智能计算各工位所需物料的种类、数量和配送时间，并生成最优配送指令。其核心在于动态响应计划变更：当生产计划调整时，iLES瞬时重新计算需求，就近调度库存，并优化AGV路径，减少等待时间和无效搬运。例如，在某条生产线临时增加订单时，iLES组件会快速分析所需物料，在几分钟内就完成叫料任务的下达，并协调AGV以最优路线将物料送达，可大幅提升生产的灵活性和响应速度。

• 无人化转运。特别是超大件无人转运与自动装卸，是应对重型装备特殊物流需求的硬核实力。针对驾驶室、车桥、轮胎和动力总成等超大件的转运难题，工厂定制研发了具备强大承载能力和稳定运行性能的专用AGV，并设计了自动化装卸装置，实现与生产线和仓库货架的无缝对接。这一系列举措不仅使转运效率提升3倍，人工成本降70%，更显著降低了超大件在搬运过程中的损坏风险。

• 轮胎中控交互。为确保轮胎在动态环境中的安全流转，建立了AMS（资产管理系统）、轮胎中控系统与产线PLC的三方安全交互机制。AMS作为信息枢纽，实时交换AGV状态/位置、轮胎库存/需求与产线设备运行状态。当AGV运送轮胎接近产线设备时，PLC依据AMS提供的信息实时控制设备动作（如暂停），有效规避碰撞风险，能够实现轮胎流转的安全与高效流转。

• BI平台iLES物流看板。作为生产配送异常快速响应的重要工具，该看板集成iLES叫料信息，具备飞书推送功能；实时展示物料叫料状态、AGV运行轨迹、工位库存等关键信息。一旦出现配送延迟、AGV故障等异常，看板立即预警并通过飞书推送责任人。例如，AGV故障时，看板显示故障位置/原因，维修人员迅速处理，物流调度及时调整任务/路线，从而极大提升异常处理的响应速度和配送的稳定性、可靠性。 AMS物料调度控制平台

• AI异常工况自修复。面对88台AGV全工序运行中可能出现的设备故障、交通堵塞等异常情况，工厂强化AI自修复能力。通过在AGV集成故障检测传感器与AI算法，系统会自动诊断故障类型，并基于实时物流任务与AGV分布状态，智能生成备用方案，快速调度邻近/闲置AGV接替任务。

• 外购件虚拟数字库。针对中心库下线结算批量送货时存在的无法及时收货、组盘等问题，三一重装西安智能工厂建立了外购件虚拟数字库。该虚拟数字库通过对采购订单、物料信息、物流运输等数据的整合与模拟，构建出一个与实际外购件存储和流转相对应的数字化虚拟环境。

在虚拟数字库中，管理人员可以提前对批量到货的外购件进行模拟收货、组盘操作，根据物料特性和生产需求制定最优的组盘方案，并将相关信息发送给物流和仓储部门。货物到达后可直接按照预定方案快速完成收货和组盘，外购件从到货到上线的时间从24小时压缩至4小时，大幅提高供应链的整体效率。

03数字化平台赋能协同与决策

在数智化推进过程中，需要打破多系统数据孤岛，使跨部门协同更加高效。为此，三一重装西安智能工厂高度重视数据平台建设，并制定了上下游信息孤岛破解方案。

1.数字孪生，虚拟优化现实

三一西安工厂通过数字孪生技术构建了与实体工厂1:1对应的虚拟模型，能够在虚拟环境中模拟各种布局调整方案。例如，在调整生产线位置时，通过数字孪生模型可以提前预测物料运输路径的变化、设备之间的协同效率等，从而避免实际调整过程中的资源浪费和时间损耗，有效减少冗余动线30%以上，缩短物料流转时间30%以上。

数字孪生工厂

2.数据中台，破除信息孤岛

三一重装西安智能工厂积极整合AMS（资产管理系统）、RD（研发系统）与自研的iWMS（智能仓储管理系统）、iLES（智能物流执行系统）、iMOM（制造运营管理系统）五大核心系统，并通过数据接口开发和数据标准化处理，实现各系统之间的数据互通，构建集团级物流数据中台。该数据中台能够实时采集生产、仓储、运输等各个环节的数据，并进行集中存储和分析，实现生产、仓储、运输全链路可视化，管理人员可以通过数据中台随时了解物流系统的运行状态和生产进度。

为打破信息孤岛，三一重装西安智能工厂结合BI工具，建立跨部门数据共享机制。例如，将工艺部门的产品设计数据、生产部门的生产计划数据与物流部门的运输数据进行联动，使物流部门能够提前了解生产需求，合理安排运输资源；生产部门也能根据物流运输情况调整生产计划，提高生产与物流的协同效率。

产线生产控制大屏

3.AI驱动，优化决策

三一重装西安智能工厂利用“可视化物流实时AI地图”对物流系统进行监控和分析。该地图通过实时采集的物流数据，以可视化的方式展示物流设备的运行状态、货物运输路径等信息。同时，利用AI算法对数据进行分析，预测可能出现的瓶颈环节，如某个仓库出入口可能出现货物积压、某条运输路线可能出现拥堵等，并及时发出预警，管理人员可以根据预警信息动态调整资源分配，优化物流流程。

此外，三一重装西安智能工厂还开发了供应链风险预警模型，基于历史数据可对物料短缺、交付延迟等潜在断点进行识别。通过对供应商的交货历史、市场供需情况、运输环境等数据进行分析，预测供应链中可能出现的风险，并制定相应的应急预案，提高供应链的稳定性和抗风险能力。

04运行效果凸显智慧物流价值

通过在仓储与生产配送场景的数智化体系建设，为三一重装西安智能工厂的稳定高效运行提供了坚实保障，其带来的实际效益已清晰显现，充分印证了重构智慧物流体系的战略价值所在。

1.空间与成本双降

经实际测算，智能化立体库建设与自动化物流系统整合成效显著。相较传统仓储物流模式，可成功节约1.1万平方米存储面积，相当于释放出一个中型工厂用地空间。同时，人工成本大幅降低，年节约成本超8900万元，可为企业节省大量运营开支。

2.柔性生产增强

在对物流体系进行重构后，形成“下料→立库→配盘→焊接→涂装→装配”全工序非标物料无人配送模式，使工厂柔性显著增强，能够支持33种配送场景，可快速响应订单变更。例如，在临时加单的情况下，能在15分钟内完成叫料，极大增强企业对市场变化的适应能力，提高客户满意度和市场竞争力。

3.人效大幅提升

自动化设备和智能化系统的应用，使人效提升48.5%。AGV承担大量重复性、高强度物料搬运工作，从而显著减少人工搬运时间和人力成本。

4.成本得到控制

三一重装西安智能工厂通过优化设备采购方案、合理安排施工进度等措施，已节约1136.9万元投资。

05持续改善，开拓未来

展望未来，三一重装西安智能工厂将秉承三一集团的数智化转型理念，在技术升级、成本优化、生态拓展、能力输出等方面重点发力持续探索与提升。

1.技术升级

• 持续推进全流程无人化。三一重装西安智能工厂计划在2025年前将物流配送自动化率从72.8%提升至75%。目前，超大件（如驾驶室）的转运仍存在较大技术挑战，今后将重点突破超大件的全自动转运技术。例如，研发专用的超大件运输AGV，设计特殊的装卸装置和运输路径规划算法，实现超大件从仓库到生产线的全自动转运，减少人工干预，提高生产效率和安全性。

• 深化AI应用。三一重装西安智能工厂计划引入AI驱动的智能排产系统，可根据订单需求、设备状态、物料库存等多维度数据自动生成最优生产计划，并与AGV协同调度，实现物料配送与生产计划无缝对接，目标将人效提升至60%。同时，三一重装西安智能工厂还将研发基于大模型的物流调度系统。该系统能够学习大量的物流运行数据和实际案例，实现动态路径规划与资源调度的完全自主决策。例如，在面对突发的订单变化、设备故障等情况时，系统能够快速分析当前状况，自动调整物流计划和设备运行方案，确保物流系统的高效运行。

2.成本优化

为进一步降低成本，三一重装西安智能工厂将推动物流设备全生命周期管理，从设备采购、使用、维护到报废的全过程进行精细化管理。例如，建立设备维护档案，记录设备的运行数据、故障情况和维护记录，通过数据分析预测设备故障，提前进行维护，减少设备停机时间和维修成本，形成标准化降本模型，为其他工厂提供借鉴。

3.生态扩展

在供应链协同方面，三一重装西安智能工厂计划搭建“一带一路”沿线物流网络。通过与沿线国家和地区的物流企业、供应商建立合作关系，共建共享仓储节点，优化跨境物流运输路线和配送方案。例如，在重要的贸易节点城市设立海外仓，实现货物的本地存储和快速配送，降低跨境物流成本，提高国际市场竞争力。

在绿色物流领域，三一重装西安智能工厂正在规划光伏+储能一体化方案。在厂区大面积铺设光伏发电设备，将太阳能转化为电能，并建设储能系统，将多余的电能储存起来，在用电高峰或光照不足时使用。通过这种方式，覆盖厂区物流能源需求，减少对传统化石能源的依赖，目标在2030年实现“碳中和”，践行企业社会责任。

4.能力输出

为便于在三一集团内快速复制其智慧物流经验，三一重装西安智能工厂形成了《智慧物流数据互联标准》。该标准覆盖数据格式、接口协议、数据传输规范等多个方面，确保不同工厂的物流系统在数据层面能够实现无缝对接。同时，三一重装西安智能工厂还将组织专业团队对其他基地进行技术指导和培训，推动智慧物流建设在集团内的快速落地。

三一重装西安智能工厂将把西安智装经验提炼为“智慧物流建设方法论”，该方法论涵盖工厂布局优化、数智化改造、数据平台建设、未来技术规划等多个方面的经验和技术要点。三一重装西安智能工厂计划在未来几年内，完成集团内10个基地的复制落地，通过技术输出和经验分享，提升集团整体的物流智能化水平，推动制造业的高质量发展。