智能制造标杆企业系列报道丨利德曼“生化诊断试剂数字化生产车间”的全流程自动生产线

利德曼“生化诊断试剂数字化生产车间”坐落于北京经济技术开发区，是国内诊断试剂行业首条从原料投入到产出成品全过程实现自动化的智能生产线。4套自动系统拥有联动的数字化软件控制系统，组合成的整条线采用全自动对接系统，无需人工干预，同时全自动生产线可实时监测生产线实时生产情况及故障排查，最大程度的提升了生产效率和保证了生产产品的质量。

利德曼生化股份有限公司厂区 利德曼生化股份有限公司厂区

“生化诊断试剂数字化生产车间”的信息化方面，利德曼公司以用友ERP为基础，开发了覆盖了销售、供应链、生产、质检、仓储、财务等重要的工作模块。在实际运营过程中，利德曼围绕ERP为主数据，拓展建设了CRM、订单管理系统、质量LIMS数据管理系统、UDI标识系统。分别在销售管理、数据共享、数据留存、库房管理层面进行了功能及效率方面的提升，提升了企业数字化的能力。

利德曼ERP系统界面

全面实现数字化转型升级

北京利德曼投资近5000万元进行数字化生产转型升级，涵盖自动配制系统、自动罐装系统、自动贴标系统、自动包装系统。

其中自动配制系统 具有自动配制、清洗、存贮三大功能，并具有六大优势：

01 大批量配制

设备单批次可配制1500升药液，实现大批量配制，满足用于使用同批次试剂的生产制造需求。

02 数字化控制

实现产品各组分配制过程完全软件数字化控制

03 高效过滤操作

具备一次性过滤网快速过滤功能，过滤500升试剂仅需10分钟，大大节省过滤时间。

04 自动预混提升试剂质量

预混罐的设计对于难以溶解的试剂通过温度控制及快速搅拌，实现快速溶解难溶物质，保证了试剂的均匀。存贮罐自动搅拌功能设计，保证试剂在存贮过程中均匀混合。

05 自动清洗洁净

具备自动化CIP清洗功能，数字化软件系统实时监测废液排除的电导率情况，自动调节清洗次数，保证清洗效果。

06 智能化控温

冷热双向温度控制系统，保证试剂在2-8摄氏度存储。

自动配制系统配制罐、储罐

自动配制系统控制界面

自动灌装系统 由平行的自动灌装线组成，应用数字化控制软件控制自动上瓶、理瓶、灌装、紧盖、输送等多种功能。

01 高度自动化提升灌装效率

全过程数字化自动控制，可实现80瓶/分钟的灌装速度。基于空气动力学原理实现试剂瓶分瓶，保证所有试剂瓶同方向输出。

02 智能化控制确保装量精度

设备采用蠕动泵灌装，灌装精度达到正负千分之五。单独的灌装管路，杜绝了试剂的交叉污染。同步配合负压抽取试剂泡沫，保证了装量的精度。

03 采用数字化手段提升质量检测水平

数字化软件多点在线监测，对瓶体，瓶盖，瓶口，旋盖等多方面监测，自动剔除不合格品，有效防止试剂瓶漏液；传感器监测试剂瓶高度，将过高和过低的试剂瓶剔除，通过试剂瓶加压，测压，检测判断试剂瓶有无泄漏点；数字化软件控制光学摄像头比对系统，对每个试剂瓶多位点拍照，与标准图像对比，可以剔除有缺陷的试剂瓶。

自动灌装系统

自动贴标系统具有自动标签打印，自动贴签，标签识别，信息传输等功能。采用机械手传送，实现了贴标系统，包装系统的无缝衔接。打印数据通过计算机系统自动传输，实时更新打印内容，具有照相识别功能。通过图像比对，发现打印错误和位置错误，提升打印质量控制水平。

自动贴标系统

数字化车间在包装工序实现在IVD行业首次使用裸包粘盒方式，系统设计速度为20盒每分钟。自动包装系统包括试剂瓶自动排序，自动添加说明书、海绵、合格证等，自动折盒，自动粘盒等多种功能。可以适应18种包装方式。

自动包装系统

利德曼自动化生化试剂生产数字化车间真正实现从配制，到灌装，到包装的数字化全自动生产。是当今IVD行业自动化程度最高，产能最大，生产成本最低的生产装备。目前已全面通过验证，多个产品上线进行数字化全自动生产，最大限度排除人为因素。为新型的生产方式提供稳定基础。

大幅降低生产成本

当前我国IVD行业正处于迎接医保改革相关政策的进程中，IVD项目正在批量进入集采、带量采购。在此背景下生化类产品的自动化生产，会大幅降低生产成本，符合国家产业政策发展的方向，有良好的经济效益和社会效益。利德曼公司的“生化诊断试剂数字化生产车间”技术设备先进，可以达到国内外行业先进水平，该项目能推动体外诊断相关产品的供应能力、推动行业进一步发展、提升行业产品质量和市场竞争力。有助于推动相关IVD中小企业快速实现数字化转型，提升企业管理水平、生产能力，降低生产成本具备较好的示范和推广意义。

智能制造标杆企业系列报道丨北京精雕快速制造柔性数字化车间：打造工业母机制造标杆示范

鸡蛋上雕刻二维码、毛坯原料直接加工成镜面……在北京精雕科技集团快速制造柔性数字化车间，工程师正熟练应用CAM软件和数控系统，快速制成一个个精雕产品。北京精雕的前身是1994年成立的一个小厂，当时只有10多个人，经过30年发展，如今已经发展成为走向世界的精密部件研发生产企业。

北京精雕快速制造柔性数字化车间坐落于北京门头沟石龙工业区，系本公司核心生产单元。此车间专注于提供精密零件的迅速、灵活制造方案，充分满足产品研发快速迭代的需求。为打造这一先进车间，精雕深入融合了现代管理理论、智能制造理念以及最前沿的信息化、自动化、网络通信、信息物理系统、大数据和云计算技术。依托北京精雕独立研发的数控机床与柔性制造单元等尖端智能装备，结合CAD/CAM软件、PLM、ERP、MES、WMS以及JDSoft iFactory（精雕数字化车间管理系统）等管理软件，确保车间高效运作。同时，车间还采用在机检测、虚拟加工、DNC等尖端技术，构建了基于CAD/CAM的数字化工艺库，实现了从设计、生产到仓储的全流程智能化管理。北京精雕快速制造柔性数字化车间不仅实现了工艺技术的共享与协同、数字化设计、一体化生产管控和智能化决策管理，还展现了智能化、轻量化、绿色化的鲜明特色。

图1 精雕快速制造柔性数字化车间现场图

一、管控质量提升 加工能力稳定

应用自研工业母机形成领先加工能力

精雕自主研发的精雕高速加工中心作为核心设备，构成了北京精雕快速制造柔性数字化车间的核心竞争力。该设备具备“0.1微米进给、1微米切削、纳米级表面效果”的卓越加工能力，能够精确且高效地实现“微米级精度”机械零件的加工。其产品技术能力在国际范围内处于先进水平，应用能力则位居国际领先地位，成功打破了日德企业在精密加工领域的垄断地位。如今，该设备已广泛应用于模具制造、医疗器械、精密电子、汽车部件、工具装备、光学仪器和自动化机械等行业。其中，代表机型JDMR600、JDGR200T及JDGR400T，凭借卓越的性能，成功通过了中国机械工程学会团体标准“机床装备制造成熟度”的评价，最高获得了制造成熟度九级认证。这一成果标志着北京精雕已具备了成熟的五轴高速机规模制造能力。

图2 精雕高速加工中心全景图

软硬件协同实现设备及加工工具高效管控

精雕快速制造柔性数字化车间，深度整合了我国企业多年积累的工艺知识库，依托自主研发的CAD/CAM软件（JDSoft SurfMill软件），并结合北京精雕独有的机检测技术与过程管控技术，探索并实践了以数字孪生技术为基础的虚拟制造技术。该技术将加工设备、刀具刀柄、工装夹具、毛坯等物料实现数字化，并在JDSoft SurfMill软件中构建了一个与真实加工环境高度一致的数字化环境。在此环境中，北京精雕实现了工艺规划与模拟加工验证，经过多次迭代优化，最终输出精密加工的自动化程序。

图3 基于CAD/CAM软件的工艺技术共享与协同平台原理图

基于MES系统打造一体化生产管控能力

精雕已成功构建了一套以自主研发的工业软件JDSoft MES系统为核心的柔性数字化车间。同时，JDSoft IFactory系统以及WMS仓储物流管理系统亦已上线运行。通过整合订单计划下达、生产过程监控、产品质量控制、在线监测警示、质量追溯跟踪以及生产现场指挥等环节，精雕实现了以MES系统为核心的一体化生产过程管控。

图4 数字化车间MES系统看板

特色在机检测能力确保生产加工质量稳定

精雕快速制造柔性数字化车间通过集成数控系统在CAM软件中的机检测技术，实现了机床内部工件位置误差检测与补偿、工步切削余量检测及加工路径的智能修正，确保产品连续稳定地精密加工。此举为金属零件批量加工行业带来了“制检合一”的新型生产模式。此外，通过编制过程管控程序，如在NC程序中插入针对刀具的自动对刀、规格防呆、预热暖机、磨损检查等管控宏程序，大幅减少了机床端稳定刀具切削状态的人工干预工作，实现了“一键启动”的加工模式。

图5 在机检测获取工件实际位置

二、提升工艺研发效能

确保智能制造实施效果

精雕快速制造柔性数字化车间构建了工艺技术共享与协同平台，提升工艺研发效能，确保安全、流畅的加工过程。此外，该平台支持将实践中所积累的成熟工艺经验导入软件，实现数字化工艺库的建设，保障企业宝贵工艺经验的传承与积累。数字化车间实现从研发设计、生产制造到仓储管理的全生命周期智能化管理，优化并升级产品生产过程，提升生产效率和质量，缩短精密零件的研发试制周期，有利于加速科技成果转化和科技创新步伐，推动国产高档数控机床技术发展，进而促进相关产业的发展。

精雕快速制造柔性数字化车间推动制造业与工业互联网的深度融合，实现绿色制造和快速制造，打造制造业智能制造新典范，在工业母机制造行业发挥引领作用，赋予相关产业制造效率提升的能量，形成国产智能制造的集群效应，助力我国制造业，尤其是工业母机行业的高质量发展。

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