AI大模型驱动的净水装备智能工厂-夜雨聆风

AI大模型驱动的净水装备智能工厂

来源：上海经信委

编者注：为了更好对标对表工信部梯度培育智能工厂的工作要求，展现上海智能工厂的建设成效和经验，领航产业高质量发展，上海经信委分批次对入选国家领航级智能工厂、国家卓越级智能工厂、上海市先进级智能工厂的智能制造先锋单位进行系列报道。本期聚焦——开能健康科技集团AI大模型驱动的净水装备智能工厂。

项目简介

开能健康科技集团股份有限公司成立于2001年，是国内人居水处理行业首家上市公司。公司坐落于上海浦东川沙经济园区，占地约110亩，专注于家用/商用水处理设备研发、生产与销售，主营全屋净水机、软水机、商用饮水设备等产品，涵盖8个大类、59个系列、1060多个品种规格，产品远销全球100多个国家和地区。

作为全屋净水领域龙头企业，开能健康连续三年上海地区全屋净水机、软水机市占率超35%，获评国家级绿色工厂、国家级服务型制造示范企业、上海市“专精特新”企业等多项荣誉。为破解传统制造“效率低、响应慢、质量管控难”的痛点，公司启动净水装备卓越级智能工厂建设，构建“数据驱动、全链智能、绿色低碳”的智能制造体系，打造净水设备领域首个“5G+工业互联网”示范工厂，为健康中国战略落地提供产业支撑。

开能健康净水装备卓越级智能工厂全貌图

开能健康净水装备网络协同全生命周期服务平台架构图

2025年，开能健康科技集团股份有限公司AI大模型驱动的净水装备智能工厂入选国家卓越级智能工厂。

项目亮点

（一）数字化协同研发，加速产品迭代

构建多系统集成的数字化协同设计平台，打通ERP、CRM、PLM、MES等系统数据链路，建立基于标准部件库、参数化及模块化设计的共享部件库与设计技术资料库，实现产品设计与工艺设计并行协同。采用仿真软件对产品变形、受力问题进行精准分析，结合IOT技术采集产品全生命周期使用数据，为产品优化迭代提供数据支撑。通过结构化工艺规划与BOM管理数字化，实现打样任务高效流转与供应商协同，产品研制周期缩短35%以上，快速响应市场定制化需求。

数字化设计平台集成流程图

（二）智能排产+柔性生产，适配多品种需求

自主开发适配业务特点的智能化排产模型，实现从销售需求询单、订单接收到采购需求与生产订单的全流程自动化排产，在有限资源下高效支撑大规模定制化业务交付。依托5G专网与MES系统深度融合，打通生产计划、物料配送、工序执行全流程数据，实现生产进度实时监控与动态调整。针对净水设备多规格、小批量生产特点，构建柔性生产体系，通过混线排产技术与AGV协同作业，订单交付周期平均缩短20%，计划达成率持续保持高位。

（三）数字孪生+预测性维护，保障设备高效运行

部署工业机器人智能诊断平台，基于51CLOUD云平台构建数字孪生场景，实时监控机器人运行状态及主要运动部件工作情况，同步统计设备开工率、能耗水平等关键数据。通过LSTM预测模型与故障诊断知识图谱，对设备进行连续状态监测与故障诊断，实现预测性维护策略落地。借助自主学习算法持续优化远程监控系统，有效降低设备故障率，缩短维修时间，避免非计划停工损失，设备综合效率（OEE）提升显著。

开能工业机器人数字孪生展示

（四）AI视觉质检+全链追溯，筑牢质量防线

搭建智能在线检验管理平台，集成机器视觉、AI自学习、柔性筛分等先进技术，融合气密有效性测试、流量测试、重量对比等多维度检测手段，对零部件缺陷进行快速测量与精准判定。针对黑色橡胶密封圈等难检测部件，采用多光谱成像技术消除反光干扰，缺陷识别准确率达99.5%，筛选速度达每分钟80-150个。建立覆盖“原料-生产-物流-售后”的全生命周期追溯体系，通过二维码信息标签关联全流程数据，质量问题追溯效率提升95%，成品送检不良率降低50%以上。

视觉检测：全自动塑料件检测机

（五）AI 数据采集与分析，打造生产过程智能化闭环

基于AI 技术实现注塑机、吹塑机、控制阀车间设备等186 台关键设备的接口级数据采集，采集频率≤1 秒/ 次，通过AI 算法自动比对设备实时工艺参数与MES 系统设定参数，一旦偏离立即驱动现场红色告警灯告警并上传记录，实现生产过程的智能防错与实时管控。开发设备预测性维护AI 系统，通过AI 算法分析设备全生命周期运行数据，构建数据驱动型预测性维护模型，精准判定设备运行状态、预测故障发展趋势，预先制定维修计划，减少设备非计划停机，实现设备利用率提升22.15%。通过AI 算法对生产全流程数据进行深度挖掘，分析设备效率趋势、停机原因、生产节拍等核心指标，自动提取停机超时时长数据并分析关键原因，为生产管理决策提供数据支撑，推动总体生产效率提升28.52%。

控制阀车间驾驶舱看板

注塑机台看板

企业内数据交换平台架构

（六）打造AI 数字化平台，实现高效智能决策

开能基于大模型多智能体技术搭建ApexAI 数字员工平台，实现全流程自动化办公与业务管理，涵盖月度对账文档自动比对、客户/ 供应商绩效考核智能分析、报表自动生成与定时推送、BI 数据异常智能监控与报警等核心功能，替代人工完成繁琐的重复性工作，大幅提升办公效率，降低人为错误率。

开能AI数字员工平台（呆滞库存周提醒）

开能AI数字员工平台（供应商绩效考评）

AI 大模型赋能知识管理与智能问答：平台集成知识库智能体与数据库智能体，支持自然语言处理（NLP）技术，可实现文档自动切片向量化、自然语言转SQL 查询、非结构化数据（图片/ 文本/ 表格）智能解析，还能从邮箱故障信息中自动提取关键内容并智能回复客户问题，支持人工客服随时介入，提升服务响应效率。

开能AI数字员工平台（智能问数功能）

AI 驱动的智能任务分配与流程优化：通过AI 算法结合数据库中员工约束条件，实现任务的自动化、精准化分配，可高效应对多任务并行、多约束条件的复杂业务场景；同时利用深度学习、强化学习技术对生产数据进行经验总结和建模，持续优化工艺参数，提升生产流程的智能化与标准化水平。

项目成效

智能工厂建设实现了生产模式从劳动密集型向智能装备主导型的变革，全价值链效能显著提升：

1.运营效能显著提升

总体生产效率提高35%以上，生产运营成本降低30%以上，成品送检不良率降低50%以上，产品研制周期缩短35%以上，能源综合利用率提高40%以上，关键装备数控化率达90%，关键设备联网率达95%。

2.经济效益稳步增长

通过智能排产、精益物流与质量管控优化，年新增经济效益超千万元，核心产品市场竞争力持续增强，荣获沙利文认证“中国中央软水机品牌全球销量第一”“全屋净水产品全国销量第一”。产业带动方面，形成核心智能装备国产化定制、研发和推广应用机制，带动上下游200余家企业协同升级，为净水设备行业智能化转型提供可复制模板。

3.社会效益广泛彰显

工厂实现全水回用负排放，生产能耗显著降低，助力“双碳”目标实现；培养“AI+工业制造”复合型人才15名，缓解行业人才缺口；通过全流程质量管控与健康产品供给，为健康中国战略提供产业支撑，客户满意度持续保持高位。

未来规划

未来2-5年，开能健康将持续深化智能工厂建设：一是拓展工业大模型应用场景，在工艺优化、设备运维、产品研发等领域构建行业垂类模型，实现从“自动化”向“自主化”跨越；二是完善行业专用数据集与工具链，推动质量异常检测、工艺参数优化等数据集的行业流通共享；三是深化绿色智能融合，部署更多节能型智能装备，推动光伏等可再生能源应用，实现单位产值能耗再降10%；四是扩大数字化服务输出，为行业中小企业提供轻量化数智化改造解决方案，带动产业链整体效率提升30%。

同时，公司将持续加大研发投入，聚焦过滤技术、智能控制系统、物联网技术创新，完善“企业-高校-科研院所”协同机制，参与行业标准制定，巩固全球水处理设备领域领军地位，让健康好水无处不在。