在北京昌平的产业园区内，一座占地6.6万平方米的智慧工厂正以“黑灯作业”的日常刷新行业认知——机械臂精准完成发动机缸体精加工，AGV小车按最优路线穿梭配送，视觉系统以200件/分钟的速度完成质检，而整个机加区单班仅需12名员工值守。这就是北京福田康明斯发动机有限公司（以下简称“福田康明斯”）打造的“发动机端到端柔性全生命周期智能工厂”。从2020年获评全球“灯塔工厂”，到2022年实现5G网络全覆盖，再到2024年发布“黑灯工厂”、2025年入选工信部卓越级智能工厂，福田康明斯用十余年时间完成了从“传统制造”到“智能领航”的跨越，构建起覆盖设计、生产、物流、运维全链条的智能制造体系，为汽车发动机行业的数字化转型提供了可复制的最佳实践。

一、从基础搭建到生态引领

福田康明斯的数字化转型并非一蹴而就，而是沿着“技术筑基-模式突破-生态升级”的路径稳步推进，每一步都紧扣市场需求与行业痛点，最终形成“柔性生产+全生命周期服务”的核心竞争力。

2008-2015：标准化与自动化起步

2008年成立之初，福田康明斯便确立了“以技术为核心”的发展理念，将标准化生产与基础自动化作为转型的第一块基石。这一阶段的核心目标是搭建规范的生产体系，为后续智能化升级筑牢基础。

工厂引入高精度CNC加工设备，搭建初步的生产管理流程，重点攻克发动机核心部件的加工精度难题。通过与上下游供应链建立标准化协作机制，实现零部件质量的统一管控，为产品可靠性打下基础。2012年，福田康明斯F系列轻型发动机正式量产，凭借标准化生产带来的稳定品质，迅速打开市场。这一阶段的积累，不仅让工厂掌握了发动机制造的核心工艺，更培养了一批兼具技术能力与管理经验的团队，为后续数字化系统的落地提供了人才支撑。

2016-2020：数字化贯通与“灯塔”诞生

2016年后，随着工业互联网技术的兴起，福田康明斯启动数字化转型的关键一跃，核心是打通“数据孤岛”，实现生产全流程的数字化管控。这一阶段，工厂从单一设备自动化转向系统智能化，构建起初步的数字化运营体系。

2018年，工厂开始布局工业互联网平台，搭建CMES制造执行系统，实现生产计划、工艺执行、质量检测等环节的数据贯通。通过引入物联网技术，对机床功率、电流、振动等参数进行实时采集，为设备维护和质量追溯提供数据支撑。2020年，福田康明斯凭借数字化转型的显著成效，成功获评全球“灯塔工厂”，成为发动机行业智能制造的标杆。此时，工厂已实现关键区域全员劳动生产率提高9.8%、不合格品率降低20%的亮眼成绩，其生产的F系列发动机更是创下50万公里无大修的行业纪录，验证了数字化模式的可行性。

2021至今：柔性全生命周期与卓越领航

2021年后，福田康明斯的转型进入高阶阶段，核心是构建“端到端柔性生产+全生命周期服务”的智慧生态，实现从“生产型制造”到“服务型制造”的跨越。这一阶段，5G、AI、数字孪生等新技术与业务深度融合，工厂智能化水平实现质的飞跃。

2022年，工厂完成5G网络全覆盖，剪掉了传统有线网络的“辫子”，将数据采集时延降至20ms以内，每周节约两小时停机维护时间。2023年，组建专项团队攻关“黑灯工厂”，历经大半年探索建立行业首个评价标准，实现机加区生产自动化率100%。2024年，“黑灯工厂”正式发布，同时推出车联网CDAS系统，打通生产与售后的数据链路；同年，F系列发动机创下206万公里无大修的纪录，彰显了全生命周期管理的成效。2025年，工厂成功入选工信部卓越级智能工厂，标志着其转型成果获得国家级认可，开始向行业赋能的领航者角色迈进。

二、从卓越到领航的核心实践

福田康明斯智能工厂的建设，严格对标国家智能工厂梯度培育要求，在柔性生产、全流程智能、行业赋能等维度精准发力，实现了从“达标”到“领跑”的跨越。

锚定卓越级：筑牢全流程智能根基

卓越级智能工厂要求实现全流程数字化贯通、核心指标国内领先，福田康明斯通过三大维度的系统性建设，全面满足并超额完成标准要求。

在装备与工厂建设层面，构建“黑灯工厂”标杆，机加区1.79万平方米的生产车间实现全程自动化作业，机械手自动抓取物料、在线自动检测、AGV自动转运入库，单班仅需12名员工操作。工厂引入55项智能技术，机械加工车间自动化率超90%，其中协作机器人去毛刺、设备智能检测技术达到行业前沿水平。通过“外部引进+自主研发”结合，完成17个子项目改造，实现3个场景设备自主研发安装，装备自主可控能力显著提升。

在生产与柔性制造层面，搭建柔性智能装配产线，集成3D视觉、协作机器人等技术，实现多品种发动机的高效切换。针对轻型发动机2.8产线和3.8产线，创新“一班两线”生产模式，通过精益运营将综合JPH提升至81，单日最高下线510台轻型发动机；重型生产线导入SMED快速换型策略，日产能稳守280台，最高突破307台，充分满足多品种、高波动的订单需求。全流程数字化系统支持1000余个发动机型号的柔性生产，生产周期较传统模式缩短6%。

在质量与运营管理层面，坚守“零缺陷”质量文化，构建全流程智能质检体系。装配区视觉质检系统识别精度高达99.5%，较人工提升40%；通过冷热一体测试台架和全生命周期健康档案，实现每台发动机从生产到运营的全程追溯。自主开发的六大数字化系统实现百个平台端到端打通，质量管理平台上线后，问题实现100%记录管理，新品发动机千台故障率降低50%，设备综合效率（OEE）提升至82.5%。

冲刺领航级：构建全生命周期服务生态

领航级智能工厂要求具备技术引领性、模式创新性和行业赋能能力，福田康明斯通过三大突破性实践，稳步向这一目标迈进。

在技术引领性上，深化“5G+工业互联网”融合应用，打造多项行业首创。5G专网为90余台AGV开通专用切片通道，物流配送效率提高20%以上；MR混合现实技术与5G结合，实现发动机远程排障维修，缩短专家派遣时间和成本。构建设备故障预测与健康管理系统（PHM），通过“机理+AI建模”实现故障预警和预测性维护，减少宕机时间20%。正在推进的无源物联仓储、5G边缘云协同、AI大模型开发等项目，将进一步巩固技术领先优势。

在模式创新上，打造“端到端全生命周期服务”体系，实现从“卖产品”到“卖解决方案”的转型。前端通过柔性生产线满足不同场景定制需求，为物流、工程等行业提供专属发动机方案；后端基于车联网CDAS系统，实时采集发动机转速、功率等数据，提供预诊断、能耗分析、驾驶行为改进等服务。智能机油保养系统和即将上线的远程参数调节功能，让服务从被动响应变为主动预判，重庆用户柯勇驾驶搭载F系列发动机的车辆，8年行驶206万公里无大修，正是这一模式的生动见证。

在行业赋能效应上，福田康明斯将自身数字化经验对外输出，已帮助十余家企业实现数字化转型。通过开放数字化解决方案和技术标准，带动上下游供应链协同升级，上游零部件供应商接入平台后，交付准时率显著提升。工厂生产的发动机远销全球多个国家和地区，以“中国智造”的可靠品质和智能服务，提升了中国发动机行业的全球竞争力，为行业智能化转型提供了可复制的范本。

三、柔性与全生命周期的核心密码

福田康明斯智能工厂的核心竞争力，在于将“端到端柔性生产”与“全生命周期服务”深度融合，通过数据贯通、技术协同、组织变革，重构了发动机行业的价值创造逻辑。

生产端：柔性化智造的高效响应

柔性生产是应对多品种、高波动订单的关键，福田康明斯通过“系统+设备+人员”的三重协同，构建起行业领先的柔性制造能力。在系统层面，APS高级排产系统与CMES制造执行系统联动，可根据订单需求自动调整生产计划，实现6条总装线与前工序的无缝衔接。在设备层面，柔性智能装配产线支持不同型号发动机的快速换型，结合5G+AGV的智能物流配送，确保零部件精准到位。在人员层面，工厂打造复合型人才体系，实现员工跨产品、跨业务的多元发展，跨职能人员潮汐式流动1323人次，复合型人才比例提升33%，为柔性生产提供了人力保障。

这种柔性能力在旺季生产中尤为凸显。2025年旺季，轻型发动机生产线通过“一班两线”模式和瓶颈工位优化，将110秒的工位操作时间压缩至65秒，累计解决59项瓶颈问题，创下单日510台的下线纪录；重型生产线通过测试流程优化和快速换型策略，实现日产280台的稳定产出，从容应对市场需求波动。

服务端：全生命周期的价值延伸

福田康明斯打破了“产品出厂即终点”的传统思维，将服务延伸至发动机全生命周期，构建起“预测性维护+智能服务”的闭环体系。在运维端，构建设备故障预测与健康管理系统（PHM），全量采集设备物联数据，通过AI模型实现故障预警和预测性维护，减少设备宕机时间20%。在用户端，通过车联网技术采集发动机运行数据，搭建数字中台和妙算平台，为用户提供能耗对比、驾驶行为改进建议等个性化服务；MR远程排障技术让专家无需奔赴现场，即可实时协作解决故障，大幅提升服务效率。

截至2024年，福田康明斯的智能服务体系已赋能数十万用户，F系列轻型发动机不仅创下206万公里无大修的纪录，更保持着稳定的油耗表现，帮助用户降低总拥有成本（TCO）。这种“制造+服务”的模式，不仅提升了用户粘性，更让工厂通过售后数据反哺研发，形成“研发-生产-服务-优化”的良性循环。

管理端：数字化驱动的精益运营

数字化管理是智能工厂高效运转的核心保障。福田康明斯自主开发了生产管理、工艺开发、能源管理等六大数字化系统，实现百余个平台的端到端打通，覆盖从研发到售后的全业务流程。能源管理平台实时分析数千个表计数据，生成最优节能策略，实现单台发动机能耗成本降低5%；质量管理平台将问题处理流程标准化，实现100%记录和闭环管理；设备全生命周期管理系统通过数据监控与分析，每次可降低人工维护时间1小时，提高响应效率10%。

在数据驱动下，工厂建立起“数据识别-问题反馈-优化执行”的闭环机制。班长团队每日通过小时产出系统实时监测工位状态，工艺工程师根据数据优化工艺参数，仅2025年旺季就完成78个改进点，持续推动生产效率提升。这种精益运营模式，让工厂在效率、成本、质量等核心指标上不断突破，运营成本较传统模式降低13%。

对标维度	分级标准要求	福田康明斯智能工厂具体实践	备注
工厂建设	卓越级：开展工厂整体数字化规划，推动车间级或工厂级数字孪生建设，部署高性能网络等数字基础设施； 领航级：构建工厂数字孪生系统，建立完备数据治理体系，开展智能装备与系统研发突破	1. 建成1.79万平方米机加区“黑灯工厂”，实现全流程自动化作业； 2. 完成5G网络全覆盖，数据采集时延降至20ms以内，为AGV开通专用切片通道； 3. 引入55项智能技术，完成17个子项目改造，自主研发安装3个场景设备	机械加工车间自动化率超90%，达到卓越级基础上向领航级装备自主可控要求迈进
研发设计	卓越级：开展产品、工艺建模分析与虚拟验证，集成贯通产品全生命周期数据； 领航级：探索数据与知识驱动的研发设计创新，开展虚拟验证和中试	1. 搭建数字化研发体系，结合生产与售后数据优化发动机工艺参数； 2. 对发动机开展超5000小时台架验证和极端环境测试，保障产品可靠性； 3. 构建产品设计库与工艺知识库，支撑1000余个发动机型号柔性研发	实现研发与生产、售后数据闭环，契合卓越级全生命周期数据贯通要求，正向领航级研发范式创新推进
生产作业	卓越级：构建柔性可重构制造单元，开展多场景数智技术应用，实现生产过程在线优化； 领航级：推动人工智能与工艺深度融合，实现生产过程动态优化与产线动态调整	1. 集成3D视觉、协作机器人等技术搭建柔性装配产线，支持多品种快速换型； 2. 采用线激光、视觉系统实时检测，装配区视觉质检识别精度达99.5%； 3. 机加工环节通过“机理+AI建模”建立加工状态预测模型，提前识别设备异常	柔性生产能力与AI技术应用满足卓越级要求，部分场景AI应用达到领航级技术融合标准
生产管理	卓越级：实现生产计划自动生成、设备全生命周期管理、物流仓储策略优化； 领航级：探索多目标生产计划优化，推动制造资源全面优化利用，建立能碳综合管理创新机制	1. APS高级排产系统与CMES制造执行系统联动，自动适配“一班两线”等生产模式； 2. 构建设备PHM系统，实现故障预警与预测性维护，每次降低人工维护时间1小时； 3. AGV自动完成零部件配送与成品转运，物流配送效率提高20%以上	设备综合效率（OEE）提高3%，达成卓越级管理标准，能源管理平台助力能碳管控，贴合领航级要求
运营管理	卓越级：实现用户需求敏捷响应，推进供应链上下游协同； 领航级：构建智慧供应链，推动服务体系变革，形成可输出的解决方案	1. 自主开发六大数字化系统，打通百余个平台，实现订单全流程跟踪； 2. 对外开放数字化解决方案，已帮助十余家企业实现数字化转型； 3. 推动上游零部件供应商接入平台，提升供应链交付准时率	实现卓越级供应链协同，解决方案对外输出符合领航级行业赋能要求
人工智能应用	卓越级：应用人工智能技术场景比例不低于20%； 领航级：应用人工智能技术场景比例不低于60%	1. 机加工设备异常预测、装配视觉质检、设备PHM系统等多场景应用AI技术； 2. 车联网数据支撑的发动机预诊断、能耗分析等服务依赖AI算法实现； 3. 计划上线AI驱动的远程参数调节功能，进一步拓展AI应用场景	现有AI应用场景覆盖生产、运维、售后等核心环节，比例远超卓越级，正向领航级60%的高标准全面靠拢
智能制造成熟度	卓越级：达到GB/T39116-2020三级及以上； 领航级：达到GB/T39116-2020四级及以上	工厂从“灯塔工厂”进阶为工信部卓越级智能工厂，数字化系统贯通全流程，具备自主研发与技术输出能力	已满足卓越级成熟度要求，在技术突破与行业赋能上的表现符合领航级进阶条件
生产运营	卓越级：主要技术经济指标国内领先； 领航级：主要技术经济指标全球领先	1. 人均机器人拥有量提高61.8%以上，关键区域全员劳动生产率提高9.8%； 2. 生产周期缩短6%，不合格品率降低20%，单台发动机能耗成本降低5%； 3. 轻型发动机单日最高下线510台，重型生产线日产能稳守280台	核心生产指标国内领先，部分指标达到全球先进水平，契合卓越级要求并向领航级全球领先标准冲刺
行业与用户价值	卓越级：带动供应链协同升级，形成行业推广价值的解决方案； 领航级：打造全球标杆，推动产业链模式变革，输出行业/国家标准	1. F系列发动机创下206万公里无大修纪录，树立行业产品可靠性标杆； 2. 柔性生产与全生命周期服务模式被多家机械制造企业借鉴； 3. 向行业输出数字化转型经验，带动上下游智能化协同升级	实现卓越级行业引领作用，正以领航级为目标构建可复制的行业标准与转型范本

四、高阶智能工厂的多元价值

福田康明斯智能工厂的成功，不仅体现在技术突破和效率提升上，更在于实现了经济效益、环境效益与社会效益的统一，彰显了卓越级智能工厂的综合价值。

在绿色低碳方面，工厂通过数字化技术实现全流程节能降耗。5G专网替代传统有线网络，减少了线缆损耗和维护成本；能源管理平台实时监控水、电、气消耗，优化能源配置，实现单台发动机能耗成本降低5%。产品端，F系列发动机凭借先进制造工艺和智能节能技术，不仅油耗稳定，更能通过妙算平台为用户提供节能建议，助力交通运输行业实现“双碳”目标，实现了生产与使用全周期的绿色发展。

在行业赋能方面，福田康明斯以“黑灯工厂”建设经验为基础，对外输出数字化解决方案，已帮助十余家企业完成转型。通过开放自身的技术标准、管理经验和数字化工具，降低了中小企业智能化转型的门槛。例如，其设备预测性维护方案和柔性生产管理模式，已被多家机械制造企业借鉴采用，推动了整个产业链的智能化升级。同时，工厂培养的复合型人才和积累的转型经验，为行业提供了宝贵的实践参考，带动了发动机行业智能制造水平的整体提升。

在用户价值方面，工厂始终以用户需求为核心，通过柔性生产满足个性化需求，通过全生命周期服务保障用户高效运营。F系列发动机206万公里无大修的纪录，背后是超过5000小时的台架验证和极端环境测试，以及全流程智能质检体系的严格把控。智能售后系统让用户维修更便捷、成本更低，而能耗优化建议则帮助用户提升运营效益，真正实现了“以用户为中心”的价值创造。

从标准化生产到“黑灯工厂”，从“灯塔工厂”到卓越级智能工厂，福田康明斯的转型之路，是中国制造业从“规模取胜”到“价值引领”的生动缩影。它证明了智能化的核心不在于技术的简单堆砌，而在于以用户需求为导向，通过数据贯通、技术协同、组织变革，重构全价值链的运营逻辑。未来，随着领航级智能工厂培育的推进，福田康明斯必将在AI大模型应用、无源物联等领域持续突破，输出更多可复制的技术与模式，为汽车发动机行业的高质量发展注入更强动力，书写中国智造的新篇章。