2025年新乡市起重装备制造业中小企业数字化转型实践样本报告

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新乡市起重装备制造业 中小企业数字化转型实践样本 新乡市工业和信息化局 2025 年 11 月 目 录 一、起重装备制造业中小企业发展情况................................. 1 （一）起重装备制造行业定义与范围.............................1 （二）起重装备制造行业中小企业发展现状与趋势.....1 （三）起重装备制造行业中小企业业务痛点.................3 二、起重装备制造业中小企业转型价值................................. 4 三、起重装备制造业中小企业数字化转型场景.....................5 （一）产品生命周期数字化............................................. 7 1.产品设计...................................................................7 （二）生产执行数字化................................................... 10 1.计划排程.................................................................10 2.生产管控.................................................................13 3.质量管理.................................................................16 4.安全生产.................................................................19 （三）供应链数字化....................................................... 21 1.采购管理.................................................................21 2.仓储物流.................................................................24 — 1 — 一、起重装备制造业中小企业发展情况 （一）起重装备制造行业定义与范围 起重装备制造业涵盖从事各类起重机械及其关键零部件研 发、设计、制造、销售及服务的制造业企业。核心产品包括轻小 型起重设备、桥门式起重机、臂架式起重机等主机产品以及起重 驱动装置、起升机构、控制系统等核心零部件。产业链呈现三级 结构：上游由特种钢材、电机、减速机、控制系统等关键部件供 应商构成；中游是整机制造商与专业部件生产商；下游为港口物 流、制造业车间及矿山开采等领域提供产品，并延伸至安装工程、 第三方检测及融资租赁等增值服务环节。 起重装备制造业的中小企业主要分布于产业链中游的配套 制造与专业服务环节，部分企业已具备主机生产能力。主要特征 体现在三方面：一是通过集群化生产模式，开展核心零部件及易 耗件规模化生产，显著降低了行业整体制造成本；二是构建区域 性服务网络，能高效提供设备安装调试、属地化维护保养及应急 检修等及时响应服务；三是专注于细分市场非标定制化产品开 发，填补大型企业未覆盖的细分市场需求，形成与大型企业的互 补性分工格局。 （二）起重装备制造行业中小企业发展现状与趋势 当前，我国起重机制造行业呈现市场集中度提升、智能化加 速等转型发展态势。据国家市场监管总局统计，截至 2024 年 12 月底，全国起重机制造产业企业数量达到 1.2 万家，同比增长 — 2 — 8.3%。行业内头部企业增加研发投入扩大优势，占比超过 85% 的中小企业则依托区域集群化和生产经营灵活性进行差异化竞 争。例如，河南、山东等传统制造业基地依托产业链配套优势， 形成以中小企业为主体的专业化分工网络，河南长垣市聚集了超 2000 家起重配件企业，本地化采购率超过 60%。随着市场结构 调整和制造业转型升级，起重机制造行业内中小企业正加速转 型，主要呈现以下趋势： 一是技术升级加速。中小企业通过物联网和 AI 技术实现设 备远程监控与故障预警，如 5G 远程操控系统覆盖率将突破 40%， 显著提升作业安全性与效率。轻量化设计（如碳纤维应用）和新 能源机型（电动起重机市场份额预计达 28%）成为技术突破重点。 二是差异化竞争加剧。2024 年起重机销量呈外增内降态势， 汽车起重机、随车起重机、履带起重机、塔式起重机等四类起重 机累计销量为 53137 台，同比下降 23.73%。相比之下，出口表 现乐观，四类产品累计出口 17539 台，同比增长 10.24%。其中， 履带起重机与塔式起重机海外销量占比还在加速提升。中小企业 聚焦细分领域差异化、定制化需求规避同质化竞争，同时推动服 务化延伸，强化维保、改造升级、租赁等后市场服务能力。 三是智能化绿色化成为突破口。中小企业积极引入实用型智 能化技术，提升产品附加值。智能化技术（如物联网、远程控制） 和新能源动力系统的应用成为行业突破方向，2025 年智能起重 机渗透率预计超 30%。同时，轻量化设计（碳纤维、铝合金）与 — 3 — 安全监控系统的集成，正推动产品从功能型向智能服务型转变。 四是政策与产业链协同效果显现。地方政策（如河南省六新 方案）推动智能化研发与本地配套能力提升，中小企业依托区域 集群优势（长三角、珠三角）形成技术合作生态，降低成本并加 速创新落地。企业为响应环保法规与碳减排政策，加速应用数字 技术、节能技术，以数绿协同降低产品全生命周期能耗。 新乡市是我国起重机制造产业发展的高地，有起重机整机生 产企业 196 家，配套生产企业 1042 家，培育专精特新“小巨人” 中小企业 10 家，年产起重整机 30 万台、零部件 170 万台（套）， 产品涵盖桥门式起重机等 10 多个系列 200 多个品种，2600 多个 销售网点遍布国内外，2024 年总产值达到 290 亿元，国内市场 占有率达 70%以上，已形成全国最大的起重机制造产业集群。 （三）起重装备制造行业中小企业业务痛点 起重装备制造行业中小企业面临技术、资金及管理的多重挑 战:一是技术创新瓶颈，研发投入强度低于行业平均水平，复合 型技术人才储备不足限制非标定制能力，创新效能低下。二是生 产运营困境，生产自动化、智能化水平较低，回款周期长、资金 压力大，供应链管理粗放，库存周转率偏低。约 70%的中小企业 仍以生产传统桥门式起重机为主，智能化改造投入不足，与政策 要求的远程监控、故障诊断等标准存在差距。三是质量合规压力， 对标国内外标准、认证的改造成本较高，质量追溯系统应用不足。 四是市场竞争加剧，头部企业占据大量中高端市场份额，凭借规 — 4 — 模效应抢占风电安装等高端市场，中小企业品牌影响力较弱，多 通过二手设备租赁、定制化服务等低附加值环节拓展剩余市场份 额，市场拓展受限、同质化竞争导致利润率持续下降。 二、起重装备制造业中小企业转型价值 对于起重装备制造业的中小企业而言，数字化转型并非简单 技术升级，而是关乎生存与发展的战略转型。它能系统性解决技 术、生产、质量、市场四大核心痛点，释放的价值体现在： 一 是 显 著 降 低 运 营 成 本 。 在 研 发 设 计 环 节 ， 利 用 CAE/CAD/PLM 等数字化设计仿真工具，可大幅减少物理样机试 制次数，缩短开发周期，降低研发成本。在生产制造环节，引入 工业机器人、AGV、MES 等系统，实现关键工序自动化、生产 过程透明化，减少人工依赖，提高生产效率和一致性，降低单位 成本。在供应链管理环节，通过供应链协同平台，实现与供应商、 客户的实时数据共享，精准预测需求，优化采购计划，显著降低 原材料和在制品库存，提高库存周转率，释放流动资金。 二是大幅提升工作效率。在研发设计环节，基于模块化设计 和参数化配置平台，结合客户需求数据，能快速生成定制化方案， 缓解对单一复合型人才的过度依赖，提升响应速度和定制化效 率。生产管理环节，利用数字化工具（如 ERP、CRM）加强订 单、生产、交付、开票、回款全流程管控，缩短回款周期。基于 数据分析优化定价和合同条款，缓解资金压力。利用 AI、知识 库等数字化软件，将设计经验、工艺知识、故障案例等知识沉淀 — 5 — 与复用，基于历史数据优化方案，提升整体创新工作效能。 三是有效保障产品质量。在质量管理环节，通过数字化质量 管理系统（QMS）自动识别产品设计与工艺中的风险点，减少 后期改造工作量与成本；利用在线自检设备与 AI 视觉识别技术 替代人工检验，实现实时、全检，降低漏检率，加强过程质量控 制，提升产品一致性，减少售后成本；通过物联网（IoT）采集 关键工序、零部件、检验数据，利用区块链或数据库建立完整、 不可篡改的产品全生命周期质量档案，实现产品质量精准追溯。 四是增强企业竞争能力。利用数字化打造差异化竞争优势， 一方面通过提升非标设计能力、缩短交货期、提供远程运维等增 值服务，避免陷入低端价格战，向服务型制造转型，开拓利润新 增长点。另一方面基于数据驱动决策，整合内外部数据（市场、 成本、生产、质量），进行深度分析，支持更精准的产品规划、 定价策略和资源投入决策，提升运营效率和市场反应速度。 三、起重装备制造业中小企业数字化转型场景 起重装备制造行业正呈现加速向智能化、绿色化转型与差异 化竞争的发展态势，对中小企业在非标产品快速设计、生产资料 协同管理、加工制造过程安全性、节能性及质量合规性等方面提 出了更高要求。为更好地应对这些挑战并取得发展突破，起重装 备制造行业中小企业，重点聚焦产品设计、计划排程、生产管控、 质量管理、安全生产、采购管理、仓储物流等场景，开展了大量 探索实践。 — 6 — 图：起重装备制造行业中小企业数字化转型典型场景金字塔图 — 7 — （一）产品生命周期数字化 1.产品设计 痛点需求：一是“小批量、多品种”模式导致设计重复率高。 即使是相同吨位的产品，也常因跨度、高度等基础参数差异或客 户定制需求，需要重新进行结构设计、受力分析和标准件选型， 陷入“一项目一设计”的困境，严重制约研发效率与响应速度。二 是参数化与模块化设计工具缺失。面对洁净度、耐腐蚀性等特殊 工况需求，设计过程高度依赖工程师个人经验与手动计算，缺乏 整合设计规则与标准件库的软件平台，无法通过参数调整快速驱 动模型更新，导致设计周期长、成本高且易出错，进一步加剧了 研发困境。 应用场景： 一级：起重装备基础图纸设计与电子化存储。使用 CAD、 CAE、SolidWorks 等二维/三维设计软件完成产品图纸或实体建 模，并进行验证。图纸与模型按客户、项目等维度分类，存储于 本地或共享盘，实现初步电子化管理。 二 级 ： 起 重 装 备 设 计 过 程 规 范 化 与 数 据 管 理 。 引 入 PDM/PLM 系统，对关键零部件图纸、模型、设计 BOM 及技术 变更进行统一管理。实现设计流程标准化、版本可控，并构建完 整的设计资料体系（如客户记录、方案、图纸、BOM 等），支 持图纸批注、圈阅及 BOM 自动提取。 — 8 — 三级：起重装备参数化模型库与智能协同设计。建立覆盖加 工件与外购件的三维产品设计资源库及参数化知识库，支持设计 过程中对标准资源的快速匹配、引用与协同调用。系统可实现关 键尺寸驱动模型自动生成、基于配合面的三维自动装配与校核， 并能从三维模型一键生成带比例标注的二维装配图。最终通过全 流程的数字化与自动化，以及多人并行协同设计机制，显著提升 设计效率与准确性。 四级：起重装备云端协同与全流程仿真验证。基于云平台构 建协同设计体系，集成全流程仿真分析技术，实现对产品结构、 性能的深度验证与迭代优化。支持集团、分子公司、供应商等多 方在线协同，共享设计与制造数据，并建立统一的权限与流程审 批机制。通过结构分析、受力测试等全流程数字化仿真，提前识 别并解决设计问题，确保产品出厂零缺陷，显著缩短研发周期、 提升整体质量。 典型案例：河南卫华集团的产品设计案例 案例背景：河南卫华集团在产品设计场景中主要面临以下几 大痛点：一是自动化设计能力不足，传统设计模式下起重机作为 非标产品，每台均需工程师投入大量时间进行手动计算和图纸绘 制，设计工序耗时长达数周，严重制约研发效率。二是数字化干 涉检查与三维验证手段缺失，这使得在设计阶段难以对大量复杂 零部件进行精准的干涉分析和装配验证，潜在的设计误差可能影 响最终产品的整机性能与质量。三是整体设计效率有待提升，工 — 9 — 程师大量精力被重复性绘图任务占据，同时，设计与生产、采购 等环节的协同依赖人工操作，流程繁琐，进一步拉长了产品研制 周期。 具体举措：研发、部署起重机行业专用三维设计软件。通过 设置“参考标准、文件保存路径、参数设置、保存参数”系统自动 生成起重机设计模型。其中参数设置主要包括总参数、主起升机 构、副起升机构、小车运行机构、大车运行机构；小车主起升机 构、小车副起升机构；设置起升桥架等重要参数，设置完成后， 系统自动成生三维实体图。实现起重机产品快速设计。 取得成效：基于参数化设计平台，实现了起重机的快速智能 化设计。用户只需输入主要性能参数，系统即可在 24 小时内自 动完成整机三维设计。一是自动化设计，系统根据输入的主参数， 自动调整自制件尺寸并智能选用标准件，实现快速适配。二是资 源集成，自动调用及引用内置的设计资源库，涵盖自制件、外购 件与电气结构等关键模块。三是干涉检查，在设计过程中自动进 行实时干涉检查，提前发现并规避设计冲突。四是效率提升，全 流程自动化大幅缩短设计周期，为后续生产预留更多时间，有效 加速产品交付。 — 10 — （图：河南卫华集团通用起重机建模系统页面） （二）生产执行数字化 1.计划排程 痛点需求：当前起重行业生产计划排程长期受困于“三高两 低”的复杂局面。一是计划源头与执行过程的高度不确定性。产 品高度非标致使设计、生产并行，BOM 频繁变更导致计划刚下 发即面临失效，加之工艺路径长、跨车间周转复杂，任一环节的 设备故障或紧急插单都会引发连锁延误，使排程基础极为脆弱； 二是排程手段与优化维度的严重滞后性。传统人工排程方式难以 在交期、成本、库存与产能等多重冲突目标间实现动态寻优，面 — 11 — 对由钢材价格波动、供应商产能制约所导致的物料齐套难题，往 往响应迟缓、调整滞后，最终陷入交付延期、库存积压与加班成 本飙升的恶性循环。 应用场景： 一级：基于人工经验与电子表格的起重作业排程。依赖人工 经验，使用 Excel 等工具制定生产计划表，对主梁等关键部件的 加工、焊接、装配等工序进行起止时间安排，实现基础的生产任 务排程与节点管控。 二级：基于 ERP/MES 系统的生产订单分解与班组排产管 理。通过 ERP/MES 系统辅助生成生产计划，具备生产准备检查 功能（如物料齐套性、设备可用性）。系统支持订单分解、物料 需求计算，并可将任务排产至班组级别，实现销售交期的系统化 跟踪与规范化管理。 三级：基于多系统协同的起重装备自动排产与动态调整。实 现排程系统与 ERP、MES 及供应链系统的数据互通与协同运作。 系统可自动获取订单与库存数据，并基于安全库存、采购周期、 设备工序等约束条件，自动生成生产计划，动态调整重型部件加 工顺序，并与吊装资源调度联动。 四级：基于 AI 算法的起重装备智能排产与交付风险预警。 应用人工智能技术构建排产与调度模型，优化重型设备生产节 拍，动态协调多车间吊装资源冲突。系统具备交付风险实时预警 — 12 — 能力，可提前识别并处理因大型部件延迟等异常情况，实现动态、 实时的生产排产与风险管控。 典型案例：卫华集团的计划排程案例 案例背景：河南卫华集团在计划排程场景中主要面临以下痛 点：一是计划效率低下，多依赖人工经验进行排产，难以快速响 应市场变化与紧急插单，导致排产周期长且准确性不足。二是生 产绩效难把控，计划与现场执行脱节，设备停机、物料短缺等问 题无法实时反馈与调整，影响设备利用率和订单准时交付率。三 是资金占用高企，粗放式的计划导致原材料、在制品库存水平偏 高，占用了大量流动资金，增加了运营成本。四是运营改善缺乏 数据支撑，由于排程与执行数据不连贯、不透明，难以精准分析 瓶颈环节，使得持续改善运营缺乏科学的决策依据。 具体举措：卫华集团将计划排程系统（APS）定位为贯穿销 售、设计、采购、制造、发运全流程的“交期驱动引擎”。该系统 基于 PLM-ERP-MES-SRM 深度集成，能够将销售订单自动拆解 为可执行的 BOM、工艺路线、物料需求与设备负荷，并依托动 态排程算法，在分钟级内完成多工厂、多工序、多资源的并行排 产。当发生设备故障或物料延迟等异常时，系统实时预警并快速 重排，有效降低停线风险。物料齐套模块每日滚动比对库存、在 制与在途数据，自动生成缺件清单并推送至 SRM 系统，驱动供 应商精准补货，保障物料稳定齐套。此外，系统采用三层架构与 统一身份认证，在确保数据安全的同时，也为未来功能扩展提供 — 13 — 了便利。 取得成效：系统实施以来，提高了计划编制效率，同时缩短 生产周期缩短、降低库存资金占用，交期履约率与资金周转率同 步提高，为卫华在大型非标起重设备领域实现“接单即排产、按 期必交付”奠定了数字化基础。 （图：卫华 APS 计划排程系统） 2.生产管控 痛点需求：当前起重行业企业深陷“高库存、高加班、高延 期”的恶性循环，其核心症结可归结为两方面：一是内部生产体 系的高度离散与协同低效。非标产品按单设计、BOM 频繁变更， 导致计划稳定性差，加之关键构件跨车间流转频繁、工艺节拍不 一，任一环节拖期即引发连锁延误，而信息孤岛更使得设备、质 量与进度数据无法贯通，异常响应滞后；二是外部供应链波动与 内部资源调配失衡。钢材等原料价格波动导致物料齐套困难，为 应对交付风险被迫维持高库存，进一步加剧资金占用，形成“高 — 14 — 库存、高延期、高加班”相互交织的恶性局面，持续侵蚀企业利 润与交付能力。 应用场景： 一级：基于人工记录的起重装备关键部件进度跟踪。通过人 工方式记录工单数据，重点跟踪主梁、端梁等核心部件的生产进 度，实现生产过程的基本可视化。 二级：基于 MES/ERP 系统的起重装备关键工序数字化管 控。依托 MES/ERP 系统管理生产工单，实时记录焊接、抛丸、 汇装、涂装等关键工序进度，并实现进度监控、产量统计与工时 计算等数字化管理功能。 三级：基于系统集成的起重装备生产数据自动采集与协同。 实现生产系统与 ERP、PLM 等系统的集成，自动采集工单、物 料、工艺参数等数据，支持多系统协同作业与数据共享，提升生 产过程