柳工装载机（广西柳工机械股份有限公司装载机事业部）是全球装载机销量第一品牌，年产销量超4万台。近年来，柳工装载机以"全链条智能化"为核心战略，从结构件下料、拼焊、涂装到整机装配四大环节系统升级：等离子智能下料产线实现产能提升120%、人员减少76%；多机器人柔性拼焊线自动化率提升40个百分点、焊接质量提升50%；涂装IoT+MES集成能耗降低20%、质量反馈减少35%；装配整机台架试验实现定扭100%覆盖、外反馈下降50%。本案例展示了一家传统工程机械巨头如何以"全链数智化"重塑制造竞争力。
产能翻倍 · 自动化跃升 · 定扭全覆盖 · 工程机械全链智能标杆
基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 企业名称 | 广西柳工机械股份有限公司 · 装载机事业部 |
| 行业 | 工程机械 / 智能工厂 |
| 所在地 | 广西壮族自治区柳州市 |
| 成立时间 | 1958年（柳工集团），装载机业务始于1966年 |
| 核心产品 | 轮式装载机（1-12吨全系列）、电动装载机、智能装载机 |
| 核心数据 | 全球装载机销量第一（超4万台/年），国内市占率超25%，产品出口170+国家和地区 |
| 客户群体 | 矿山、基建、港口、钢铁、煤炭等重型物料铲装运输场景 |
企业背景
柳工是中国工程机械行业历史最悠久、品类最全的龙头企业之一，被誉为"中国装载机摇篮"。装载机是柳工的发家产品和绝对主力业务，1966年生产出中国第一台轮式装载机Z435，至今已累计产销超50万台，连续多年稳居全球装载机销量第一。
2024年起，面对工程机械行业下行周期与新能源革命的双重挑战，柳工装载机启动了"全链条智能化升级"工程，以结构件下料→拼焊→涂装→总装四大核心工艺为主线，分别部署等离子智能下料线、多机器人柔性焊接线、IoT涂装智能管控、整机定扭全覆盖等系统化方案，实现了从"规模制造"到"精益智能制造"的跨越。该项目的核心逻辑是：不下"单点智能"的药，而是做"全链协同"的手术。
行业地位：
- 全球装载机销量第一，2025年销量突破4万台
- 中国第一台轮式装载机诞生地（1966年）
- 国内装载机市占率超25%，出口覆盖170+国家和地区
- 电动装载机销量全球领先，新能源装载机市占率超50%
- 国家智能制造示范工厂、国家级绿色工厂
核心痛点
| 痛点 | 传统现状 | 影响 |
|---|---|---|
| 下料效率低、人员密集 | 结构件钢板下料依赖人工火焰切割+半自动等离子，编程、排版、切割三分离，人均产出低 | 下料成为产能瓶颈，旺季需三班倒，人员需求大且质量波动明显 |
| 拼焊自动化率低 | 装载机车架、动臂等大型结构件焊接以手工+半自动为主，机器人覆盖率不足20% | 焊接质量依赖焊工经验，熟练焊工短缺导致产能和一致性双瓶颈 |
| 涂装能耗高、反馈滞后 | 涂装线设备独立运行，能耗数据缺失，质量问题靠下线抽检发现 | 单机能耗居高不下，质量问题已批量产生才被发现，返修成本高 |
| 装配定扭不可追溯 | 关键螺栓定扭依赖人工扭矩扳手，无数字化记录，漏拧、拧不到位难以追溯 | 整机外反馈中螺栓松动类问题占比高达30%，品牌形象和售后成本受损 |
转型改善方案
技术架构（四线联动模型）
| 产线 | 核心方案 | 关键技术 |
|---|---|---|
| 下料线 | 等离子智能下料产线 | 自动编程排版+MES工单驱动+双工位等离子切割+AGV自动分拣 |
| 拼焊线 | 多机器人柔性焊接线 | 激光视觉引导+自适应焊接参数+变位机协同+焊接质量在线监测 |
| 涂装线 | IoT+MES集成智能涂装 | 设备IoT采集+能耗实时看板+MES质量闭环+烘干温度PID优化 |
| 装配线 | 整机台架定扭系统 | 伺服定扭枪联网+MES定扭绑定+扭矩曲线实时上传+100%追溯 |
核心模块
将传统"人工排版→画线→半自动切割"升级为"MES自动派工→自动套料编程→双工位等离子切割→AGV分拣码垛"全流程自动化。板材利用率从78%提升至92%，单班产能从30吨提升至66吨，操作人员从每班4人降至1人（巡检查看）。
配置8台焊接机器人+4台变位机组成柔性焊接单元，通过激光视觉引导实现大型结构件自动寻位、自适应焊接。离线编程覆盖95%以上工件型号，焊接自动化率从20%以下跃升至60%以上，一次合格率从85%提升至98%。
对涂装线78台设备部署IoT传感器+MES数据对接，实时监控烘干温度、漆料消耗、VOC排放等12项参数。能耗看板上线后通过烘干温度PID优化、启停策略调整，单台能耗下降20%，涂装质量在线反馈实现"下线即知"。
关键螺栓全部采用联网伺服定扭枪，MES系统下发扭矩工艺参数，拧紧曲线实时上传并与整机SN绑定。实现定扭覆盖率从约60%（人工扳手）提升至100%，扭矩数据100%可追溯，杜绝漏拧和拧不到位。
建设成效
| 指标 | 改善前 | 改善后 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 下料单班产能 | 30吨/班 | 66吨/班 | ↑120% |
| 下料线操作人员 | 4人/班 | 1人/班 | ↓76% |
| 拼焊自动化率 | 低于20% | 60%以上 | ↑40个百分点 |
| 焊接一次合格率 | 85% | 98% | ↑50%（不良率从15%降至2%） |
| 涂装单台能耗 | 基准100% | 80% | ↓20% |
| 涂装质量反馈周期 | 下线抽检，滞后2-4h | 在线实时监控 | 反馈量↓35% |
| 装配定扭覆盖率 | 约60%（人工扳手） | 100%（伺服联网） | 全覆盖 |
| 整机外反馈（螺栓类） | 占外反馈30% | 占外反馈15% | ↓50% |
数据来源：柳工装载机事业部智能制造项目总结报告（2025-2026）
建设特点总结
- 全链条而非单点，系统思维是最大亮点。柳工没有选择"先做一个点试试"，而是从下料→拼焊→涂装→装配四线齐推。这避免了"单点快、全局慢"的常见陷阱——下料快了如果焊接跟不上，积压的更严重。
- 下料线"以机代人"最彻底，ROI最快。等离子智能下料线产能提升120%、人员减少76%，在重型结构件制造中是少见的"人效+产能双赢"投资。板材利用率同步提升至92%，一年光省钢板就能收回设备投资。
- 焊接方案"适度自动化"而非"全自动化"。装载机结构件种类多、批量小，柳工没有追求100%焊接自动化，而是以60%为目标：标准工件全自动、异形件半自动。这是重工行业焊接智能化的现实路径。
- 涂装线IoT"先看见再优化"。78台设备一网打尽、12项参数实时监控，第一步是让能耗显形，然后才是基于数据做优化。这种"先透明、再改善"的逻辑值得所有能耗大户借鉴。
- 定扭100%是"小事撬大价值"的典范。伺服定扭枪的投入并不大，但它解决了"螺栓松动是用户最直接的质量感知"这个致命问题。外反馈腰斩，省下的售后成本远超设备投入。
行业启示
1. 重工行业的智能制造不是"无人化"，而是"人效最大化"。柳工下料线从4人减至1人，但那个人是巡检而非看管——角色的升级比人数的减少更重要。重工行业用工量大、招工难，人效提升是比"无人化"更现实的竞争维度。
2. "全链协同"的价值远大于"单点最优"。如果只在焊接上砸重金，而下料供不上、涂装卡脖子，整线效率不会有本质改变。柳工的启示是：先做全链诊断，再按瓶颈排序推进，比在某个环节追求极致更重要。
3. 定扭这个小场景，暴露了"数字化底线"的大问题。如果连螺栓拧没拧紧都不可追溯，你谈什么"数字孪生"和"AI决策"？柳工选择从最基础的质量底线做起，这个优先级判断非常务实。
思派视角
对中小工程机械配套企业意味着什么？
1. 下料是重工制造的"第一公里"，也是投资回报最高的环节。板材利用率从78%到92%，一年光的材料节省就足以支撑智能化改造。如果你的下料还在靠老师傅站钢板前比划，你每天扔掉的边角料都够买一套自动套料软件了。
2. 焊接自动化不要追求一步到位。中小企业的焊接产线，先做到"标准件机器人焊、异形件人焊"的60%自动化率，比硬上100%方案更现实。关键是把机器人用起来，而不是追求全自动。
3. 定扭100%这件事，小厂也能做。一套联网伺服定扭枪加MES模块，投资不过几十万，但能解决"装配质量不可追溯"这个卡脖子问题。对主机厂的配套企业来说，扭矩数据可追溯是进入一级供应商名录的硬门槛，这不只是质量改善，更是商业入场券。
老K点评
柳工装载机这个案例，我称之为"老厂新做"的教科书。
柳工做了60多年装载机，产线上很多东西是"能用但不够好"。这次全链智能升级最让我服气的，不是用了什么黑科技，而是务实——该全自动的（下料）就全自动，该半自动的（焊接）就半自动，该数据化的（涂装）就数据化，该兜底的（定扭）就兜底。四个环节、四套方案、四种节奏，没有一刀切。
特别想说定扭这件事。我在很多工厂看到豪华的MES大屏、炫酷的数字孪生，一问扭矩可追溯吗，主管说"师傅凭手感"。这不是笑话，是很多工厂的现状——数字化搞了一堆面子工程，最基本的装配质量反而是盲区。柳工从定扭这个"小事"切入，解决的是"大事"——用户第一感知的质量信任。这个务实劲儿，各位老板好好品品。
荣誉认证与行业影响力
| 类别 | 荣誉 |
|---|---|
| 🏅 市场 | 全球装载机销量第一（连续多年） |
| 🏅 制造 | 国家智能制造示范工厂 |
| 🏅 绿色 | 国家级绿色工厂 |
| 🏅 创新 | 国家技术创新示范企业 |
| 🏅 出口 | 产品出口170+国家和地区，海外收入占比超40% |
| 🏅 新能源 | 电动装载机全球销量领先，新能源装载机市占率超50% |
📝 录入时间： 2026年8月9日
📝 信息来源： 柳工机械（000528）年报及投资者调研纪要、柳工装载机智能制造项目公开汇报材料、中国工程机械工业协会