2025金华市电动工具行业中小企业数字化转型实践样本

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目 录 一、电动工具行业中小企业发展情况 ..................... 1 （一）电动工具行业定义与范围............................................ 1 （二）电工工具行业中小企业发展现状与趋势....................1 （三）电工工具行业中小企业业务痛点................................2 二、电工工具行业中小企业转型价值 ..................... 3 三、电工工具行业中小企业数字化转型场景 ............... 3 （一）产品生命周期数字化.................................................... 6 1.产品设计 ................................... 6 2.工艺设计 ................................... 6 （二）生产执行数字化.......................................................... 13 3.计划排程 .................................. 13 4.生产管控 .................................. 15 5.质量管理 .................................. 18 6.设备管理 .................................. 21 （三）供应链数字化.............................................................. 23 7.采购管理 .................................. 23 - 1 - 一、电动工具行业中小企业发展情况 （一）电动工具行业定义与范围 电动工具行业是聚焦于以电能驱动，具备便携性或可移动性 作业工具的研发、制造和销售的产业，其产品广泛应用于金属加 工、表面处理、装配作业、建筑装修、园林绿化等场景。 电动工具行业基于动力系统、应用场景及专业等级进行划分： 按动力源可分为有线电动工具（依赖交流电源，功率稳定，如角 磨机、电锤）和无线电动工具（依靠电池包驱动，便携性强，如 锂电钻、电动扳手）；按专业等级可分为工业级、商用级和家用 级。 上游为核心部件与资源供应层，中游为整机研发与制造层， 下游为渠道销售与应用层。产业链呈现“上游核心部件-中游整 机制造-下游渠道销售”的垂直分布特征。 （二）电工工具行业中小企业发展现状与趋势 一是行业宏观情况。电动工具行业的中小企业主要集中在上 游零部件制造环节，如电机、控制器、智能开关等，通过垂直整 合与专业化生产支撑产业链国产替代进程，我国企业正凭借高性 价比产品逐步拓展海外新兴市场，根据中金企信数据，我国电动 工具在全球电动工具产量中的比例一直保持在 70%左右的份额， 截至 2025 年 6 月我国电动工具相关企业注册量为 119 万家，其 中企业注册量前五的省市分别为江苏省、浙江省、山东省、广东 省、上海市，是全球电动工具产品的加工制造中心。 - 2 - 二是行业发展趋势。目前国内大多数中小企业仍停留在代加 工阶段，面对国际碳关税壁垒与国内行业集中度提升的双重压力， 面临“价格战”内卷严重、渠道依赖性强、生产管理粗放、质量 管控难企等问题，在政策扶持下更多的电工工具企业开始向高端 部件自主化与新能源应用场景延伸以突破增长瓶颈。 三是试点城市行业情况。金华市电动工具产业发展历史悠久， 全市年产电动工具 8000 万台，约占全国产量的 1/3，获评“中 国电动工具之都”“中国电动工具出口基地”等国字号荣誉，入 选省级新智造产业集群试点。永康电动工具行业中小企业数字化 转型经验入选省数字经济创新提质“一号发展工程”典型案例。 全市电动工具注册企业 2480 家，规上中小企业 198 家，占比 99%， 专精特新中小企业 58 家、“小巨人”企业 9 家。 （三）电工工具行业中小企业业务痛点 电动工具行业中小企业在产品创新方面面临核心技术研发 投入不足、创新能力薄弱的问题，长期依赖低层次技术模仿，导 致产品同质化严重且迭代滞后，难以突破高端市场壁垒。在生产 效率上，新产品开发周期约 6 至 12 个月，受限于供应链管理分 散及小批量多品种生产模式，频繁的零部件更换与流程协同不足 显著推高成本。质量合规方面，不同国家和地区对电工工具产品 有不同的认证要求，因此国内的中小企业必须要充分满足相关要 求才能进入海外市场并避免法律风险。市场销售环节方面，多数 企业依赖代工模式，自主品牌缺失及海外渠道控制力弱导致利润 - 3 - 微薄，同时国内电商价格战压缩盈利空间，同时物流成本与新兴 市场开拓能力不足进一步限制了业务增长。 二、电工工具行业中小企业转型价值 一是产品创新升级。利用数字孪生仿真与 AI 需求分析技术， 可以显著缩短无刷电机、锂电池管理系统等核心技术的研发周期， 降低试错成本，推动差异化产品开发，破解同质化困境并加速高 端市场突破。 二是生产效率优化。通过智能化协同与柔性生产，提升原材 料采购至成品交付效率，通过动态优化小批量多品种生产流程， 提升库存周转率，同时通过设备实时监控能耗与工艺参数推动生 产成本降低。 三是质量合规管控。通过供应链数字化平台可自动匹配全球 200 余项认证标准，实现测试数据自动采集与证书数字化管理， 结合 AI 机器视觉检测提升产品合格率，规避碳关税等贸易风险。 四是市场销售转型。依托大数据分析新兴市场消费偏好并优 化贸易路径，有效扩宽海外渠道覆盖范围，同时通过用户行为画 像开发增值订阅服务开辟全新盈利模式，彻底改变价格战竞争生 态。 三、电工工具行业中小企业数字化转型场景 电动工具行业正面临从“电动”变为“智能”产业升级调整， 对中小企业来说，不再局限于单一环节的改进，而是在产品从诞 生到交付的全链条上进行全方位的数字化、智能化探索和实践。 - 4 - 重点聚焦产品设计、工艺设计、计划排程、生产管控、质量管理、 设备管理、采购管理等场景，开展了大量探索实践。 - 5 - 图：金华市电工工具行业中小企业数字化转型典型场景 - 6 - （一）产品生命周期数字化 1.产品设计 痛点需求：（1）电动工具核心部件三维模型复杂，传统设 计方式迭代效率低，难以满足市场快速迭代需求（2）电子文档 管理杂乱零散，管理规范性无法有效落实，交货期短。（3）模 块化设计与标准化程度低，开发周期要求越来越短，市场响应要 求越来越快，骨干员工离职意味着知识的丢失。 应用场景： 一级：使用二维 CAD 等软件进行电子图纸设计。企业使用 CAD、CAE 绘制电钻、角磨机等工具的结构草图与基础 3D 模型， 实现尺寸校验和零部件干涉检查，支持外壳注塑、电机安装等基 础设计提案。 二级：基于 PLM 系统对电机、齿轮箱等核心部件设计数据进 行规范管理。企业通过文档管理模块管理电动工具设计数据，实 现图纸、BOM（零部件代号、规格材质、用量、重量）、技术规 格书（工序、工步、检验项目、检具、工装等参数）、版本及工 程变更的标准化存储与审批流程。 三级：应用三维模型与仿真技术进行数字样机验证。产品结 构数据管理，变更管理，产品工艺文件标准化并与数字化系统集 成应用。建立电动工具设计知识库（产品库、标准件库、部件库、 材料库），支持新产品快速匹配历史案例结构，实现设计 BOM 与 ERP 物料、MES 工艺路线技术文档的初步协同。 - 7 - 四级：实现产品智能迭代与模块化自动设计。企业应用 3D 装配仿真软件对部件装配、成品装配进行深度建模与仿真分析 （如装配步骤、尺寸密合度、工装适配性、设备资源），运用多 维模型图物理仿真优化外观设计与结构设计。基于云平台与客户 协同设计，共享产品结构方案、外观设计及相关试验数据，驱动 产业链创新。 典型案例：浙江托马斯工具制造有限公司全域数字化设计平台 案例背景：浙江托马斯工具制造有限公司是一家从事园林 工具、电动工具和农林机械生产的企业，产品常年出口至北美、 南美、欧洲等地，产品种类多，托马斯工具产品设计面临困境： （1）数据管理混乱：海量图纸、BOM 分散存储，版本错误频发 导致设计失误与生产返工；（2）流程管控缺位：从市场调研到 试产的 13 个环节缺乏标准化，进度不可视、瓶颈难定位；（3） 知识沉淀不足：设计规范、标准件库未系统化管理，设计人员重 复试错；（4）系统孤立运行：设计数据与 ERP、MES 脱节，研发 成果难快速转化为生产能力。 具体举措：部署全域数字化设计平台：（1）统一数据中枢： 建立产品全生命周期数据库，实现图纸、BOM 在线版本管控与权 限共享；（2）智能协同设计：集成 CAD、CAE 工具，支持多人实 时编辑与冲突检测，压缩评审周期；（3）流程可视化：定制研 发流程模板，自动推送任务预警，实时监控各节点进度；（4） 知识资产化：构建可自然语言检索的知识库，设计工具自动关联 - 8 - 标准件与规范；（5）系统集成化：通过数据中台对接 ERP、MES， 实现 BOM 数据一键同步生产系统。 取得成效：（1）研发提效：数据检索效率提升 30%，设 计评审周期缩短 45%，整体研发速度加快 20%；（2）成本优化： 设计错误减少驱动物料成本下降 8%；（3）质量升级：流程标 准化与数据一致性使产品合格率提高 12%。 （图：托马斯工具制造有限公司个性化设计页面） - 9 - （图：托马斯工具制造有限公司 PLM 系统产品设计管理） 2.工艺设计 痛点需求：（1）数据孤岛与协同壁垒：设计与制造部门协 同困难，信息传递低效且易出错；（2）柔性生产响应慢：产品 迭代加速，但传统工艺设计流程僵化，难以及时响应设计变更和 市场多样化需求，产线切换不灵活；（3）电枢绕线、转子动平 衡等关键工艺参数依赖老师傅经验，难以数字化沉淀和标准化。 应用场景： 一级：主要装配和测试工艺规程以电子文档形式存储。企业 利用 Excel、Word 工具编制作业指导书、检验指导书等工艺文档， 提升工艺设计效率。 二级：基于 PLM 系统建立标准工艺库，管理电工工具关键工 序文件。企业应用 MES 或专用工艺管理系统管理电动工具成品及 部件的生产工艺流程。实现结构管理（含耗损比率、原料及核心 部件批次）、制造 BOM、详细工艺参数、作业指导书（SOP 附图）、 - 10 - 版本与工程变更的标准化管理流程的数字化管理、审批与发布。 三级：通过系统下发工艺参数至生产线，指导作业。基于电 工工具工艺设计与生产计划、设备参数集成联动。企业建立核心 工艺参数知识库（模具、刀具、工装夹具、检具、检验标准项、 设备调机参数等资源）。新产品工艺设计时能基于产品规格（如 电压、电流、安规标准）自动匹配推荐参考工艺。实现工艺设计 与 MES 生产执行、QMS 质量检验的数据双向协同。 四级：根据订单需求与产线状态自动匹配与动态优化工艺路 线。基于数字孪生模型实时采集生产加工进度数据，透过大模型 动态提取同业大数据；分析不同产品、部件生产加工的特征(不 良率、延迟时间、材料耗损比率、耗能指数)，实现预测性工艺 调优与远程专家指导。 典型案例：三锋实业股份有限公司工业设计数字化工艺体系 案例背景：浙江三锋实业股份有限公司成立于 2008 年，是 一家集研发、生产、销售电动园林工具、动力园林机械、锂电园 林工具及其他专用电动工具为一体的股份制民营企业，产品种类 多小批量，产品已广销至俄罗斯、德国、西班牙、英国、波兰、 巴西等 62 多个国家和地区。在工艺设计中面临以下痛点：（1） 研发与生产脱钩：设计端三维模型与制造端工艺文件分离，导致 30%的设计变更发生在试产阶段；（2）工艺知识依赖个体经验： 70%的工艺参数存储于工程师私人文档，人员流动造成知识断层； （3）全球供应链协同低效：跨国协作中 BOM 变更平均需 5-7 天 - 11 - 人工同步，延误订单交付。 具体举措：（1）组织支撑与工艺库建立：公司组建专业工 艺研发团队，负责产品制造工艺研究与优化、支持新品开发流程 设计及质量协同。依托 CAPP 工具，结合工厂实际流程，系统化 梳理并构建园林工具领域的专用工艺知识库；（2）数字化设计 验证与迭代优化：在工艺设计环节集成三维建模与仿真技术，进 行基于模型的离散工艺设计与验证，确保装配制造工艺可行。团 队通过项目总结会机制，在并行项目中排查问题，持续优化工艺 路线与全局流程，同步迭代更新工艺知识库与系统，保障产品高 效投产；（3）平台化协同与数据一体化：通过 PLM 三期实施构 建私有云平台，集成设计研发与工艺制造数据流。平台集中管理 与统一分发全部 BOM、工艺路线、检验计划及设备参数至制造端， 并通过 PLM 中心化管控设计变更与数据下发，最终实现跨区域协 同工艺设计与数据的全链路贯通。 取得成效：本次升级为企业带来显著价值：（1）工艺效 率跃升：CAPP 构建专属工艺知识库，实现经验沉淀复用，新产 品工艺开发周期显著缩短 35%；（2）质量可靠倍增：三维建模 与仿真提前识别装配/制造问题，研发一次通过率从 85%提升至 98%，返工率大幅降低；（3）协同效能突破：PLM 平台统一管理 BOM、工艺路线等核心数据并集中下发，跨区域协同变更效率提 升 60%，工艺路线制定时间缩短 50%。 - 12 - （图：三锋实业工艺设计仿真） （图：三锋实业工艺信息协同变更页面图） - 13 - （二）生产执行数字化 3.计划排程 痛点需求：（1）订单多品种小批量、插单频繁，计划调整 工作量大且难以快速评估产能影响。（2）电机、开关等核心物 料齐套性难以实时掌握，导致生产过程中频繁缺料停线。（3） 组装、测试各环节进度不透明，订单交付期预估不准，客户投诉 率高。 应用场景： 一级：使用 Excel 等工具手动分解和排定生产计划。企业使 用 Excel 根据销售预测和订单交期、粗略产能（设备数量、工时 估算）编制主生产计划（MPS）。 二级：通过信息系统生成生产作业计划。应用专用生产管理 系统（如 MES 扩展模块或基础 APS）辅助生成主生产计划和车间 作业计划。计划输入需包含电动工具典型的复杂 BOM、关键部件 约束，基于此计划，系统须能初步检查关键物料齐套性、模具、 工装可用性及设备负荷情况，并生成标准化检查报告，实现初步 的规范化计划编制与准备检查流程。 三级：应用 APS 系统进行排程优化。实时对接供应商物料到 货预警、MES 设备异常事件，动态模拟重排计划（插单、延期、 并行）；评估对客户交期影响，联合仓储部门优化线边仓物料调 度最小化调整成本。 四级：基于 AI 的智能排程。AI 多目标优化引擎综合评估换 - 14 - 型切换时间、能耗成本、客户层级，生成最优排程，系统自动集 成来自 ERP 的订单（交期、数量）、来自 PLM、BOM 的工艺路径 和工时、来自 WMS 的物料库存、来自 HR 的人员技能和排班，预 计可用产能，并自动下发至 MES 系统或生产看板；联动物流 WMS 按节拍驱动 AGV 配送物料至工位；通过数据集成、算法与优化技 术、可视化与交互、动态调整、协同功能。 典型案例：浙江普莱得智能排产系统 案例背景：浙江普莱得电器股份有限公司，成立于 2015 年， 公司产品已覆盖电热类、喷涂类、钉枪类、吹吸类、冲磨类、蒸 汽类等六大产品系列、300 余种规格型号。作为多品种小批量生 产的电动工具企业，普莱得面临：（1）订单协同难：海量零散 订单，优先级混乱，人工排产效率低；（2）资源管理粗放：设 备状态、物料库存、工人班次信息割裂，缺料停工频发；（3） 柔性不足：订单变更或设备故障时，传统排程难以快速响应，影 响交货达标率。 具体举措：搭建智能排产系统实现动态调度：（1）系统集 成：对接 ERP 同步订单数据，自动识别紧急订单、交期等关键信 息；（2）资源联动：实时监控产能状态与维护计划，库存系统 阈值预警，自动触发采购；（3）智能排程引擎：综合订单优先 级、交期、物料、设备、人力五维参数，生成最优排程；（4） 动态调整机制：遇订单变更或异常，自动重排计划。 - 15 - 取得成效：本次升级为企业带来显著价值：（1）效率提 升：设备利用率优化，驱动生产效率提高 22%，生产周期缩短 13%； （2）成本降低：库存积压减少 15%，停工损失下降，综合生产 成本缩减 4%；（3）交付保障：订单准时交付率提升 30%，紧急 订单响应速度倍增。 （图：浙江普莱得排产界面） 4.生产管控 痛点需求：（1）生产过程数据不透明，生产效率低，生产 资源很难有效的分配。（2）物料配送协同差，仓物料消耗情况 不明，基于纸质单据的领送料模式效率低，常因缺料导致停线， 影响生产节拍。（3）关键设备状态与人员绩效脱节，注塑周期、 绕线效率等设备运行数据未与生产订单、人员绑定，难以进行精 准的工时与效率分析。 - 16 - 应用场景： 一级： 通过人工记录和 Excel 表格管理生产工单。企业人 工在纸质报表或 Excel 中记录生产班组、工单号、产品型号、计 划/实际数量、开始/结束时间、操作者签名。 二级：应用 MES 系统实现对生产工单全流程的数字化管理。 系统强制要求并规范录入工单基础信息（如产品型号、批次、数 量）及关键节点数据。操作员实时在系统终端或移动设备上准确 报工，精确记录生产进度（如组装、测试、包装完成状态）和实 际产量。同时，严格依据工单进行物料扫码领用与耗用登记，精 确追踪每笔物料的去向与消耗量。确保了生产数据的实时性、准 确性和可追溯性，显著提升生产过程的规范化管理水平，避免了 人为操作错误和进度盲区。 三级：电动工具生产数据自动采集并实时联动，实现可视化 管控与快速响应。MES 系统与 PLC 工控设备集成实现关键工序参 数的自动采集与记录，并与工艺标准值进行实时对比监控。实现 工单数据与 ERP（成本核算-实际用料、工时）、工序检验的数 据集成共享；实现质量数据的实时推送与初步预警。 四级：基于 AI 模型进行生产过程的自主决策与动态优化。 构建基于 AI 与数字孪生的生产智能自治系统，实现预测性运维 与柔性化生产。基于实时采集的大量过程数据、质量数据、设备 OEE 数据，进行多维度实时分析，实现从核心部件制造到总装测 试的全流程自感知、自决策、自执行。实现设备异常、质量风险 - 17 - 的自动化、半自动化闭环处置与优化。构建车间数字孪生视图， 可视化驱动精准调度。 典型案例：浙江普莱得数字化管控体系 案例背景：浙江普莱得电器股份有限公司，成立于 2015 年， 作为多品种小批量生产的电动工具企业，普莱得在生产管控中面 临：（1）订单协同难：海量零散订单，优先级混乱，人工排产 效率低；（2）资源管理粗放：设