发布时间:2026-06-26 文章来源:鸿宇科技 浏览次数:6
本期领航工厂风采案例聚焦长飞光纤,作为通信行业领航工厂标杆,企业深耕光纤预制棒、光纤、光缆全链条布局,以微米级极致工艺管控搭建一体化数智生产体系,打通上下游全流程数据壁垒,用全产业链协同制造筑牢光通信产业自主化发展根基,树立光电子领域智能制造发展范本。
企业简介:长飞光纤光缆股份有限公司(以下简称“长飞光纤”)创立于1988年,是原国家邮电部牵头成立的中国光通信行业首家中外合资企业。1991年,长飞光纤生产出中国第一根量产光纤,填补国内商用光纤光缆生产空白,开启了民族光通信产业的发展之路。作为全球唯一一家集VAD/OVD/PCVD三大预制棒平台、光纤和光缆全部装备自主开发的企业,长飞光纤现已拥有行业最完整的棒纤缆系列化产品,并在新型光纤和下一代光纤研发上保持国际领先。2016年起,公司三大主营业务——光纤预制棒、光纤、光缆市场份额全面实现全球第一,如今累计交付光纤已超12.78亿芯公里。
工厂画像:以全流程装备与系统安全可控和AI驱动的生产运营决策为核心支撑,覆盖棒纤缆全产业链一体化智能工厂,实现超大尺寸、超高速率、超高质量的极限制造与全球敏捷交付。
核心成效:长飞光纤以AI重构“棒-纤-缆”技术体系,实现了从工艺-成套装备-控制软件-工厂执行系统-产品的系列化攻关突破,OVD预制棒单台产能优于世界领先水平数倍;光纤拉丝速度达3500m/min,全球第一;光纤合格率99.8%,行业领先。
光纤光缆是国家信息基础设施建设的核心战略资源,承载着全球90%以上的数据传输。长飞光纤所处的光通信行业呈现“一高三长”的核心特点:一是技术门槛高,光纤预制棒制备涉及气相沉积、等离子体化学等复杂物理化学过程,工艺控制精度要求极高;二是工艺链条长,从预制棒到光纤再到光缆,涉及VAD/OVD/PCVD三大主流工艺、几十道精密工序;三是投资周期长,单台套核心装备研制周期长达数年,产线建设投资巨大;四是技术迭代周期长,从跟跑到领跑需要持续十余年技术积累。长飞光纤通过技术创新与智能化升级突破全链条技术瓶颈,历经十余年持续建设,实现了从“受制于人”到“能力输出”的跨越。
长飞光纤立足全球化战略布局,以数字孪生与人工智能构建核心数字底座,以打造面向极致工艺的棒纤缆全链条一体化智能工厂为核心抓手,以技术领航和模式领航两大目标,创新端到端生成式研发模式、极限制造工艺智能控制模式、棒纤缆一体化敏捷交付模式、全球母工厂协同运营模式,深度培育多学科仿真设计、自主装备研制、两级闭环自适应工艺控制、超大规模柔性制造、设备预测性维护、绿色智造、营销洞察、运营超自动化八大能力。
研发设计:多学科仿真建模和生成式光缆结构设计
光纤预制棒制备涉及气体流动、传热、化学反应与硅颗粒沉积等复杂过程,存在多学科强耦合难题。长飞光纤搭建预制棒沉积多物理场数值仿真平台,通过多学科温度场、气流场、电磁场仿真建模,解析火焰燃烧沉积和等离子沉积的物理化学机理,发明了新型VAD、OVD、PCVD高效沉积技术,突破传统预制棒制备工艺效率低、尺寸做不大的行业瓶颈。
面对客户定制化需求,长飞光纤首创光缆智能工艺系统,整合光纤性能、材料特性、设备历史参数、产品标准及历史经验等多维工艺知识,为生产工艺建立机理模型;通过LangChain解析引擎对工艺文件、材料数据库、设备历史参数等进行解析,构建向量工艺知识库;利用大模型的多步推理能力,构建涵盖材料选择、参数计算、规则校验的产品工艺决策模型。当新订单下达,系统基于产品规格、BOM清单和历史参数,经工艺决策模型快速生成工艺参数建议,推动工艺设计从依赖人工经验向“AI自主生成”转变,工艺设计周期缩短一半以上。
生产作业:棒-纤-缆两级闭环自适应的极致工艺控制和极限制造
在设备层,通过工艺环境的全参量动态计量监测,实现基于工艺过程监测的PLC自适应工艺闭环控制;在流程层,设备、iMES系统和智能工艺系统互联互通,通过时序大数据系统实现工艺流程的在线感知、实时监控和在线优化。
在超大尺寸光纤预制棒制造方面,通过全工艺参量耦合建模,深度解析气相沉积多物理场耦合作用机制,构建反应和沉积过程协同仿真模型,首创新型VAD芯棒制备技术和OVD包层制备技术,制备出全球最大实心光纤预制棒。在超高速拉丝方面,开发全参量自适应闭环拉丝工艺控制,实时监测直径、温度、速度等变量,动态优化工艺参数,实现全球最高3500m/min拉丝速度,光纤直径偏差<±0.00010mm、圆度偏差<0.00012mm、芯包同心度<0.00009mm,指标行业领先。在超高质量控制方面,部署基于梯度提升树算法的光纤自动检测与诊断系统,针对不同波长下的光纤测试曲线,提取波形变化特征值,通过多维度信号特征智能解析,实现异常模式的自动辨识与归类,将传统人工识别的5分钟缩短至AI识别<10秒。
面向客户日益增长的产品差异化、交付快速化需求,打造“柔性制造+规模定制”的光缆新技术平台,自主研发DQN智能排程与调度系统,实现常态化数百种光缆的并行高效生产:通过数字孪生虚拟预演同步验证工艺路径可行性,规避物理调整冲突;部署多模态感知机器狗实现模具精准配送,毫秒级识别、动态避障直达工位。光缆换产时间从2小时降低至数十分钟,跨品类换产,模具配送及周转效率均得到大幅提升。
运营管理:三级架构驱动的全球智慧运营
建立“集团智能中枢-事业部协同单元-全球多个工厂执行单元”三级架构,打造端到端极致扁平化组织。开发全球信息智能体、数字员工、智慧供应链控制塔等十余个经营智能体:全球信息智能体覆盖6大地区采集集群、20多种本地语言,实现供应链风险预警和市场商机洞察;数字员工参与销售报价、采购执行、财务记账等全流程,实现销售报价无人化、采购执行少人化、财务付款自动化;智慧供应链控制塔打通订单计划、生产执行物流配送等六大在线业务,实现需求精准匹配、资源动态配置、过程自主调控。
长飞以AI重构棒-纤-缆技术体系,在关键制造工艺上,首创VAD芯棒制备技术、OVD包层制备技术、新型大尺寸PCVD芯棒制备技术等300余项关键技术,成为全球唯一同时拥有VAD/OVD/PCVD三大主流预制棒制备工艺的企业。在核心装备系统上,全面解析工艺参量的耦合关系并数值建模,突破核心工艺和制备关键技术,实现全工艺流程成套智能装备突破;研发相关核心检测仪器,解决超大尺寸、超高质量、超高速度检测方面无商用仪器的重大行业难题,实现全工艺流程质量在线感知。
在标准输出方面,长飞作为国际电信联盟(ITU-T)、国际电工委员会(IEC)以及中国通信标准化协会(CCSA)的重要成员,深度参与并主导全球行业标准建设,牵头制定了《光纤及预制棒智能工厂设计要求》《光纤及预制棒智能工厂建设指南》以及《光纤及预制棒智能工厂智能装备智能化功能要求》等三项行业标准,为行业智能制造工厂建设提供了指南。
在能力开放方面,依托光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室、智能制造研究院、人工智能研究院等平台,开放智能装备研制、工业软件开发、智能人才培育等能力,将自身技术资源转化为可复用的基础设施,开展能力输出与全球化复制,推动自身从“产品制造商”向“产业赋能者”演进,带动产业链从光通信向多元行业协同升级与数字化转型。
在模式推广方面,打造以“武汉智能工厂”为全球智能母工厂的创新管理模式,构建可复制、可扩展的“技术+标准+平台+人才+设备”一体化能力体系,并已完成国内36家、海外8家生产基地推广复制。在波兰建成欧洲首个线缆行业数字孪生工厂,在印尼建成东南亚地区最大光纤基地,在南非建成非洲最大光缆制造基地,在墨西哥打造柔性制造标杆工厂,助力“一带一路”国家网络建设。
长飞将聚焦“打造全球分布制造标杆,致力成为面向全球区域、多业务领域的智能制造引领者”,围绕模式和技术领航两个方面,实施全智造体系AI重构、全球智能运营体系升级、智造平台多基地新业务延伸三大行动。
一是全智造体系的AI重构。通过虚拟仿真技术持续追求材料极限、AI全工艺流程深化、具身智能在关键工序应用等举措,实现以极致工艺为核心的智造体系的全面升级,人工智能技术覆盖85%以上场景。
二是面向全球差异化市场、竞争力领先的智能运营体系。通过构建全场景行业大模型、跨区域多语种的情报智能体,建立标准化智造平台、差异化营销策略、自修复弹性供应链的先进智能运营平台,持续提升公司差异化市场竞争力。
三是面向极致工艺的高端合成石英材料智造体系。将面向极致工艺的智能制造平台,成功延伸至对超低羟基、超高纯度、超高光学均匀性等性能要求严苛的高端合成石英材料领域,满足光学、半导体等行业对石英材料的极限性能追求,实现国内高端石英材料零的突破。