提到智能制造，你會想到什么？

無人工廠？工業(yè)機器人？大幅解決“用工荒”，還是“生產效率倍數提升”？

都對，但并非全部。

目前，絕大多數人對智能制造的認識，僅是“冰山一角”。沒有深入到智能制造這座巨大冰山的水下部分，就無法縱觀整個龐大的智能制造體系。

只有深度下潛，方可一睹其博大。

11月28日，全球工業(yè)4.0領域最重要的獎項之一，德國ROI-EFESO工業(yè)4.0獎首輪獲獎企業(yè)揭曉。在卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺及其旗下海爾工業(yè)智能研究院（簡稱海爾智研院）賦能下，由海爾智研院、海爾中央空調互聯(lián)工廠、海爾中德冰箱互聯(lián)工廠、海爾中德滾筒互聯(lián)工廠、海爾中德熱水器互聯(lián)工廠組成的“燈塔基地”——海爾中德智慧園區(qū)，獲評德國ROI-EFESO工業(yè)4.0獎。這是該獎項首次花落中國。

值得注意的是，海爾智研院不僅是卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺踐行生態(tài)賦能的核心技術支撐，更是海爾智能制造體系的重要載體。

使命不凡，要做中國版弗勞恩霍夫研究所

以新基建為契機，中國工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展已步入快車道，但一些“卡脖子”問題，譬如自主軟件、人工智能、芯片等領域的核心技術仍掌握在國外主流大廠手中，必須引起重視。

造成這一狀況的主要原因，在于業(yè)內不少企業(yè)沒有底層研發(fā)支撐，缺少新技術研發(fā)和驗證平臺。同時，一些科技創(chuàng)新型企業(yè)雖然也在探索一些新技術，但怎么將新技術用在具體場景中，他們并不清楚。

今年4月9日，國家出臺了關于要素市場進一步市場化改革決定，提出要在中國建設一批像德國弗勞恩霍夫研究所這樣的科技成果轉化機構，促進科研與產業(yè)發(fā)展有機對接。

弗勞恩霍夫研究所，是德國也是歐洲最大的應用科學研究機構，在國際上享有盛譽。作為國家科技發(fā)展的重要力量，弗勞恩霍夫研究所積極參與歐盟戰(zhàn)略性科技發(fā)展項目，研究領域涵蓋了幾乎所有的自然科學和社會科學前沿領域。

事實上，中國版弗勞恩霍夫研究所早已成立。2016年，海爾與清華大學、德國弗勞恩霍夫研究所共同發(fā)起成立海爾工業(yè)智能研究院。這是中國第一家由企業(yè)發(fā)起創(chuàng)立的工業(yè)智能研究院，也是海爾旗下卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺在工業(yè)互聯(lián)網+智能制造領域的關鍵技術支撐。其創(chuàng)立初衷，就是要通過整合優(yōu)勢資源，構筑工業(yè)智能體系，建立技術轉化平臺、產業(yè)孵化平臺，在制造業(yè)轉型升級方面實現引領。

也就在這一年，海爾智研院當選為國家智能制造標準化總體組成員，并代表中國，開啟在IEEE、ISO 、IEC三大國際標準組織中，主導制定大規(guī)模定制模式領域國際標準的征程。

從某種意義上來說，海爾智研院是一家生來就肩負著重大使命的產業(yè)研究院。而緊盯三大國際標準，也讓海爾智能制造體系牢牢占據全球智能制造、工業(yè)互聯(lián)網競爭制高點。

在逐步實現大規(guī)模定制模式標準引領全球的同時，由卡奧斯COSMOPlat和海爾智研院賦能的海爾互聯(lián)工廠，開始走進世界經濟論壇的視野。

2018年9月，世界經濟論壇公布了全球首批“燈塔工廠”名單，海爾中央空調互聯(lián)工廠與其他8家先進制造業(yè)工廠，從全球1000多家工廠的角逐中勝出。

海爾是當時唯一一家入選的中國本土企業(yè)，而海爾智研院，也成為國內唯一一所向“燈塔工廠”輸出智能制造模式標準及技術能力的產業(yè)研究院，成為卡奧斯COSMOPlat扛起“燈塔工廠”領路人大旗的領頭雁、排頭兵。

2020年11月，由海爾智研院與1座燈塔工廠、3座互聯(lián)工廠組成的“燈塔基地”，獲得ROI-EFESO 工業(yè)4.0獎。頒獎主辦方在推薦理由中提到：“海爾智能制造走出了一條差異化的‘智造’之路，真正實現了物聯(lián)網時代的場景落地。”

大獎背后，是海爾智研院——在帶動海爾智能制造越遷升級同時，支撐卡奧斯COSMOPlat踐行生態(tài)賦能，復制“燈塔經驗”，助力企業(yè)轉型升級。

那么，作為“主攻手”，海爾智研院究竟有怎樣的實力？

實驗室里搭建工業(yè)4.0虛擬工廠：讓新技術試錯成本降低30％

“我們在實驗室搭建了一個虛擬工廠，能夠達到工業(yè)4.0水平，任何新產品、新技術，驗證平臺都能快速將其接入到虛擬工廠中，以驗證其合理性。”海爾工業(yè)智能研究院科技創(chuàng)新技術總監(jiān)魯效平說。

驗證平臺，指的是海爾智研院打造的“全球首個‘智能+5G’大規(guī)模定制虛實融合示范驗證平臺”，已經更新到第五代版本，其控制系統(tǒng)是自主研發(fā)，涵蓋區(qū)塊鏈、數字孿生、人工智能+視覺、5G+WIFI6等新興技術。驗證平臺能提供“智能+5G”各類場景，注重底層設備與工業(yè)互聯(lián)網平臺間的數據采集、傳輸、交互和處理，以及平臺與用戶之間的互動交流，真正做到聯(lián)平臺、聯(lián)用戶、聯(lián)設備。

這個驗證平臺，底層是智能制造產線，可實現用戶參與的大規(guī)模定制，全流程模擬智能制造成熟度等級4.0以上的工廠環(huán)境；中間層是數字孿生系統(tǒng)，連接設備層和網絡層，實現虛實同步和逆向控制；最上面是卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺，全量數據上網，同時工業(yè)app能夠下沉到邊緣側。

通過驗證平臺，接入新產品、新技術的虛擬工廠，映射著現實工廠里每一臺機器、每一條產線，可以伸縮、回放、重構，一切都在計算機上完成。

在這座“虛擬工廠”，通過模擬各種工況，對產品各項性能指標進行測試，結合各種模型和大數據分析，判斷產品生產狀態(tài)下機器的工作狀態(tài)，提醒潛在危機，提前預測潛在故障，讓產線保持穩(wěn)定，將產品方案在工廠運行的真實狀態(tài)以數據的形式展現出來，從而驗證技術及產品的合理性，將各項成本降到最低。這是工業(yè)互聯(lián)網對傳統(tǒng)工廠改造中，能讓工廠最快受益的技術。

同樣，在現實中，譬如建設互聯(lián)工廠，也可以先在虛擬世界里搭建好一座工廠模型，按照園區(qū)建設、工廠建設、生產流程、產線邏輯等各方面規(guī)劃設計，來驗證其合理性。如果方案驗證通過，那么所測試的結果會直接提供數據反饋。據此模型，工廠建設避免了零件、材料的分毫浪費。

這就是為什么通過海爾智能制造系統(tǒng)，新建項目規(guī)劃成本能夠降低80％，建廠周期能夠下降40％，新技術應用的試錯成本能夠降低30％的原因。

依托全球122座工廠，擁有智能制造最廣沃的“黑土層”

無論是驗證平臺還是虛擬工廠，都只是海爾智研院在前沿技術布局上的一個縮影。這背后，倚靠的是其打造的“1+6+N”科創(chuàng)體系。

其中，“1”是智能+5G大規(guī)模定制虛實融合示范驗證平臺；“6”指的是人工智能、大數據、網絡工程、數字化工程、先進制造、系統(tǒng)工程在內的6大實驗室，分別對應著工業(yè)互聯(lián)網時代的六大技術領域；N指的是外部資源，是海爾構建工業(yè)互聯(lián)網的研發(fā)生態(tài)能力。

值得一提的是，“1+6+N”科創(chuàng)體系的不斷完善，與國際標準建立的不斷努力，已成為海爾智研院支撐卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺生態(tài)賦能的重要源動力。

目前，海爾有122座遍布全球的工廠、工業(yè)園區(qū)，其中包括2家世界級”燈塔工廠“和17家互聯(lián)工廠。這122座工廠，就是滋養(yǎng)海爾智能制造體系不斷向上生長的最肥沃土壤。而這樣一片廣沃的“黑土層”，也是智能制造這個賽道中，其他選手難以企及的優(yōu)勢。

試想一下，依托122座工廠的廣泛應用場景，每一個新技術都可以通過驗證平臺在虛擬工廠里“跑一跑”“測一測”，驗證效果，實現新技術不斷優(yōu)化、復制，進而形成解決方案，對內可以在海爾互聯(lián)工廠迅速推廣，對外可以生態(tài)賦能建設燈塔工廠提供支撐。

對于制造業(yè)而言，這不啻是一次顛覆式改變。