http://m.casecurityhq.com 2024-08-22 11:47 來源:央視新聞
“燈塔工廠”被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”,由世界經(jīng)濟(jì)論壇組織評選認(rèn)定,代表著智能制造的全球最高水平,生產(chǎn)過程的全面自動(dòng)化、精確化和最優(yōu)化,指引著全球制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新方向。
我國是全世界“燈塔工廠”最多的國家,目前已公布的全球11批共153家“燈塔工廠”中,有62家中國工廠。今年以來,“燈塔工廠”為代表的高技術(shù)制造業(yè)增長加快。最新數(shù)據(jù)顯示,7月份,我國高技術(shù)制造業(yè)增加值增長10.0%,比上月加快1.2個(gè)百分點(diǎn)。
那么“燈塔工廠”到底什么樣?今年又有什么新變化?在中國經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著什么樣的作用?
AI系統(tǒng)模擬學(xué)習(xí) 精打細(xì)算的“裁縫”
在“燈塔工廠”的評判標(biāo)準(zhǔn)中,運(yùn)用自動(dòng)化、數(shù)字化、5G通信等技術(shù)為企業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈降本增效是一項(xiàng)重要指標(biāo)。記者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),每個(gè)“燈塔工廠”的背后,都有一個(gè)“智慧大腦”在指揮生產(chǎn)線上的機(jī)器人和工人協(xié)同作業(yè),讓每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)用最少的料,干最快的活。
湖南長沙一家“燈塔工廠”主要生產(chǎn)的是工程機(jī)械里的泵車。工廠負(fù)責(zé)人告訴記者,這里最快45分鐘就能裝配下線一臺泵車。
生產(chǎn)一臺泵車從裁剪零配件開始,裁剪一塊鋼板分幾步,答案是一鍵就能做到。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔:只要我們獲取到套料訂單之后,在屏幕里面點(diǎn)一個(gè)智能排版,整個(gè)智能“大腦”就會根據(jù)最優(yōu)的利用率,生成套料圖,機(jī)器人就可以進(jìn)行切割了。
如何料盡其用,此前一直是企業(yè)頭疼的事,靠人工在鋼板上畫出零配件形狀后再切割,效率低,廢料多。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔:2019年前后,整個(gè)集團(tuán)鋼材平均利用率只有70.8%左右,就算再有經(jīng)驗(yàn)的編程員,也無法做到最優(yōu)的利用率套料圖。我們把歷史最佳的套料結(jié)果保存下來,開始讓AI自動(dòng)學(xué)習(xí)。
AI系統(tǒng)不僅讓每塊鋼板上的零配件增加了,還通過數(shù)據(jù)匹配到了其他工程機(jī)械設(shè)備的零配件,并指導(dǎo)上游企業(yè)提供更精準(zhǔn)尺寸的原材料,減少浪費(fèi)。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔:原來我這里只生產(chǎn)泵車的零配件,現(xiàn)在還可以生產(chǎn)消防車、拖泵的配件,鋼板利用率每提升一個(gè)點(diǎn),采購成本每年能節(jié)省2000萬元。
AI系統(tǒng)上線后,企業(yè)的鋼材利用率提高了11個(gè)百分點(diǎn)。
郭鵬翔向記者介紹,除了套料環(huán)節(jié),工廠里的焊接機(jī)器人能把焊縫控制在毫米級,用1/6的時(shí)間焊接出泵車的轉(zhuǎn)臺,下料機(jī)器人和AGV小車能以精準(zhǔn)到秒的速度,把每一個(gè)環(huán)節(jié)的零配件送到工位上,烘烤間內(nèi),機(jī)器人能根據(jù)當(dāng)前室溫動(dòng)態(tài)控制烘烤功率,減少能耗。
在不斷學(xué)習(xí)中,智慧大腦逐步發(fā)揮出工廠的最高效率和降低最多成本,工廠的自動(dòng)化率接近80%,產(chǎn)能提升123%,人員效率提升98%,單位制造成本降低29%。
三一重工泵路智能制造工藝所所長姚志恒:我們這套系統(tǒng)不僅只用于優(yōu)化生產(chǎn)過程,我們還把售賣出去的所有設(shè)備聯(lián)網(wǎng),通過這套系統(tǒng),研發(fā)、制造、銷售、售后,都可以在這上面協(xié)同工作。
柔性生產(chǎn)線 產(chǎn)業(yè)出口參與全球競爭
工程機(jī)械行業(yè)具有周期性強(qiáng),產(chǎn)品種類多,批量小的特點(diǎn),企業(yè)必須針對市場訂單需求隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,化解市場風(fēng)險(xiǎn)。
在“燈塔工廠”里,智能化、數(shù)字化的應(yīng)用,讓柔性生產(chǎn)成為可能。降本增效的同時(shí),幫助企業(yè)輕松調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,并將業(yè)務(wù)向海外市場拓展。
在這間“燈塔工廠”里,記者看到,機(jī)器人正在焊接的泵車轉(zhuǎn)臺,并不是自己企業(yè)的產(chǎn)品。
三一重工泵路智能制造工藝所副所長柯賢根:這個(gè)就是我們生產(chǎn)的普茨邁斯特的47米轉(zhuǎn)臺,剛剛調(diào)試完成,下個(gè)月能夠批量生產(chǎn)了。
2012年,三一重工收購了德國普茨邁斯特公司100%股權(quán),兩家企業(yè)喜結(jié)連理,在研發(fā)、市場營銷等方面不斷深化合作,但各自產(chǎn)品的生產(chǎn)線并沒有合二為一。普茨邁斯特生產(chǎn)的泵車主銷歐美高端市場,組裝工廠設(shè)在土耳其,此前一直在歐洲訂購零部件進(jìn)行產(chǎn)品組裝。
三一重工泵路智能制造工藝所副所長柯賢根:他們外購件的成本相對于我們自制,成本高了2倍以上,普茨邁斯特應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)是歐標(biāo),對焊縫和精細(xì)化要求很高。
高昂的原材料和人工成本,讓普茨邁斯特把目光看向東方的合作伙伴。“燈塔工廠”的柔性化生產(chǎn)線不僅能滿足企業(yè)自己的生產(chǎn),智能化、自動(dòng)化的技術(shù)也完全能適應(yīng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
三一重工泵路工藝所副所長柯賢根:我們轉(zhuǎn)臺焊接采用電弧跟蹤技術(shù),精度可以達(dá)到毫米級,可以隨時(shí)切換程序生產(chǎn)不同的型號。生產(chǎn)成本加上運(yùn)輸成本,比普茨邁斯特本地生產(chǎn)還要低20%。
工廠負(fù)責(zé)人告訴記者,不僅“燈塔工廠”可以生產(chǎn)國外設(shè)備,企業(yè)也將“燈塔工廠”模式在海外推廣復(fù)制。在印度尼西亞,中國工程機(jī)械行業(yè)海外首家“燈塔工廠”,正以年產(chǎn)出3000臺挖掘機(jī)的速度穩(wěn)步作業(yè),12道工序、500多臺機(jī)器人的全網(wǎng)絡(luò)連接和無人化生產(chǎn),完成了中國工程機(jī)械行業(yè)智能制造的第一次海外系統(tǒng)化輸出。
三一重工泵路智能制造工藝所所長姚志恒:我們現(xiàn)在講全球化是要從產(chǎn)品出口變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)出口,通過中國企業(yè)來主導(dǎo)資源配置,更好地服務(wù)全球客戶。以后“燈塔工廠”不只是一座獨(dú)立的工廠,而是以“燈塔工廠”為基礎(chǔ)形成一套以智能決策和高柔性制造的體系,從而能助力中國企業(yè)更好地參與到全球化競爭當(dāng)中。
精準(zhǔn)識別追溯 AI助力光伏智能制造
將最新技術(shù)快速導(dǎo)入生產(chǎn),形成技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品領(lǐng)先和成本領(lǐng)先,已經(jīng)成為“燈塔工廠”的“慣性”。浙江嘉興國家高新區(qū)的隆基綠能基地,是目前全球光伏行業(yè)中唯一的“燈塔工廠”。受產(chǎn)能擴(kuò)張、技術(shù)迭代等多重因素影響,當(dāng)前光伏行業(yè)競爭加劇,但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能依舊稀缺。今年,基地在生產(chǎn)中大量運(yùn)用AI等技術(shù),幫助企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域不斷突破升級。
隆基綠能嘉興基地智能化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人杜國祥:這個(gè)工廠人看人不多,但是蘊(yùn)含了光伏行業(yè)世界第一的很多核心科技,前光伏行業(yè)全球第一的技術(shù)。我們的智能檢測工序,就像人CT體檢一樣,瑕疵都不會逃過AI的檢測,生產(chǎn)效率非常高,每16秒就會有一個(gè)產(chǎn)品下線。
杜國祥告訴記者,高效率的生產(chǎn),源于今年投入使用的AI高階分析系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的最大亮點(diǎn)是具備自動(dòng)學(xué)習(xí)和自我矯正功能,一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品瑕疵,AI系統(tǒng)會迅速形成異常工單推送給終端設(shè)備,工程師矯正后,AI系統(tǒng)就會形成記憶,產(chǎn)生自適應(yīng)能力,自動(dòng)處理類似問題的能力達(dá)到80%以上。
隆基綠能嘉興基地一期負(fù)責(zé)人翁誠彬:訓(xùn)練這個(gè)AI的時(shí)候,我們提供的模型至少有10萬多張,整個(gè)循環(huán)下來,大概有一兩百萬次的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
在隆基綠能基地,基于圖像特征的實(shí)時(shí)AI精準(zhǔn)追溯技術(shù),是今年上半年行業(yè)首創(chuàng)的另一項(xiàng)專利,可以實(shí)現(xiàn)每16秒完成12個(gè)電池串異常及來源機(jī)臺的識別,這些信息會全部記錄在產(chǎn)品出廠的條形碼中,讓客戶對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)流程一目了然,訂單交付周期也比以前縮短了84%。
目前,嘉興隆基已開發(fā)實(shí)施了30多項(xiàng)數(shù)字化用例推動(dòng)智能制造,產(chǎn)能一直保持著20%的增速。
上海交通大學(xué)太陽能研究所所長沈文忠:新技術(shù)加新產(chǎn)能的自動(dòng)化、智能化建設(shè),我覺得兩個(gè)相輔相成才能夠把光伏這個(gè)產(chǎn)業(yè)做得更好,在國際上更領(lǐng)先。
質(zhì)檢員變工程師 產(chǎn)業(yè)工人的進(jìn)階
在“燈塔工廠”里,生產(chǎn)線自動(dòng)化和智能化方面的改造,讓AI智能成為生產(chǎn)管理的大腦,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了成本和能耗。那么,這些高智能化的車間里,原來的產(chǎn)業(yè)工人怎么辦?
今年25歲的張玄玄原來是車間里的一名檢驗(yàn)員,和三位工友負(fù)責(zé)光伏板下線前的各項(xiàng)指標(biāo)檢測。
隆基綠能嘉興基地AI高級工程師張玄玄:在應(yīng)用智能化之前,我們都很擔(dān)憂,因?yàn)闄C(jī)器人可以不吃不喝不間斷工作,人不行,要吃飯喝水。都很擔(dān)憂是不是要失業(yè)了,沒工作了。
數(shù)字化技術(shù)在工廠全鏈條普及應(yīng)用后,張玄玄和工友們的角色也發(fā)生了變化。
隆基綠能嘉興基地AI高級工程師張玄玄:不僅沒有失業(yè),我們還成了管理和馴化機(jī)器人的工程師。
目前隆基綠能已為近千名員工定制了學(xué)習(xí)發(fā)展計(jì)劃,培養(yǎng)了800多人的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),每年研發(fā)投入超過3億元。
隆基綠能嘉興基地智能化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人杜國祥:員工的工作內(nèi)容發(fā)生變化,通過對AI模型的訓(xùn)練,讓AI越來越準(zhǔn)確,越來越智能。所以他們個(gè)人的發(fā)展,跟企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,有機(jī)地結(jié)合起來,同時(shí)工作的價(jià)值更高了。
技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的相互反哺,不斷催生新技術(shù)的應(yīng)用和新產(chǎn)品的研發(fā)。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù),這座光伏行業(yè)的“燈塔工廠”,已建成51條智能化生產(chǎn)線,自動(dòng)化程度高達(dá)90%以上,單位小時(shí)產(chǎn)能提升35%。
隆基綠能副總裁李文學(xué):這個(gè)生產(chǎn)線就是我們現(xiàn)在最先進(jìn)的電池和組件的生產(chǎn)線,是一個(gè)技術(shù)革新,有很多技術(shù)的疊加,所以這個(gè)對整個(gè)降低光伏發(fā)電的度電成本提升競爭力,還是非常有價(jià)值的。
中國“燈塔”照亮世界產(chǎn)業(yè)未來
近年來,我國在人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域取得持續(xù)突破,制造業(yè)企業(yè)走在數(shù)字化、智能化以及綠色化轉(zhuǎn)型的前列,推動(dòng)我國從世界第一的制造大國逐步向制造強(qiáng)國邁進(jìn)。全國62家“燈塔工廠”都分布在哪些領(lǐng)域?會對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,甚至世界產(chǎn)業(yè)的未來帶來哪些影響?
數(shù)據(jù)顯示,在全球“燈塔工廠”中,中國擁有超過總量2/5的工廠,數(shù)量位居全球之首。
全球僅有的3座鋰電行業(yè)“燈塔工廠”均為寧德時(shí)代所有;亨通光纖蘇州工廠是全球光通信行業(yè)首座“燈塔工廠”;京東方福州第8.5代半導(dǎo)體顯示生產(chǎn)線能將單位成本降低34%,整體產(chǎn)量增長30%。
從行業(yè)分布來看,中國“燈塔工廠”多集中于大消費(fèi)領(lǐng)域,包括家用電器、汽車等行業(yè),合計(jì)有20余座,占總數(shù)近三分之一。
從運(yùn)營成本降幅、生產(chǎn)效率提升、維護(hù)成本降幅、綜合成本降幅、產(chǎn)量增幅等5個(gè)主要經(jīng)營指標(biāo)來看,中國的“燈塔工廠”均領(lǐng)先其他國家和地區(qū),其中運(yùn)營成本平均下降35%;產(chǎn)量(營業(yè)額)平均增幅超過100%。
中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院副總工程師田野:我國之所以能夠在“燈塔工廠”的發(fā)展上取得如此耀眼的成績,這得益于我國在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),大力推進(jìn)新型工業(yè)化,推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級行動(dòng)等一系列重大戰(zhàn)略措施的實(shí)施,這也反映出了我國的制造業(yè)領(lǐng)域正處于由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)型的一個(gè)關(guān)鍵階段。