中國自動化學會專家咨詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情
gkongbbs

“燈塔工廠”示范中國制造業(yè)未來

http://m.casecurityhq.com 2022-09-27 09:35 來源:瞭望

  • 由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺”根據(jù)工廠里36000多個數(shù)據(jù)采集點收集的工業(yè)大數(shù)據(jù),為每一道工序、每一個機型,甚至每一把刀具等匹配最優(yōu)參數(shù),優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍
  • 工程師可以清楚知道每條生產(chǎn)線的能耗水平,畫出工廠的能耗模型,再結(jié)合城市用電的特點,將生產(chǎn)線的工作節(jié)奏調(diào)節(jié)到最優(yōu),降低工廠整體能耗
  • 服裝行業(yè)已有企業(yè)跑通定制化生產(chǎn)模式,達到95%的產(chǎn)品售罄率,基本實現(xiàn)了按需生產(chǎn)

  “燈塔工廠”被稱為世界上最先進的工廠,一定程度上代表著全球制造業(yè)領域智能制造和數(shù)字化的最高水平。

  世界經(jīng)濟論壇公布中國有37家“燈塔工廠”,折射出“中國智造”的實力。

  制造業(yè)是立國之本、強國之基。黨的十八大以來,我國把大力發(fā)展制造業(yè)和實體經(jīng)濟擺在更加突出的位置,做出建設制造強國的戰(zhàn)略部署。

  十年來,我國制造業(yè)發(fā)展取得歷史性成就、發(fā)生歷史性變革,產(chǎn)業(yè)體系更加健全,產(chǎn)業(yè)鏈更加完整,實現(xiàn)量的穩(wěn)步增長和質(zhì)的顯著提升,綜合實力、創(chuàng)新力和競爭力邁上新臺階,為全面建成小康社會、開啟全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程奠定了更加堅實的物質(zhì)基礎。

  當前,制造業(yè)生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻變革,制造業(yè)向智能、綠色、服務方向升級已是大勢所趨。

  今日之趨勢,未來之標準。在數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展的大趨勢下,“燈塔工廠”已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的新趨勢和風向標。

  透過“燈塔工廠”之“光”,能夠看到中國制造業(yè)十年來依靠創(chuàng)新推動高質(zhì)量發(fā)展的決心和成果,也可以探索出未來制造業(yè)的前行之路。

  制造業(yè)邁入數(shù)字化時代

  在京西鳳凰嶺山腳下的產(chǎn)業(yè)園,一頭制造業(yè)“大象”在5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能下正輕盈起舞。

  這頭制造業(yè)“大象”就是三一重工北京樁機工廠,是全球重工行業(yè)首家獲認證的“燈塔工廠”。

  這家重型裝備制造商曾經(jīng)像一頭體型龐大、身形笨重的大象,受限于其離散制造生產(chǎn)模式以及早期網(wǎng)絡和信息化技術(shù),數(shù)字化轉(zhuǎn)型困難重重。

  重工制造行業(yè)品種多、批量小,生產(chǎn)項目靠人堆,大多工件結(jié)構(gòu)復雜,又大又重又長,例如170多種鉆桿中最長27米重達8噸,20多種動力頭最重達16噸。

  快到交貨期限,銷售員急如熱鍋螞蟻,商務員卻還不知道,采購員還沒下達采購任務……“組織生產(chǎn)基本上靠喊,急急急、快快快,當時就是在打亂仗。”三一重工樁機工廠制造總監(jiān)吳志杰說,以前的工廠就是這般模樣。

  “面對工程機械和制造業(yè)數(shù)字化,三一集團要么‘翻船’要么‘翻身’,不能實現(xiàn)數(shù)字化升級肯定就‘翻船’,轉(zhuǎn)型升級成功就會‘翻身’。”三一集團有限公司董事長梁穩(wěn)根直言。

  5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,帶來了轉(zhuǎn)變的曙光。

  從傳統(tǒng)制造工廠轉(zhuǎn)型成“燈塔工廠”,首先需要一大批人從傳統(tǒng)技術(shù)工程師轉(zhuǎn)為數(shù)字化工程師。“未來制造業(yè)變革,首先是人的變革。”吳志杰說。

  從過程來看,工程師需要從和機械打交道,變成和機械、數(shù)據(jù)一起打交道;計劃調(diào)度員吳志杰變成了制造總監(jiān)吳志杰,調(diào)度工作也從以前基本靠喊變成了靠計算機鍵盤。

  由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺”根據(jù)工廠里36000多個數(shù)據(jù)采集點收集的工業(yè)大數(shù)據(jù),為每一道工序、每一個機型,甚至每一把刀具等匹配最優(yōu)參數(shù),優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍。實現(xiàn)生產(chǎn)制造要素全連接,整個工廠已成為深度融合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的“智慧體”。

  如今,走進三一重工樁機工廠,一座座重型設備鱗次櫛比,AGV(無人搬運車)來去自如,機械手揮舞有序,偌大的工廠仿佛在演奏舒緩的“機器交響樂”。

  全球領先的“柔性智造”讓生產(chǎn)潛能得到極大發(fā)揮。相比于改造前,樁機工廠在同樣的廠房面積產(chǎn)值翻了一番,總體生產(chǎn)設備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%,平均故障時間下降58.5%。2020年,三一樁機工廠的人均產(chǎn)值已達到1072.8萬元,領跑全球。三一重工樁機工廠這個專攻重型機械設備的“大象”奔跑起來了。

  梳理37家“燈塔工廠”可發(fā)現(xiàn),除去重工行業(yè)的智能轉(zhuǎn)型翹楚三一重工樁機工廠,中國還有不少“燈塔工廠”在其細分領域內(nèi)是領跑者,比如阿里巴巴犀牛工廠、青島啤酒廠等,是全球服裝業(yè)、啤酒飲料業(yè)的首家“燈塔工廠”。

  記者探訪阿里巴巴犀牛工廠發(fā)現(xiàn),這是一家從服裝業(yè)切入的制造企業(yè),工廠內(nèi)的數(shù)字化內(nèi)容無處不在:生產(chǎn)前排位、生產(chǎn)排期、吊掛路線,都由AI來做;一件衣服上的花紋、文字,是消費大數(shù)據(jù)得出的結(jié)論;工廠“智慧大腦”實時控制裁剪、裝配,推出智能導航“棋盤式吊掛”等一系列新技術(shù)……

  “以前到了‘雙11’等電商大促節(jié),我們找傳統(tǒng)工廠做衣服只能靠打電話問進展,我們新品什么時候上架、什么時候交貨,心里沒底。”曾在工廠下單的曾揚健說,“現(xiàn)在通過犀牛智造,可以像查快遞物流一樣,看到制衣的實時進展,有效降低因為延遲交付而招來的消費者差評。”

  制造業(yè)行業(yè)通常不愿意接小單急單,曾揚健說,數(shù)字制衣可以實現(xiàn)小批量定制,行業(yè)平均“1000件起訂、15天交付”的生產(chǎn)門檻已快速壓減為“100件起訂、7天交貨”。

  數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一道選擇題,而是一種必然的發(fā)展趨勢。十年來,我國深入實施智能制造工程和制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型行動,深化云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展,發(fā)布國家智能制造標準體系,建成700多個數(shù)字化車間/數(shù)字工廠,實施305個智能制造試點示范項目和420個新模式應用項目,培育6000多家系統(tǒng)解決方案供應商。

  業(yè)內(nèi)人士認為,只有主動擁抱數(shù)字化,中國的制造業(yè)才能在未來的競爭中占據(jù)先機。

  探索制造業(yè)未來

  制造業(yè)的變遷與未來,可從“燈塔工廠”中探索一二。

  其一,新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合。

  隨著內(nèi)外環(huán)境變化,中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求迫切,如何將中國制造這個占全球30%比重的產(chǎn)業(yè)體系在資源環(huán)境強約束下激發(fā)出新的增長動能?

  在“燈塔工廠”天津海爾洗衣機互聯(lián)工廠內(nèi),5G如同一條無縫鏈接的紐帶,讓工廠里的所有元素達到“萬物互聯(lián)”,實時洞察生產(chǎn)運營狀態(tài)。

  “可以這么理解,工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品或移動端設備都有自己專屬的碼,5G網(wǎng)絡幫助掃碼可以將產(chǎn)品或者移動端設備的實時信息上傳,輔助工程師對工廠的整體運行有更好的信息管控。”天津海爾洗衣機互聯(lián)工廠工程技術(shù)平臺平臺長胡小波說。

  樹根互聯(lián)聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO賀東東認為,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),制造業(yè)將在“離線的物理世界”基礎上升級疊加“在線的數(shù)字世界”,從而能夠廣泛利用新一代信息數(shù)字技術(shù)的能力,推動制造業(yè)全面升級。

  十年來,我國制造業(yè)兩化融合指數(shù)大幅提升。全國工業(yè)企業(yè)關鍵工序數(shù)控化率、數(shù)字化研發(fā)設計工具普及率分別達到55.7%、75.1%,比2012年分別提高了31.1和26.3個百分點。

  尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破萬億元大關,已建成具有一定區(qū)域和行業(yè)影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過150家,工業(yè)設備連接數(shù)量超過7900萬臺套,服務工業(yè)企業(yè)超過160萬家。

  其二,能源利用效率和可持續(xù)發(fā)展水平顯著提升。

  推進綠色化轉(zhuǎn)型,是提升制造業(yè)競爭能力、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。越來越多的制造業(yè)領域,將綠色制造作為重要的發(fā)展方向。

  以阿里巴巴犀牛工廠為例,服裝行業(yè)已有企業(yè)跑通定制化生產(chǎn)模式,達到95%的產(chǎn)品售罄率,基本實現(xiàn)了按需生產(chǎn),極大節(jié)約了資源。中國數(shù)實融合50人論壇副秘書長胡麒牧認為,隨著數(shù)字經(jīng)濟深化發(fā)展,越來越多的制造業(yè)會像服裝行業(yè)一樣向定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。資源得以充分利用,碳排放強度更低。

  在海量數(shù)據(jù)的基礎上,依托于工廠的智能決策體系,工廠最佳用電模型可以在天津海爾洗衣機互聯(lián)工廠繪就。工廠IT工程師陳勇介紹說,工程師可以清楚知道每條生產(chǎn)線的能耗水平,畫出工廠的能耗模型,再結(jié)合城市用電的特點,將生產(chǎn)線的工作節(jié)奏調(diào)節(jié)到最優(yōu),降低工廠整體能耗。

  十年來,我國牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,堅持走綠色低碳循環(huán)發(fā)展之路,工業(yè)綠色發(fā)展成效顯著。推廣約2萬種綠色產(chǎn)品,創(chuàng)建近3000家綠色工廠,培育近200家綠色制造服務供應商,累計制定644項節(jié)能與綠色發(fā)展行業(yè)標準,初步構(gòu)建形成綠色制造體系。規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗“十二五”“十三五”分別下降28%和16%,2021年又進一步下降5.6%。

  其三,供應鏈更有韌性、更加靈活和強大。

  在供應鏈重要性日益凸顯的今天,提升供應鏈水平,深入整合全產(chǎn)業(yè)鏈資源,聯(lián)動上下游企業(yè)適應市場需求變化,是制造業(yè)企業(yè)重塑競爭優(yōu)勢的重要環(huán)節(jié)。

  馬士基集團中國首席代表彥辭表示,傳統(tǒng)觀念對供應鏈的關注集中于準時,但近年來人們越來越關注如何打造真正有韌性、更靈活和更強大的供應鏈。

  業(yè)內(nèi)專家表示,產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的發(fā)展雖然有效促進了全球分工和合作,提高了整體生產(chǎn)效率,但也造成了生產(chǎn)供應鏈條的脆弱性。一旦某個供應節(jié)點出現(xiàn)問題,極有可能對整體供應鏈造成影響。疫情之后,產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈韌性成為熱門經(jīng)濟話題,就是因為不同國家疫情狀況不同,經(jīng)濟重啟存在先后順序,供應鏈難以正常運轉(zhuǎn)。

  “燈塔工廠”可以利用各項先進技術(shù)提高供應鏈韌性,提高生產(chǎn)效率。以天津海爾洗衣機互聯(lián)工廠為例,陳勇介紹道,工廠采用數(shù)字化技術(shù),通過5G和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用讓工廠實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、自動分析,實時掌握供應商的生產(chǎn)狀態(tài)、物料的運輸狀態(tài)等,并且對供應商的響應速度形成評價體系,提升對供應商的管理,保證工廠的生產(chǎn)節(jié)奏,從而提升供應鏈韌性。

  “燈塔工廠”三一重工北京樁機工廠“柔性裝配島”進行樁機核心部件裝配(2021年9月27日攝) 受訪者供圖

  “燈塔之光”示范轉(zhuǎn)型升級路

  “燈塔”并不是終點,而是“希望之光”,可以為整個制造業(yè)的發(fā)展探索前行之路。

  胡麒牧表示“燈塔工廠”的經(jīng)驗可以復制,具備提供數(shù)字化整體解決方案的能力,從而實現(xiàn)對中小企業(yè)的賦能。

  “它們現(xiàn)在的高效率就是未來制造業(yè)的平均水平。技術(shù)進步改變了生產(chǎn)函數(shù),讓傳統(tǒng)制造企業(yè)進入新的生命周期。”胡麒牧說。

  擁有空調(diào)、冰箱、洗衣機、熱水器四個“燈塔工廠”的海爾是中國擁有“燈塔工廠”最多的企業(yè)之一。海爾的卡奧斯物聯(lián)生態(tài)科技有限公司便致力于為不同行業(yè)和規(guī)模的企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案,推動智能化發(fā)展、個性化定制、網(wǎng)絡化延伸、數(shù)字化管理新模式的普及。

  海爾卡奧斯物聯(lián)生態(tài)科技有限公司副總經(jīng)理林忠毅介紹道,在打造海爾“燈塔工廠”的過程中,卡奧斯提取和沉淀出自身的“燈塔經(jīng)驗”,實現(xiàn)對其他企業(yè)的賦能,比如在2021年幫助青島啤酒打造“燈塔工廠”。

  “燈塔之光”之所以閃亮,是因為有創(chuàng)新作為其發(fā)展內(nèi)核。胡麒牧表示,連點成線,串珠成鏈,以“燈塔工廠”為代表的先進制造企業(yè)走出創(chuàng)新驅(qū)動的跨越發(fā)展之路,將有助于推動中國制造業(yè)實現(xiàn)“從大到強”的華麗升級。

  歷史與實踐表明,沒有強大的制造業(yè),就沒有強盛的國家和民族。

  十年來,中國制造業(yè)增加值從16.98萬億元增加到31.4萬億元,占全球比重從22.5%提高到近30%;高技術(shù)制造業(yè)和裝備制造業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重分別從9.4%、28%提高到15.1%和32.4%;新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)7年世界第一……一系列數(shù)據(jù),勾勒出中國這十年來大國制造的非凡發(fā)展足跡。

  當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,全球產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈面臨重構(gòu),國際競爭更趨激烈。全新的考卷已然鋪展,更難的考題等待解答。

  著眼未來,工業(yè)和信息化部等八部門2021年12月聯(lián)合發(fā)布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,專門部署“智能制造示范工廠建設行動”,到2025年規(guī)模以上制造企業(yè)大部分實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡化,重點行業(yè)骨干企業(yè)初步實現(xiàn)智能化,到2035年對應企業(yè)全面普及數(shù)字化、網(wǎng)絡化,基本實現(xiàn)智能化。

  業(yè)內(nèi)專家表示,站在新的歷史起點上,把制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展放到更加突出的位置,堅定不移建設制造強國,就一定能搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的先機,構(gòu)筑未來發(fā)展戰(zhàn)略優(yōu)勢。

版權(quán)所有 中華工控網(wǎng) Copyright?2024 Gkong.com, All Rights Reserved