中國已擁有62座“燈塔工廠” 數量位居全球第一
“燈塔”引航 智造前行
來源 | 中央紀委國家監委網站2023-12-25 07:00
中央紀委國家監委網站 王雅婧 通訊員 黃隆星
河北省秦皇島市一家“燈塔工廠”車間內的巨型機械臂。圖片來源:視覺中國
安徽海爾家庭中央空調互聯工廠內人機智能協作的生產場景。海爾集團 供圖
阿里巴巴犀牛智造的生產車間。資料圖片
12月14日,世界經濟論壇發布了最新一批“燈塔工廠”名單。在新增的21家新晉制造業“燈塔工廠”中,有11家位于中國,涵蓋了新能源、家電、鋼鐵等多個行業。至此,中國已累計有62家工廠入選,成為全世界“燈塔工廠”最多的國家。
“燈塔工廠”被譽為“世界上最先進的工廠”,代表全球智能制造頂級實力以及工業領域數字化最高水平。中國能夠在“燈塔工廠”發展上取得如此亮眼成績,反映出中國在制造業領域的強大實力和競爭力。
中央經濟工作會議提出,發展新質生產力,實施制造業重點產業鏈高質量發展行動,大力推進新型工業化,發展數字經濟。近年來,我國不斷推動制造業數字化、智能化轉型升級,發展先進制造業集群,以“燈塔工廠”為代表的先進制造企業走出創新驅動的發展之路,助推中國制造業實現“由大到強”。
產品多數在生產之前就已經確定了“買主” 工業互聯網實現客戶需求與生產的智能對接
山東省青島市是華東地區八大工業城市之一,也是多家“燈塔工廠”的所在地。這些“燈塔工廠”中除了知名家電企業海爾集團旗下的數家互聯工廠外,還有一家消費品領域的工廠——青島啤酒廠。
家電和啤酒,看似是完全不相關的兩個行業,但作為“燈塔工廠”,海爾的互聯工廠和青島啤酒廠在數字化、智能化生產的內核上卻有著不少相似之處與關聯之處。其中之一,就是強大的工業互聯網平臺——卡奧斯平臺。
卡奧斯cosmoplat工業互聯網平臺是海爾推出的具有中國自主知識產權、全球首家引入用戶全流程參與體驗的工業互聯網平臺。它如同一條紐帶,將工廠的所有生產要素連接起來,打破了數據、技術、資源的孤島。
作為國內擁有最多“燈塔工廠”的企業,海爾集團從2017年正式成立卡奧斯cosmoplat工業互聯網平臺。除了自家的互聯工廠,海爾還利用自己的平臺和數字化轉型經驗為其他行業的企業提供可行性方案。2018年至今,卡奧斯平臺對內賦能海爾集團打造了8座“燈塔工廠”,對外跨行業賦能青島啤酒廠等成為該行業內首座“燈塔工廠”。
工業互聯網平臺賦能給這些企業帶來哪些不一樣的變化?用一句簡單的話來說,就是將原本以工廠為中心的大規模生產變為以用戶為中心的大規模定制。
在今年入選的“燈塔工廠”——海爾青島洗衣機互聯工廠的廠房內,一臺臺智能化機械設備有條不紊地運行,整個流程如行云流水般流暢迅速。雖然工廠內的每一道工序都有大量的數字化、智能化設備,但燈塔工廠的先進之處遠非“機器換人”,而是客戶與工廠之間更智能的對話。
雖然工廠的產量極高,卻無需大體量的貨物倉儲空間,因為產品多數在生產之前就已經確定了“買主”,剛一下線就會發往世界各地的客戶手中。這種高效的產銷模式,源于對用戶需求的深度了解和及時響應。在工廠內的顯示屏上,每天滾動著來自全球供應商的需求數據。而這座互聯工廠的生產正是從這些海量需求數據中開啟的。依托工業互聯網平臺強大的網絡,一方面,工廠可通過網絡收集到用戶需求并進行匯總分析,充分掌握用戶的需求和創意,比如有些國家的客戶喜歡帶香氣的洗衣機,有些國家的客戶需要大容量的洗衣機等;通過網絡,客戶訂單可以直接下達到工廠,工廠直發客戶。另一方面,通過工業互聯網平臺將企業的生產線和生產設備高效連接、統一管理,讓企業的生產線更加柔性、更加智能,能夠快速響應用戶需求,解決了傳統“以產定銷”模式下大量生產半成品、換型慢、庫存多的問題。
不僅僅是自家企業,卡奧斯平臺可復制的數字化經驗還為國內多家企業打造專屬的數字化生產模式,助力更多企業轉型。據介紹,卡奧斯cosmoplat通過“大企業共建 中小企業共享”的生態賦能模式,正在不斷地向其他行業企業提供數字化解決方案。目前,該平臺已鏈接企業90萬家,賦能企業15.8萬家。
以服裝行業為例,據卡奧斯紡織服裝行業總經理王曉鳳介紹,平臺能夠憑借數據高價值轉化能力,將復雜的數據架構封裝成豐富的數據服務,服務不同規模、不同行業、不同發展階段的企業用戶。在卡奧斯平臺的賦能下,一些服裝企業在接到客戶訂單的瞬間,信息就會直接同步到每一個部門和各個生產環節,從接單到確定生產僅用時5分鐘。
每十億個產品當中只允許出現1-3個不良品 七大智能制造使能技術實現“極限制造”
在最近公布的最新一批“燈塔工廠”名單中,寧德時代溧陽基地成功入選。這是繼寧德基地(總部)、宜賓基地后,寧德時代獲評的第三座“燈塔工廠”。目前,全球鋰電行業僅有的3座“燈塔工廠”,全部來自寧德時代。
寧德時代總部基地位于福建省寧德市赤鑒湖畔,這里每天有超過220萬個電芯誕生。電池制造面臨八大難點——極精密要求、極快速度、極高一致性、極低缺陷率、極高柔性、極高安全、極低成本、極高潔凈度。任何一項出現問題,都會帶來安全問題。為了達到電池領域這些堪稱“苛刻”的要求,寧德時代在業內率先提出“極限制造”的概念,具體來說,就是極高的生產效率、極快的柔性制造、極優的質量控制。
寧德時代總部基地運用“人工智能、大數據、云計算、數字孿生、邊緣計算、射頻技術、5g工業互聯網”七大智能制造使能技術,建立了極限制造體系架構,打造以智能制造平臺為核心,多平臺、多系統深度交互的工業化和信息化融合生態平臺,支撐極限制造目標的實現。
“在燈塔工廠中,不同工序之間的融合程度更高、拉線標準化更強、生產節拍更快、無人化做得更徹底,而這背后則是看不到的數據模型、系統算法、邊緣計算等能力在支持。”寧德時代智能制造部的馬林博士介紹。
在寧德時代總部基地,燈塔工廠生產線上需要的員工數量很少,只有在人工抽檢、設備運維等少數環節仍然需要員工參與。“我們并不是不需要人,人依然是重要的生產要素。”馬林說,設備的自動化程度提升是為人賦能,把不必要的重復性勞動力解放出來,同時產生更多對復合型人才的需求。“原來我們的it同事缺乏對制造的理解,而搞制造的同事又不了解軟件算法,為此我們早在2020年就專門成立了智能制造部,針對大數據、人工智能、設備控制等方面提升團隊專業性和復合性”。
馬林全程參與了寧德時代總部基地燈塔工廠的建設過程,他認為這座工廠的特色之一在于人效提升,相比于消費類電池,動力電池生產過程速度要求更快、缺陷要求更少,傳統檢測方法準確率較低,因此工廠引入人工智能技術輔助人工交叉檢測,明顯提升了準確率;先進制造技術的運用還反哺數字化開發,提升材料、工藝和裝備層級的仿真能力,原本需要一周時間的仿真工作現在一兩個小時就能做出來;此外,制造鏈條完成了閉環控制,大量沉積在生產線上的數據被喚醒,通過模型分析來改造工藝、提升效率。
在寧德時代,每十億個產品當中,才允許出現1-3個不良品。而“極限制造”為寧德時代總部基地帶來了一次飛躍:生產效率提升30%、運營成本降低20%、產品升級周期縮短40%、產品不良品率降低20%。這其中,5g工業互聯網應用可謂功不可沒。
一個小小的ar眼鏡,在5g加持下,就能夠實現生產操作現場和指揮后臺的同步交互,也讓生產管理培訓等環節實現了遠程甚至是跨地域的“身臨其境”。
技術人員可以使用ar/vr眼鏡,將生產操作現場與指揮后臺的前后端信息實時同步交互,指導者可以遠程協助進行智能輔助檢修、智能培訓等功能,提升操作現場的工作能力與效率。
如今在寧德時代總部基地內,處處能看到5g時代人工智能的最新應用場景:在高速模切工序,通過攝像頭精準捕捉到每一段產品的高清圖像,并通過人工智能算法對圖片進行實時分析,再通過5g網絡及時反饋到執行端,做到不放過任何一個瑕疵,真正實現了產品異常的零漏殺率。
一件訂單的換款時間從2小時縮短至1分鐘 “云端智造”體系讓服裝生產線更快更靈活
服裝制造是傳統的勞動密集型行業,在人們過去的印象里,服裝制造似乎和“高科技”搭不上半點關系。但如今,在科技的驅動下,服裝制造企業也逐步實現數字化、智能化升級,走向“新制造”。
2020年,阿里巴巴迅犀(杭州)數字科技有限公司(以下稱犀牛智造)作為服裝行業數字化、智能化轉型的探索者之一,獲得了燈塔工廠認證,這是一個代表了當今全球制造業智能制造和數字化最高水平的認證。
犀牛智造臨平園區位于浙江省杭州市臨平經濟技術開發區,擁有寬敞明亮的生產車間和忙碌的自動化設備。在這里,先進的物料傳輸系統“智能蛛網吊掛系統”如同一張巨大的蜘蛛網覆蓋在整個生產車間上空。該系統采用了獨家專利技術,有著諸多先進之處,比如,可以通過云端對生產中的每一件服裝進行運輸控制,讓生產車間從“人找貨”變成“貨找人”。同時,該系統還可以對每件衣服的生產進度等進行全面的數據采集,為生產質量控制,質量問題追溯及分析建立數據基礎,等等。
除了上述功能,“智能蛛網吊掛系統”還有一個優勢,就是能根據訂單量和款式的變化,動態調整生產線布局,適應快速變化的市場需求。
犀牛智造相關負責人表示,商品研發的速度和準確性問題,以及供應鏈的柔性快反能力是服裝制造業從傳統制造向智能制造轉型過程中的主要升級方向。一方面,傳統的服裝制造由于缺乏統一的生產標準和高效的數據收集系統,難以快速準確地抓住市場需求,進而影響新產品的開發效率和成功率。另一方面,服裝品牌期貨制的訂貨模式和消費者需求快速變化產生的庫存壓力,要求制造方必須具備低起訂量、快速交付的柔性制造能力,讓品牌方可以通過“小單快反模式”降低庫存。
所謂的“小單快反”,是指更小的起訂量和更快的交貨速度,在這種情況下,服裝商家可以更靈活地根據消費者需求或時尚需求的變化調整訂單。在傳統生產流程中,生產物料和生產調整緩慢使得制造廠偏好批量化訂單,難以及時響應市場變化,控制庫存。而如今,面對市場需求的快速反應,犀牛智造依托天貓服飾搭建的機會賽道和趨勢爆品相關的數據產品,具備了數據驅動的商品研發能力。利用大數據分析和ai算法,提高了研發的命中率和生產的靈活性。同時,通過數字化升級,犀牛智造的下屬工廠可以根據下單的貨物快速切換生產線,將一件訂單的換款時間從原本的2個小時縮短到了1分鐘。
盡管自動化和智能化成為生產力提升的核心,但犀牛智造仍保留了相當規模的人力資源。工廠通過“工藝智能交互pad”和“犀眼-xcamera”等智能硬件,對全體工人實行“邊教邊做”和“邊做邊檢”的培訓機制,提升工人的技能和熟練度,以適應數字化生產的需求。
犀牛智造相關負責人表示:“當初工廠之所以取名叫犀牛,是因為犀牛是地球上最古老的物種之一,就像服裝制造業一樣歷史悠久。犀牛是速度、靈活的。盡管體型龐大,但它們可以迅速反應并靈活行動。就像我們致力于運用先進的智能技術和數字化能力,為行業帶來新的突破。”
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