破解世界性難題的“新昌模式”
——軸承行業(yè)大面積推廣智能制造的探索和經(jīng)驗

毛光烈

（浙江省智能制造專家委員會，寧波，315000）

中小企業(yè)推廣智能制造一直是世界性難題，而浙江省紹興市山城小縣新昌自從成為浙江省“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級專項試點縣”后，選擇以軸承行業(yè)作為試點，在中小企業(yè)中開展智能制造，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)數(shù)據(jù)庫建設，大大提升了軸承行業(yè)的生產(chǎn)率水平，降低生產(chǎn)成本，初步形成以“數(shù)字化改造、網(wǎng)絡化協(xié)同、平臺化服務”為特色內(nèi)涵的智能制造“新昌模式”，同時通過與本土企業(yè)合作，出臺軸承行業(yè)智能制造“百企提升”計劃，成就一片中小微企業(yè)實現(xiàn)智能制造的好格局，為破解中小企業(yè)大面積推廣智能制造這一“世界性難題”提供了經(jīng)驗和樣板，也為新一代人工智能的研究與應用創(chuàng)造了條件。

一、背景與問題的提出

去年國務院副總理馬凱親自表態(tài)，要求工信部與《中國制造2025》專家咨詢委員會一起研究在中小企業(yè)大面積推廣智能制造的對策，為這一“世界性難題”找到破解之法。

德國自2013年提出發(fā)展工業(yè)4.0，至今已有5年時間，但絕大多數(shù)中小企業(yè)面貌依舊，至今沒取得明顯進展。在中小企業(yè)中發(fā)展智能制造，德國亦沒有取得明顯的進展。

從中國自身來看，中小企業(yè)數(shù)量占到97.4%，但截至2017年底，各大企業(yè)的機聯(lián)網(wǎng)率只有39%，中小企業(yè)的比例更低。即使有的中小企業(yè)在機器換人或產(chǎn)品包裝自動化等環(huán)節(jié)有進步，但離企業(yè)全面實現(xiàn)智能制造的要求，還存在很大差距。

新昌縣規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)有254家，其中，中小企業(yè)245家，占比為96.4%。2016年，企業(yè)的機聯(lián)網(wǎng)率只有38.2%，但即使是機聯(lián)網(wǎng)率高的企業(yè)，也未必在企業(yè)中全面實現(xiàn)了智能制造。一些大企業(yè)只是在少數(shù)二級分廠或部分車間實現(xiàn)了自動化或智能化生產(chǎn)，中小企業(yè)完成自動化或智能化生產(chǎn)線改造的更少，更不用說在整個企業(yè)全面實現(xiàn)智能制造了。

因此，在中小企業(yè)中大面積推廣智能制造，成了世界性待破解的難題。

二、“新昌模式”系統(tǒng)破解六大難題

在開展浙江省委省政府部署的“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級專項試點縣”的工作中，新昌縣委縣政府意識到：中小企業(yè)能否大面積成功推廣智能制造方式，關系到打贏工業(yè)轉(zhuǎn)型升級攻堅戰(zhàn)的成敗。在深入調(diào)研后，他們決定從2017年下半年起，連續(xù)三年，在軸承行業(yè)中小企業(yè)中開展推行智能制造的三期“百企提升行動”。

經(jīng)過努力，2017年第一期首戰(zhàn)告捷，55家企業(yè)智能制造工程全面改造項目通過驗收，自愿簽約參加第一期智能制造技改工程的企業(yè)達到92家。目前，這些企業(yè)已基本完成技改工程并開始應用培訓，開啟在中小企業(yè)大面積推廣智能制造方式的新局面。

這次行動破解了中小企業(yè)推廣智能制造的“六大難題”：中小企業(yè)自己改造難、企業(yè)尋求承包單位難、中小企業(yè)領導決策難、示范容易面上推廣難、智能制造后續(xù)服務難、供需各界形成合力難，這種做法和套路被稱為“新昌模式”。

1） 中小企業(yè)自己改造難——工程承包

企業(yè)智能制造技術改造工程的承包模式，成功破解了中小企業(yè)自身沒有能力進行信息化改造的難題。

在全國各行各業(yè)都在談論并實施“互聯(lián)網(wǎng)+”的潮流中，新昌的中小企業(yè)也希望在自己的企業(yè)中實施“互聯(lián)網(wǎng)+”，但實際上一開始著手開展工作，就發(fā)現(xiàn)自己的企業(yè)因缺乏信息化人才，企業(yè)經(jīng)營管理團隊缺乏信息化知識，因此對這項工作是“老虎吃天，無能為力”。中小企業(yè)自身沒有能力進行智能制造方式的工程技術改造，成為其發(fā)展的第一個“攔路虎”。

新昌陀曼智造科技有限公司（以下簡稱陀曼智造）從住建行業(yè)“交鑰匙”工程承包方式中受到了啟發(fā)，從2013年起開始這一商業(yè)模式的探索，慢慢形成一套企業(yè)信息工程承包實施的經(jīng)驗。許多中小企業(yè)從陀曼智造探索試點成功的企業(yè)中看到了企業(yè)信息技術改造工程承包的優(yōu)越性：比自己做省心、省力、省錢，且工程質(zhì)量與工期有保證，從而紛紛采用這一更具性價比的商業(yè)模式。

從陀曼智造2017年承包實施并已經(jīng)驗收的55家軸承行業(yè)智能制造技改工程的企業(yè)看，平均每家企業(yè)智能制造技改工程的費用約23萬元。用最經(jīng)濟的投入，換取企業(yè)先進的制造方式，各個中小企業(yè)的企業(yè)家都覺得錢花得值。

2） 企業(yè)尋求承包單位難——試點培育

新昌依托本地“陀曼智造”來承包軸承企業(yè)的智能制造技改工程，成功破解了中小企業(yè)不知選擇哪家信息工程公司的難題。

中小企業(yè)大多分布在遠離一二線城市的縣城與鄉(xiāng)村，而多數(shù)縣連一家工業(yè)信息工程公司都沒有。到外地選一家工業(yè)信息工程公司來承包自己企業(yè)智能制造技改的工程業(yè)務，又存在著不知道找誰承包、不知道哪家信息工程做得好的難題。因此，在本地培育或引進一家工業(yè)信息工程公司，讓他們做幾家“看得見、做得好、能放心”的企業(yè)智能制造技改工程，成為在中小企業(yè)大面積推廣智能制造的先決條件。

陀曼智造是陀曼集團下屬的一家工業(yè)信息工程承包商，是列入浙江第一批重點培育的工業(yè)信息工程公司，其母公司陀曼集團已在軸承自動化設備領域深耕十多年，非常熟悉新昌中小軸承企業(yè)轉(zhuǎn)型升級所面臨的痛點和需求。借助母公司的經(jīng)驗積累和本地優(yōu)勢，陀曼智造具有為軸承行業(yè)提供“精準服務”的基礎和優(yōu)勢。因此，新昌縣組織力量，加強指導，支持陀曼智造集中精力在本地抓試點示范，建樣板工程，做品牌企業(yè)。同時，陀曼智造也積極配合，通過努力，終于形成了新昌縣“依托一家信息工程公司、承包百家軸承制造企業(yè)、成就一片中小微企業(yè)實現(xiàn)智能制造”的好格局。

3） 中小企業(yè)領導決策難——免費體驗

小規(guī)模免費體驗的方法，破解了智能制造技改工程決策拍板難的問題，開拓了從“要我改”向“我要改”轉(zhuǎn)變的新局面。

為了幫助軸承制造企業(yè)解除實施智能制造技改工程花錢多不合算、工程技改后故障多維護難等思想顧慮，新昌縣專門從智能制造專項資金中撥出500萬元，陀曼智造也出資500萬元，共同成立軸承企業(yè)推廣智能制造技術的小規(guī)模免費體驗專項基金，同時規(guī)定每家規(guī)模以上的軸承企業(yè)，可以根據(jù)企業(yè)加工設備的數(shù)量比例，免費安裝陀曼-e（TM-e）微智造系統(tǒng)，但最多不超過80臺，經(jīng)費從專項基金中支出。

小規(guī)模免費體驗的方法，讓參與企業(yè)親身感受到安裝陀曼-e微智造系統(tǒng)的設備與沒有安裝陀曼-e微智造系統(tǒng)設備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、人工成本與能耗等方面的差距，試行幾個月后，許多企業(yè)主動掏錢要求全面改造，形成了“我要改、自覺改”的新風尚。

4） 示范容易面上推廣難——迭代升級

TM-e微智造系統(tǒng)1.0、2.0、3.0版的迭代升級開發(fā)，給智能制造技改企業(yè)提供了越來越好的體驗,破解了在中小企業(yè)推廣智能制造做“盆景”易、做成滿山遍野“風景”難的問題。

為了不斷提升智能制造水平，陀曼智造對TM-e微智造系統(tǒng)進行連續(xù)升級開發(fā)。最初的TM-e 1.0版集成5種應用功能，只能滿足用戶試用體驗；升級后的TM-e 2.0版集成11種應用功能，能基本滿足中小軸承企業(yè)日常生產(chǎn)管理的需求；而TM-e 3.0則為滿足用戶更多的體驗需求而開發(fā)，超過20種應用功能，預計今年六月底上線。

去年開始在軸承企業(yè)安裝TM-e 1.0時，各企業(yè)初步嘗到智能制造的甜頭，但大多數(shù)企業(yè)仍處于觀望狀態(tài)，而當TM-e 2.0在試點企業(yè)上線運行之后，其功能從解決軸承企業(yè)難點痛點、提效增益上入手，激發(fā)了更多企業(yè)的積極性與能動性，一些原來持觀望態(tài)度的企業(yè)都要求參加智能制造工程技術改造，并且還對TM-e 3.0充滿期待。自此，在中小微企業(yè)大面積推進智能制造技改工程，終于形成良好勢頭。

5） 智能制造后續(xù)服務難——在線服務

軸承數(shù)據(jù)大腦與在線服務平臺的建設并投入運營，為已實現(xiàn)智能制造技改的企業(yè)破解了“后續(xù)服務難”的問題。目前，已經(jīng)驗收的55家企業(yè)4000多臺設備均已全部上云用云，并實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)自動采集、清洗、歸集和部分應用，軸承數(shù)據(jù)大腦的雛形基本形成。

利用軸承數(shù)據(jù)大腦，各中小企業(yè)可以在線向用戶提供設備遠程預熱和控制、故障遠程診斷和維護、設備異常原因在線分析、刀具更換預警控制等服務，這樣用戶對設備故障發(fā)現(xiàn)與處理速度可提高120%以上。這一在線服務平臺的開發(fā)，顯著提高企業(yè)智能生產(chǎn)與管理的體驗和效益。

6） 供需各界形成合力難——政策引導

切實管用的組織領導、正確的政策引導、良好的政府服務、智能制造專家的指導，破解了推進智能制造各方合力形成難的問題。

新昌軸承制造中小微企業(yè)有600多家，但規(guī)模以上的企業(yè)只有48家。為了做好軸承企業(yè)推廣智能制造的“百企提升”工作，新昌縣出臺了《新昌縣軸承行業(yè)智能制造“百企提升”活動實施方案》，并成立工作小組，對列入新昌縣智能制造示范項目的企業(yè)獎勵30萬元；列入縣百企提升活動示范企業(yè)的獎勵10萬元；對企業(yè)配備信息化專業(yè)人才的，予以每年1萬元/人的補貼；智能制造技術改造經(jīng)費投入50萬元以上的，按信息化設備與軟件投入合計經(jīng)費的8%進行補助。

同時，浙江省智能制造專家委員會與派駐新昌縣的專家指導組，對新昌縣的工作進行全程指導。浙商銀行“融資、融物、融服務”的金融模式創(chuàng)新，與新昌縣陀曼智造的務實合作，亦發(fā)揮了重要作用。此外，新昌縣還通過現(xiàn)場參觀與召開現(xiàn)場會的方法，講好企業(yè)實施智能制造技改工程前后對比的故事，算好企業(yè)實施智能制造技改工程之后“節(jié)約材耗、節(jié)約能耗、節(jié)省人工與管理成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)，提高勞動生產(chǎn)效率，提高企業(yè)效益”的經(jīng)濟賬，讓企業(yè)家現(xiàn)身說法，談體會講感受，從而增強共識，形成各方聚心聚力抓智能制造的合力。

總之，新昌縣“破六難”，在軸承行業(yè)中小企業(yè)推廣智能制造的方法系統(tǒng)且完整，六項舉措之間相互聯(lián)系、互相依托、互相促進，缺一不可，最終形成一套由企業(yè)主導、政府引導、專家指導且規(guī)劃得體、實施得力、供需對接好、實施效果明顯、可持續(xù)的推進模式。

三、“新昌模式”的初步成效

新昌在中小企業(yè)中推廣智能制造取得的初步成效主要體現(xiàn)在以下5個方面。

1） 55家企業(yè)取得明顯成效

第一批通過驗收的55家企業(yè)取得了明顯成效，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是通過智能制造技改工程實現(xiàn)生產(chǎn)和管理的數(shù)據(jù)化、透明化和實時化。企業(yè)管理者可以通過手機App隨時查詢生產(chǎn)計劃完成情況和設備使用情況等，車間管理者可以利用數(shù)據(jù)來分析問題的原因和進行預防性管理，操作員工通過看板可實時查看生產(chǎn)計劃完成情況和員工績效排名，從而顯著提升了員工的工作積極性。

二是陀曼智造通過示范企業(yè)“先行一步、再帶一片”的梯次提升工程，摸索出一套可復制的用戶價值提升方法，給用戶帶來實實在在的增值服務。

首先，陀曼智造把普佑公司作為價值提升樣板試點企業(yè)，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)其設備有效利用率（OEE）不是很理想，最高為82%，最低只有38%，平均OEE只有58.7%。

根據(jù)這種情況，陀曼智造為普佑公司制訂了三個階段的提升方案。

第一階段：補短板。重點針對效率較低（OEE低于70%）的生產(chǎn)線進行問題分析，提出改善方案，改進后生產(chǎn)線平均OEE達到70%以上。

第二階段：強化標準化作業(yè)和管理。推行工藝流程、工藝參數(shù)、員工作業(yè)等標準化方式，同時通過進一步解決問題，把平均OEE提升到80%左右。

第三階段：實現(xiàn)1人多線管理。通過設備硬件改善、新技術應用、標準化及信息化等一系列解決方案的實施，從目前1人負責1條生產(chǎn)線提高到1人負責2條生產(chǎn)線，生產(chǎn)線平均OEE達到85%左右。

現(xiàn)在，普佑公司正處于第一階段推廣、第二階段試點工作。從該公司第一階段的試點情況來看，公司在不增加生產(chǎn)設備投入的情況下，產(chǎn)量提升25.5%，單位用工成本和單位耗電成本下降20%左右。在實現(xiàn)第三階段試點目標時，預計產(chǎn)量可提升47.5%、單位用工成本降低82%、單位耗電成本降低32%。

目前，陀曼智造在普佑公司第一階段試點成功的方法，正在第一批50多家企業(yè)進行復制推廣。據(jù)保守估計，該方法可為這些企業(yè)的設備有效生產(chǎn)率平均提高20%左右，綜合生產(chǎn)成本平均降低12%左右，勞動用工平均減少50%左右。

2） 形成更大面積推廣智能制造的好勢頭

目前，新昌的軸承企業(yè)紛紛要求加入實施智能制造技術改造工程的行列。為了確保工程技術改造質(zhì)量，新昌軸承制造企業(yè)第二期智能制造技術改造的150家企業(yè)已經(jīng)展開相關工作，預計在2018年9月底前完成；第三期計劃在2019年6月完成。

在軸承行業(yè)的引領下，新昌縣醫(yī)藥、紡機、冷配、汽配等行業(yè)都加快了智能化改造步伐，從而帶動新昌全縣傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。同時，新昌軸承行業(yè)成批推廣智能制造的工作模式，很快傳播到周邊地區(qū)。江西省政府、山東臨清市、安徽無為縣以及浙江海寧市、常山縣等省內(nèi)外有關部門紛紛派人前來取經(jīng)，并邀請陀曼智造幫助開展軸承行業(yè)中小企業(yè)智能制造技改工作。

3） 國際軸承生產(chǎn)巨頭落戶新昌

瑞典SKF（Svenska Kullager-Fabriken）公司是全球軸承科技與制造的領導者，2016年，該公司的銷售額達到560億元。在對我國多個地方進行考察和比較后，該公司認為新昌軸承產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全，特別是新昌率先在軸承行業(yè)批量推廣以智能制造促轉(zhuǎn)型升級的舉措，合乎SKF公司對這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的要求。

2018年2月，SKF集團與新昌縣簽約，并計劃在新昌投資1億美元以上建設占地200畝的球軸承生產(chǎn)基地，并將位于法國和中國上海的球軸承全球研發(fā)中心搬至新昌。目前，該項目已開工，計劃于2019年建成投產(chǎn)，預計每年可生產(chǎn)球軸承上千萬套，年銷售額超15億元。

4） 在線服務平臺與數(shù)據(jù)庫在建設

在線服務平臺與數(shù)據(jù)庫的建設，促進了軸承行業(yè)數(shù)據(jù)大腦的發(fā)展，為工業(yè)大數(shù)據(jù)建設與新一代人工智能的研究與應用創(chuàng)造了條件。云平臺數(shù)據(jù)大腦不僅能讓軸承生產(chǎn)企業(yè)利用數(shù)據(jù)進行預測、分析和應用決策，同時還能為銀行、政府部門、其他平臺服務商等提供增值服務。

云平臺數(shù)據(jù)大腦可以協(xié)助銀行通過對客戶的生產(chǎn)設備有效使用率、單位能耗與行業(yè)平均指數(shù)的分析比較，實現(xiàn)對企業(yè)運營的健康管理，提前預測、發(fā)現(xiàn)并化解經(jīng)營中的隱患，及時化解信貸風險，保證企業(yè)運營正常健康，從而提高銀行的償貸能力。

此外，云平臺數(shù)據(jù)大腦還可以利用大數(shù)據(jù)分析，向政府部門提供行業(yè)設備綜合開工率指數(shù)，通過指數(shù)走勢可讓政府部門實時掌握行業(yè)的景氣程度和形勢走向。

5） “新昌模式”引發(fā)各界關注

目前，“新昌模式”引發(fā)全國各界的高度關注，國家有關部委、中國工程院專家等幾十家單位的領導、專家到新昌考察。

浙江省常務副省長馮飛提出要在全省推廣“新昌模式”；中國工程院制造業(yè)研究室主任屈賢明帶隊到陀曼智造調(diào)研，對新昌在軸承行業(yè)中小企業(yè)推廣智能制造的模式予以高度評價；浙江省政府副秘書長徐紀平到新昌作專題調(diào)研并寫相關調(diào)研報告；浙江省副省長高興夫?qū)Α靶虏Ｊ健睂ｉT批示并予以充分肯定，要求加快推廣步伐。

四、結(jié)語

在中小型軸承企業(yè)推廣智能制造，新昌作出了積極、寶貴的貢獻，但“新昌模式”不是唯一的模式，各地應結(jié)合實際情況創(chuàng)造出適用于自己的經(jīng)驗與有效模式。同時，“新昌模式”的形成時間比較短，還需要進一步接受實踐的檢驗，軸承制造在線服務平臺與數(shù)據(jù)大腦還需要在工作中進一步完善和提升。但是，在全省、全國乃至全球破解中小企業(yè)大面積推廣智能制造的難題中，“新昌模式”的探索價值以及相應的經(jīng)驗，無疑具有啟發(fā)和借鑒作用。