“未來工廠”什么樣

文/葉曉楠

圖/東方IC

讓機器人“生”出一顆“匠心”，把人工智能“煉”成火眼金睛，教自動化設(shè)備學(xué)會“上網(wǎng)”，管理產(chǎn)品的全生命周期……今日的智能制造，可不只是機器人應(yīng)用這么簡單，那些熟悉的崗位上，正發(fā)生著巨大的變化，一幅未來工廠的圖景正在徐徐展開。

機械工業(yè)經(jīng)濟管理研究院兩化融合協(xié)同創(chuàng)新中心主任宋嘉認為，“未來工廠”是一種新的生產(chǎn)范式，將對行業(yè)產(chǎn)生深刻影響，它是基于5G、人工智能、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)與工業(yè)深度融合而實現(xiàn)的一種新模式，是新基建中“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”轉(zhuǎn)型的一種探索實踐，將通過一系列創(chuàng)新形成累積優(yōu)勢。

方寸之間能閃轉(zhuǎn)騰挪

在浙江正泰電器（下稱“正泰電器”）的“未來工廠”，低壓電器生產(chǎn)線上一個個斷路器內(nèi)部分成了“四居室”，分布著電磁系統(tǒng)、熱脫扣系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)等零部件，就在這方寸之間，機器手要閃轉(zhuǎn)騰挪，無誤差地完成沖壓、焊接、精準組裝各種細小零部件等連續(xù)動作，同時還要經(jīng)得起視覺在線檢測系統(tǒng)火眼金睛的“審視”。

“這種產(chǎn)品，只要用電的地方就要用到。而正泰電器是這類產(chǎn)品產(chǎn)銷量最大的一家企業(yè)。為了滿足市場需求、做好產(chǎn)能支撐，我們每天要生產(chǎn)300 萬極（產(chǎn)品單位）。”正泰電器生產(chǎn)運營部常務(wù)副總理金火說。

在他背后，兩三層樓高的螺旋運輸塔打通了關(guān)鍵部件車間與組裝車間，5G 網(wǎng)絡(luò)通信下的AGV（無人搬運車）物流車穿梭往復(fù)，原料安靜地等待著指令，被運送到需要它們的生產(chǎn)線上。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，組裝產(chǎn)線可以根據(jù)需求自動調(diào)整原料產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏，實現(xiàn)跨產(chǎn)線間的一體化聯(lián)動，進一步提高生產(chǎn)效率。作為首條企業(yè)自主設(shè)計、制造并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的小型斷路器全制程自動化生產(chǎn)線，它每1.2 秒即可生產(chǎn)出一個斷路器，效率驚人。在正泰電器，除了小型斷路器，繼電器、接觸器等主打產(chǎn)品都已建設(shè)了同樣水準的數(shù)字化車間。

從訂單到生產(chǎn)實現(xiàn)“端到端”的數(shù)字化鍛造

市場需求的多樣化、個性化趨勢，要求“未來工廠”在面對不斷變化的產(chǎn)品需求時，要具備快速反應(yīng)的柔性生產(chǎn)交付能力。也就是說，“未來工廠”不是為了數(shù)字化而數(shù)字化，而是為了給用戶創(chuàng)造更廣泛的價值場景。

在老板廚房電器“未來工廠”的生產(chǎn)車間內(nèi)，機械臂、AGV、集群和網(wǎng)絡(luò)深度結(jié)合，組成了一個互聯(lián)互通的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過阿里云人工智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引擎打造的老板電器九天中樞智能平臺，將生產(chǎn)制造、設(shè)備物聯(lián)、倉儲物流等系統(tǒng)打通，同時基于銷產(chǎn)存等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)圖形化展現(xiàn)、分析。

九天中樞智能平臺的一個突出功能，是以數(shù)字驅(qū)動業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)驅(qū)動在用戶端的體現(xiàn)，就是老板電器數(shù)字烹飪鏈。

比如，老板中式蒸烤一體機在烹制烤鴨時，使用了烤鴨的中式烹飪曲線，整個烹飪過程能夠完整地復(fù)制傳統(tǒng)烤鴨的經(jīng)典制作方法，讓用戶在家就能吃到地道的烤鴨。

老板電器行政總監(jiān)俞佳良介紹說，截至目前，老板電器已經(jīng)收集了超過3000 道中式經(jīng)典菜品曲線，同時結(jié)合第三方數(shù)據(jù)信息，根據(jù)顧客對產(chǎn)品的不同需求、期望、偏好，從用戶角度出發(fā)，分析產(chǎn)品需求，實現(xiàn)精準規(guī)劃，不斷縮小市場與用戶、研發(fā)與用戶、制造與用戶的距離。

由正在“孕育”中的產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備的通信、互動，控制它們自身的制造過程，告知生產(chǎn)設(shè)備它們的生產(chǎn)要求是什么、何時需要補充原料、下一步工序是什么。這種基于數(shù)字孿生技術(shù)的生產(chǎn)模式，正是“未來工廠”闊步邁向數(shù)字化的基礎(chǔ)。

智能化轉(zhuǎn)型成為企業(yè)必答題

為了讓中小商家實現(xiàn)小批量高頻上新，快速滾動補貨，阿里巴巴推出了新制造平臺——犀牛智造，先從服裝產(chǎn)業(yè)切入進行試水，做到了“100 件起訂、7 天交付”，實現(xiàn)“定制服裝批量化生產(chǎn)”。作為一座試點工廠，犀牛智造的重點不在于制造，而在于把互聯(lián)網(wǎng)能力與制造業(yè)融合起來。

據(jù)犀牛智造CEO 伍學(xué)剛介紹，犀牛智能中央倉可進行智能采購、柔性供給。在犀牛智造的工廠里，每塊面料都有ID，可全鏈路跟蹤、自動出入庫管理、自動配送和智能化揀選，資源利用率平均提升了4 倍。

國家信息中心首席信息師張新紅認為，數(shù)字化的生存能力是企業(yè)在數(shù)字時代的核心競爭力?！跋Ｖ窃祀m然從服裝行業(yè)入手，但其所代表的思考問題的方法、通用的技術(shù)解決方案、數(shù)字化的思維，在其他領(lǐng)域同樣是可以利用的。”

在宋嘉看來，“未來工廠”最大的特征是“融合智能化”，其改變和影響是變革性的、結(jié)構(gòu)性的而不是局部的。

首先，“未來工廠”所代表的“融合智能化”，是在工業(yè)化與信息化深度融合基礎(chǔ)上形成的，將會對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)范式、數(shù)據(jù)鏈、價值鏈等方面產(chǎn)生一系列影響或改變。其次，信息技術(shù)的核心價值發(fā)生變化，信息技術(shù)不只是輔助式工具，而成為決定性方法，將帶來生產(chǎn)模式的改變以及價值鏈的重塑。此外，數(shù)據(jù)來源更廣泛、大數(shù)據(jù)將賦能到單個產(chǎn)品上。

宋嘉說，當前的制造信息化的數(shù)據(jù)來源還是以企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)為主，而“未來工廠”將打通“一橫一縱”的行業(yè)數(shù)據(jù)?？v向數(shù)據(jù)是圍繞產(chǎn)品的全價值鏈、全要素的數(shù)據(jù)，不僅僅是生產(chǎn)、物流，還將包括研發(fā)設(shè)計數(shù)據(jù)等全價值鏈的數(shù)據(jù)進行融合并用于生產(chǎn)；橫向數(shù)據(jù)就更加深刻，行業(yè)大數(shù)據(jù)將賦能單一企業(yè)甚至單個產(chǎn)品，這意味著可將同一行業(yè)或相近行業(yè)甚至相同產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)據(jù)具體賦能到某一條產(chǎn)線或產(chǎn)品上，使單個產(chǎn)品形成更為獨特的功能。

宋嘉表示，“新基建”正在夯實產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的基礎(chǔ)，“我們希望企業(yè)一定要認識到，企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是選擇題，而是必答題了?！?/p>