美的“燈塔工廠”照亮新智造之路

文｜美云智數(shù)

“未來工廠”建設(shè)是浙江省在中國的率先探索，自2015年至今累計(jì)認(rèn)定未來工廠12家，2021年以“數(shù)”謀新再加碼，33家企業(yè)成為全省試點(diǎn)。如今，浙江省正在加快數(shù)字化發(fā)展，引領(lǐng)制造業(yè)全方位升級(jí)，打造全球智能制造踐行地。

“燈塔工廠”被視為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者，是數(shù)字化制造和全球化4.0的表率。代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平?！盁羲S”與“未來工廠”有著異曲同工之妙——向“用得值”著眼，探索如何借助先行經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)企業(yè)智能制造、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)價(jià)值的轉(zhuǎn)化？他山之石，可以攻玉。美的經(jīng)驗(yàn)，以“數(shù)”為鑒。

智造浙江：全球先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)

作為制造業(yè)領(lǐng)跑全國的省份，浙江省堅(jiān)持以新發(fā)展理念引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)取得重大進(jìn)展，“十三五”期間交出了一份不錯(cuò)的成績單：到2020年底，規(guī)模效益持續(xù)提升，制造業(yè)增加值突破2萬億元。創(chuàng)新發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁，規(guī)上制造業(yè)企業(yè)研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)占營業(yè)收入的比重達(dá)2.8%、新產(chǎn)品產(chǎn)值率達(dá)42.4%，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力居全國第三。數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速增長、總量居全國第四，核心產(chǎn)業(yè)增加值年均增長15.2%、占生產(chǎn)總值（GDP）比重10.9%，“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”指數(shù)居全國第一。

從“十四五”規(guī)劃展望未來，浙江省全球先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)發(fā)展目標(biāo)是到2025年，形成一批世界級(jí)領(lǐng)軍企業(yè)、單項(xiàng)冠軍企業(yè)、知名品牌、核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際標(biāo)準(zhǔn)，全球先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)取得重大進(jìn)展。

在空間布局上，浙江省構(gòu)建了“雙核一帶一廊”總體布局，聯(lián)動(dòng)海洋強(qiáng)省建設(shè)，形成全省全域陸海統(tǒng)籌發(fā)展新格局，打造4個(gè)世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群和15個(gè)優(yōu)勢制造業(yè)集群。其中“雙核”是杭州、寧波兩大核心引領(lǐng)，唱響杭州、寧波“雙城記”，謀劃打造高能級(jí)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)、數(shù)字賦能平臺(tái)，不斷在先進(jìn)制造和數(shù)字經(jīng)濟(jì)上發(fā)力，努力成為全球先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)的核心引擎。

“未來工廠”：培育浙江新智造群體“千家軍團(tuán)”

正在打造全球智能制造踐行地，加快數(shù)字化發(fā)展，引領(lǐng)制造業(yè)全方位升級(jí)。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，新產(chǎn)品新模式新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展，以“未來工廠”為引領(lǐng)、智能工廠（數(shù)字化車間）為主體的智能制造群體不斷壯大，生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)實(shí)現(xiàn)根本性變革。

“未來工廠”的建設(shè)是浙江省在國內(nèi)的率先探索，是數(shù)字化改革數(shù)字經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)的主要任務(wù)之一，也是打造全球先進(jìn)制造業(yè)基地的重要支撐。自2020年12月23日，浙江省首屆“未來工廠”發(fā)布會(huì)拉開序幕以來，一批先行先試的企業(yè)已邁出智造轉(zhuǎn)型的重要一步。

時(shí)隔半年之后，以“產(chǎn)業(yè)大腦+未來工廠”為突破口，浙江省戰(zhàn)略再升級(jí)、整合資源要素，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。2021年7月22日，浙江對(duì)外發(fā)布《“未來工廠”建設(shè)導(dǎo)則》，是基于浙江“未來工廠”建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)標(biāo)國內(nèi)外智能制造先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研究制定的指導(dǎo)性、引領(lǐng)性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)了解，今年年底前，浙江省經(jīng)信廳將組織力量對(duì)各企業(yè)試點(diǎn)建設(shè)情況進(jìn)行現(xiàn)場為主的綜合驗(yàn)評(píng)，并視評(píng)估結(jié)果擇優(yōu)認(rèn)定為2021年“未來工廠”或“未來工廠”培育企業(yè)。各地正紛紛加大對(duì)“未來工廠”建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目的支持力度，以杭州為例，到2025年將力爭培育“聚能工廠”“鏈主工廠”和“智能工廠”150家以上，培育數(shù)字化車間1000個(gè)以上，探索發(fā)布一批“云端工廠”。

“燈塔工廠”：第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者

素有智能制造“奧斯卡”之稱的“燈塔工廠”，是由達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同遴選的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平。而這些入選的“燈塔工廠”，則均是在第四次工業(yè)革命尖端技術(shù)應(yīng)用整合工作方面卓有成效，堪為全球表率的領(lǐng)先企業(yè)。

自2018年啟動(dòng)全球“燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目評(píng)選至2021年9月，共選出90座“燈塔工廠”，中國有31家企業(yè)入選，占比達(dá)到34%，增長勢頭迅猛。中國大陸企業(yè)共有13家入選，包括美的集團(tuán)、上汽大通、濰柴動(dòng)力、寶山鋼鐵、阿里巴巴、青島啤酒等。從某種意義上來說，這是我國制造業(yè)不斷擁抱新技術(shù)、推進(jìn)數(shù)字化的生動(dòng)寫照。

有數(shù)據(jù)表明，盡管新冠疫情帶來了前所未有的顛覆影響，但93%的“燈塔工廠”不僅提高了產(chǎn)量，并找到了新的營收來源。這些燈塔企業(yè)能在外部不確定、不穩(wěn)定因素的壓力下順勢而為、脫穎而出，其“敏捷”和“韌性”值得稱道。

中國入圍企業(yè)主要分布在機(jī)械制造、汽車制造、家用電器、鋼鐵制造、電子設(shè)備制造、紡織服裝、食品制造等制造業(yè)領(lǐng)域，在生產(chǎn)運(yùn)營管理上展現(xiàn)出過人之處。

美的微波爐順德工廠不僅是智能制造4.0示范基地，還是5G+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范園區(qū)。

向“用得值”著眼：“未來工廠”與“燈塔工廠”

入選“燈塔工廠”，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括是否擁有第四次工業(yè)革命的所有必備特征，具體包括自動(dòng)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIOT）、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）等技術(shù)。

需要對(duì)產(chǎn)業(yè)有明確的價(jià)值創(chuàng)造，在降低制造成本、提升生產(chǎn)效率、綠色環(huán)?？沙掷m(xù)等方面，需要集成至少5個(gè)世界級(jí)領(lǐng)先的技術(shù)應(yīng)用，并搭建可擴(kuò)展的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，支撐用例的規(guī)模化復(fù)制，此外還需要有匹配的數(shù)字化管理模式、人才隊(duì)伍和企業(yè)文化。

其特征主要是以“鼎新”帶動(dòng)“革故”：改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)價(jià)值鏈、創(chuàng)新商業(yè)模式，催生新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一是以數(shù)字化生產(chǎn)為主，逐步實(shí)現(xiàn)從研發(fā)、采購、制造、物流、供應(yīng)鏈和客戶服務(wù)全價(jià)值鏈數(shù)字化；二是實(shí)現(xiàn)有效制造，在關(guān)鍵運(yùn)營指標(biāo)上展現(xiàn)出卓越的改善成效，如生產(chǎn)效率、能耗等；三是可在多個(gè)工廠復(fù)制推廣，推動(dòng)生產(chǎn)、管理、研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

目前，廣東、上海、廈門、武漢等多個(gè)省市相繼出臺(tái)政策，支持培育“燈塔工廠”，推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，未來將涌現(xiàn)出更多的“燈塔工廠”。

“燈塔工廠”被譽(yù)為數(shù)字化制造的世界最高水平，是對(duì)先進(jìn)制造企業(yè)主動(dòng)擁抱新技術(shù)、推進(jìn)數(shù)字化的一次表彰。人民財(cái)評(píng)刊登的《激發(fā)燈塔工廠的“燈塔效應(yīng)”》一文中指出：“如今，以5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等為代表的新一代信息技術(shù)發(fā)展方興未艾，只有以改進(jìn)成效為目的推進(jìn)新技術(shù)與制造企業(yè)深度融合，才能真正實(shí)現(xiàn)有效制造?！?/p>

由此可見，“未來工廠”與“燈塔工廠”有著異曲同工之妙——向“用得值”著眼，都是立足于除了制造成本控制之外，希望企業(yè)結(jié)合自身需求及應(yīng)用技術(shù)，展現(xiàn)出在生產(chǎn)效率、能耗水平、上市速度等關(guān)鍵運(yùn)營指標(biāo)上的卓越改善成效，以打破增長瓶頸、拓展發(fā)展空間為攻堅(jiān)目標(biāo)。

春江水暖，先行者先知！財(cái)富世界500強(qiáng)企業(yè)美的集團(tuán)，旗下兩家智能制造數(shù)字化工廠先后入選世界“燈塔工廠”，經(jīng)營成效顯著。10月底，又交出了2021年前三季度的“成績單”：營業(yè)總收入2629億元，同比增長20.8%，自有資金1281億元……從家電龍頭“大象”轉(zhuǎn)身成為“科技美的”，這其中，美的是如何跨越內(nèi)卷的呢？他山之石，可以攻玉。美的經(jīng)驗(yàn)，以“數(shù)”為鑒。

美的經(jīng)驗(yàn)：旗下2家智能制造工廠獲評(píng)

繼2020年美的空調(diào)廣州工廠入選世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）最新的全球“燈塔工廠”后，又一家美的集團(tuán)旗下智能制造數(shù)字化工廠——美的微波爐順德工廠獲此榮譽(yù)。旗下兩家智能制造數(shù)字化工廠先后入選，標(biāo)志著美的全面數(shù)智化破繭而出！

美的集團(tuán)董事長兼總裁方洪波表示，美的通過數(shù)智化應(yīng)用進(jìn)行更科學(xué)、更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確的決策，讓資源配置更有效率，未來仍將持續(xù)探索中國制造產(chǎn)業(yè)新道路，實(shí)現(xiàn)與全球智造真正接軌。同時(shí)數(shù)字化轉(zhuǎn)型牽一發(fā)動(dòng)全身，每位員工要參與其中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)，為用戶創(chuàng)造更大價(jià)值，為全球制造行業(yè)輸出更有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。

美的集團(tuán)通過打通線上線下，實(shí)現(xiàn)了全價(jià)值鏈數(shù)字化運(yùn)營、智能排產(chǎn)、數(shù)字化物流管理，使得生產(chǎn)效率提高28%、單位成本降低14%，訂單交付期縮短了56%。兩次入選，美的集團(tuán)向世界展現(xiàn)卓越的全價(jià)值鏈數(shù)字化運(yùn)營及效率提升上的杰出能力，為全球制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新樹立新標(biāo)桿，助力“中國智造”領(lǐng)跑全球。

標(biāo)桿引領(lǐng)：美的微波爐順德工廠全價(jià)值鏈數(shù)字化運(yùn)營

作為全球最大的微波爐制造基地，美的微波爐順德工廠這座智能制造4.0示范基地、5G+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范園區(qū)的厲害之處，還在于通過數(shù)字化產(chǎn)品、軟件和解決方案，實(shí)現(xiàn)貫穿研發(fā)、制造、采購等方面的全價(jià)值鏈數(shù)字化運(yùn)營。

美的“科技領(lǐng)先”戰(zhàn)略不僅構(gòu)建了四級(jí)創(chuàng)新研發(fā)體系，還建立了“三個(gè)一代”研發(fā)模式：研究一代、儲(chǔ)備一代、開發(fā)一代，并在工業(yè)仿真的支持下，針對(duì)工廠的新品開發(fā)、工廠布局、精益生產(chǎn)等方面，提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題以及生產(chǎn)瓶頸，減少試制試產(chǎn)周期，從而提升整體產(chǎn)能。

基于數(shù)字孿生技術(shù)的中控運(yùn)營指揮系統(tǒng)，通過MES+SCADA系統(tǒng)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地獲取涵蓋生產(chǎn)、品質(zhì)、物流、設(shè)備等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程即時(shí)透明化的管理，并結(jié)合日常運(yùn)營平臺(tái)DMS，實(shí)現(xiàn)績效實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常及時(shí)預(yù)警、快速響應(yīng)、及時(shí)處理、閉環(huán)改善機(jī)制。

鈑金車間是擁有沖壓、焊接、噴涂、柔性加工等完整鈑金加工技術(shù)的精益工廠，結(jié)合多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，通過APS產(chǎn)品平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了月度產(chǎn)銷規(guī)劃資源的前瞻性配置，通過T+3訂單拉動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了車間排產(chǎn)的多版本模擬及排產(chǎn)優(yōu)化，極大降低了半成品庫存，提升設(shè)備產(chǎn)能利用率。

工廠供應(yīng)鏈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)端到端數(shù)字化采購，通過SRM供應(yīng)商管理智能尋源優(yōu)質(zhì)鈑金供方，根據(jù)工藝、材質(zhì)、規(guī)格等參數(shù)定義物料核價(jià)模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與行情進(jìn)行動(dòng)態(tài)定價(jià)與采購。

沖壓區(qū)集合了大量的數(shù)字化和自動(dòng)化設(shè)備，從原材料輸送、余廢料回收、質(zhì)檢、搬運(yùn)、裝車實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，提高生產(chǎn)效率、降低人力成本。QMS品質(zhì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管理，應(yīng)用5G+AI+云技術(shù)通過機(jī)器視覺質(zhì)檢與AI深度學(xué)習(xí)，智能識(shí)別與控制關(guān)鍵質(zhì)量要素。AI算法平臺(tái)集成文本、圖像、語音、數(shù)值等多類型算法，設(shè)計(jì)工藝參數(shù)推薦、設(shè)備故障預(yù)測、圖像質(zhì)檢等場景應(yīng)用為燈塔工廠提供智能化支持。

基于美的632項(xiàng)目基礎(chǔ)，磁控管工廠數(shù)字化建設(shè)定制開發(fā)以MES系統(tǒng)為核心的智能工廠架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)端到端全價(jià)值鏈系統(tǒng)集成。目前，整個(gè)工廠已實(shí)現(xiàn)200+業(yè)務(wù)場景數(shù)字化，MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)業(yè)務(wù)及品質(zhì)數(shù)據(jù)，并與ERP、WMS等系統(tǒng)進(jìn)行集成，是磁控管工廠的“數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站”，生產(chǎn)執(zhí)行管理實(shí)時(shí)透明化。

同時(shí)，WMS系統(tǒng)也是整個(gè)智能物流的“智慧大腦”，數(shù)字化管理原材料和成品的出入庫，總裝車間的物流出入庫實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)叫料、自動(dòng)配送、全物流場景透明化。

美的集團(tuán)旗下智能制造數(shù)字化工廠

能源管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控工廠的水電氣等動(dòng)力設(shè)備，并采集能源消耗數(shù)據(jù)，形成各種維度的能耗數(shù)據(jù)分析，推送給管理層進(jìn)行參考決策。設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析工廠的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及工藝參數(shù)，提前預(yù)警異常、降低設(shè)備LOSS，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的智慧感知。

此外，“燈塔工廠”還采用了美云銷平臺(tái)對(duì)代理商、分銷商及小B客戶實(shí)現(xiàn)統(tǒng)銷統(tǒng)配；根據(jù)優(yōu)化的算法自動(dòng)分析并推送跨區(qū)域庫存調(diào)配方案，提高周轉(zhuǎn)率，并借助工業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)訂單驅(qū)動(dòng)全流程透明化、暢流化，支持精益生產(chǎn)。

圍繞“全價(jià)值鏈卓越工廠”的框架，通過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)研究突破、低成本的精益自動(dòng)化，同時(shí)通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)以及IT系統(tǒng)的深度融合，打造柔性自動(dòng)化生產(chǎn)的智能工廠。

隨著美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，微清工廠整個(gè)價(jià)值鏈變革更快、更柔性，即便是疫情影響仍保持強(qiáng)勁的韌性：訂單交付周期縮短56%、渠道庫存下降40%、產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)提升15%、內(nèi)部綜合效率提升28%、能耗節(jié)降15%、協(xié)同能力促使生產(chǎn)計(jì)劃效率提升83%、供應(yīng)采購效率提升14%、制造綜合效率提升33%……

美的集團(tuán)不僅自身成為數(shù)智“燈塔”企業(yè)，還通過美云智數(shù)形成“燈塔效應(yīng)”，推進(jìn)企業(yè)上云上平臺(tái)，構(gòu)建互利共贏生態(tài)。自2017年對(duì)外運(yùn)營以來，逐步廣泛在汽車、家電、能源、農(nóng)牧業(yè)、食品酒類、紡織鞋服、電子設(shè)備等40+細(xì)分領(lǐng)域得以驗(yàn)證，與300+企業(yè)進(jìn)行價(jià)值共創(chuàng)。