文｜《小康》·中國(guó)小康網(wǎng) 孫媛媛

新一代信息技術(shù)與工業(yè)、制造業(yè)深度融合創(chuàng)新，將推動(dòng)各領(lǐng)域生產(chǎn)方式、發(fā)展模式和企業(yè)形態(tài)發(fā)生根本性變革。

當(dāng)前，中國(guó)制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期。“燈塔工廠”由世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同遴選，旨在選出具有榜樣意義的“全球工業(yè)4.0”示范者。因其在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和更加廣泛的領(lǐng)域積極推廣先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)提升生產(chǎn)效率、系統(tǒng)韌性和可持續(xù)性，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，被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”，已累計(jì)評(píng)選出132個(gè)先進(jìn)工廠標(biāo)桿，其中中國(guó)50家，居全球首位，“燈塔”引領(lǐng)效應(yīng)顯著。

在智能化時(shí)代來(lái)臨的今天，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是中國(guó)制造業(yè)的“選擇題”，而是關(guān)乎企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的“必修課”。面對(duì)產(chǎn)品訂單的大量性、差異性及快速生產(chǎn)等實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，怎樣利用數(shù)字產(chǎn)線、柔性產(chǎn)線等新的生產(chǎn)技術(shù)，探索中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)更高水平數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新路徑，構(gòu)建自身競(jìng)爭(zhēng)力，已成為當(dāng)前全球智能制造研究的重要內(nèi)容之一。

聯(lián)想集團(tuán)合肥產(chǎn)業(yè)基地 供圖/受訪者

加快數(shù)實(shí)融合步伐，推動(dòng)新型工業(yè)化發(fā)展

黨的二十大報(bào)告指出，堅(jiān)持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)。當(dāng)前，5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)正不斷與工業(yè)融合發(fā)展。這不僅是新興技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的融合，更是新型生產(chǎn)要素與傳統(tǒng)要素的融合。從工業(yè)制造到工業(yè)“智造”，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合正推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，積極建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，為構(gòu)建新發(fā)展格局和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

各地紛紛“出招”推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以“鼎新”帶動(dòng)“革故”。安徽標(biāo)明未來(lái)3年“數(shù)字安徽”的行動(dòng)路徑，提出到2025年，實(shí)現(xiàn)全省重點(diǎn)行業(yè)規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化改造全覆蓋、規(guī)模以下制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化應(yīng)用全覆蓋；江蘇明確加快制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其中蘇州市今年將安排專項(xiàng)資金24億元用于產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)、智能化改造等；上海計(jì)劃到2025年，工業(yè)機(jī)器人密度提高100臺(tái)/萬(wàn)人。

據(jù)了解，“燈塔工廠”的四項(xiàng)評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)包括實(shí)現(xiàn)重大影響、成功整合多個(gè)案例、擁有可擴(kuò)展的技術(shù)平臺(tái)、在關(guān)鍵推動(dòng)因素方面表現(xiàn)優(yōu)異。尤其是近年來(lái)，“燈塔工廠”的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)增加了“減少溫室氣體排放”和“準(zhǔn)時(shí)交貨率提高”，更注重大規(guī)模數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展，充分反映當(dāng)下全球地緣政治風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)、氣候變化等重大議題挑戰(zhàn)對(duì)先進(jìn)制造提出的新要求。

新技術(shù)加持，為智能制造“提速”

面對(duì)激烈的成本和質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)，以及巨大的需求波動(dòng)和不斷增長(zhǎng)的產(chǎn)品定制需求，聯(lián)想集團(tuán)合肥產(chǎn)業(yè)基地（以下簡(jiǎn)稱聯(lián)寶科技）作為全球最大的智能計(jì)算設(shè)備研發(fā)和制造基地，是面對(duì)“超大規(guī)模、超級(jí)離散、超快速度”挑戰(zhàn)疊加的“三超工廠”。通過(guò)部署30多個(gè)4IR柔性自動(dòng)化和數(shù)字化用例，在每天處理8000筆客戶訂單，且80%都是單筆小于5臺(tái)的定制化需求情況下，它仍然實(shí)現(xiàn)了45%的勞動(dòng)生產(chǎn)率提升。

聯(lián)寶科技智能制造群組和智能制造解決方案群組總經(jīng)理曲松濤接受《小康》雜志、中國(guó)小康網(wǎng)采訪時(shí)表示，聯(lián)寶科技在常年應(yīng)對(duì)波峰波谷交織的復(fù)雜交付需求過(guò)程中，逐步構(gòu)建起了獨(dú)特的“聯(lián)想尖峰制造模式LPM”，打造兼具柔性、敏捷性和高質(zhì)量保障的智能制造標(biāo)桿工廠，成為“燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò)中極具全球競(jìng)爭(zhēng)力的中國(guó)制造業(yè)模式之一。

據(jù)其介紹，2017年，聯(lián)寶科技開(kāi)啟智能制造的發(fā)展之路，分為自動(dòng)化階段、從自動(dòng)化到數(shù)字化階段以及從數(shù)字化到智能化階段。目前經(jīng)過(guò)十余年的深耕，已完成了從自動(dòng)化到數(shù)字化的轉(zhuǎn)化，正處在向智能化過(guò)渡的階段，在全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)各方面均取得了階段性成果。

自動(dòng)化方面，聯(lián)寶科技建有自動(dòng)化原材料和成品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)原材與成品的高效有序作業(yè)；打造無(wú)縫對(duì)接物流網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品銷往全球126個(gè)國(guó)家和270多個(gè)重點(diǎn)城市。按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念設(shè)計(jì)建造擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能標(biāo)桿線“哪吒線”、“水星線”，其數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化水平處于行業(yè)領(lǐng)先地位。在智能制造領(lǐng)域已獲得121項(xiàng)授權(quán)專利。建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，采用樂(lè)高模組式線體快速組合、搭建，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)及微米級(jí)精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同系混產(chǎn)、快速換型，以強(qiáng)大的柔性制造能力支撐來(lái)自全球客戶的多樣少量的大規(guī)模定制需求。

數(shù)字化方面，聯(lián)寶科技實(shí)現(xiàn)了智造端到端的數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理，以IoT、5G、AR/VR、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為基礎(chǔ)，全面采集工廠端到端運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，對(duì)制造運(yùn)營(yíng)指標(biāo)進(jìn)行多維度、多層級(jí)的實(shí)時(shí)分析與動(dòng)態(tài)管理，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)流程重構(gòu)及生產(chǎn)資源合理再分配，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵運(yùn)用場(chǎng)景的數(shù)字化、可視化管理。

質(zhì)量方面，聯(lián)寶科技秉承“智能驅(qū)動(dòng)、源頭預(yù)防”理念，運(yùn)用智能化、數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建質(zhì)量管理生態(tài)，通過(guò)質(zhì)量云平臺(tái)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、智能測(cè)試系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。它擁有國(guó)家CNAS認(rèn)證的權(quán)威實(shí)驗(yàn)室，可執(zhí)行16大類1000多項(xiàng)測(cè)試，覆蓋產(chǎn)品全生命周期測(cè)試需求。

新工藝技術(shù)方面，聯(lián)寶科技開(kāi)發(fā)低溫焊接技術(shù)、芯片低溫后焊技術(shù)及液態(tài)無(wú)基保護(hù)膜技術(shù)等，助力關(guān)鍵物料供應(yīng)、生產(chǎn)效率提升與綠色制造。低溫焊接技術(shù)大大降低了產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗和溫室氣體排放，全面應(yīng)用后每年將為基地節(jié)省電能340余萬(wàn)千瓦，二氧化碳排放減少超過(guò)2400噸，相當(dāng)于每年植樹(shù)13萬(wàn)棵。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)智能排產(chǎn)根據(jù)訂單情況進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度的調(diào)整，減少了生產(chǎn)線的閑置，每年可以節(jié)省2700兆瓦的電力，每年可減少2000多噸二氧化碳的排放，相當(dāng)于種植了11萬(wàn)棵樹(shù)。

產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化方面，聯(lián)寶科技落地聯(lián)合排產(chǎn)、供應(yīng)云、質(zhì)量云平臺(tái)等數(shù)字化解決方案，采用精準(zhǔn)計(jì)劃、智能排產(chǎn)和供應(yīng)協(xié)同云平臺(tái)等系統(tǒng)，通過(guò)智能生產(chǎn)調(diào)度，生成最優(yōu)資產(chǎn)規(guī)劃和人力規(guī)劃，并滿足定制需求，提供業(yè)界領(lǐng)先的交付能力。并同生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的300+供應(yīng)商建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，將數(shù)字化、智能化解決方案輸出給上下游供應(yīng)商和合作伙伴。

打造4小時(shí)產(chǎn)業(yè)圈，帶動(dòng)上下游供應(yīng)商發(fā)展，助力合肥先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前，追隨聯(lián)寶科技到安徽聯(lián)動(dòng)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴已達(dá)70余家，實(shí)現(xiàn)60%以上的機(jī)構(gòu)料件本地化供應(yīng)，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

為行業(yè)打造可復(fù)制、可推廣的先進(jìn)制造“范本”，深入實(shí)施智能制造工程，鞏固優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位，打造中國(guó)制造新名片貢獻(xiàn)力量，依托千億級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及全球高效的供應(yīng)鏈等優(yōu)勢(shì)，聯(lián)寶科技于2019年成為NVIDIAJetson生態(tài)全球推薦的合作伙伴，并攜手生態(tài)伙伴共同推出了覆蓋智慧交通、AMR、智能制造、智慧安防等行業(yè)眾多應(yīng)用場(chǎng)景的解決方案。

重工業(yè)制造的數(shù)智化迭代

當(dāng)前，全球重工業(yè)僅有兩家“燈塔工廠”，且這兩家均由三一重工(600031)打造。

根據(jù)公開(kāi)信息，三一重工的數(shù)字化涉及燈塔工廠建設(shè)、電動(dòng)化無(wú)人設(shè)備研發(fā)、工業(yè)軟件應(yīng)用、業(yè)務(wù)流程數(shù)字化、數(shù)字中臺(tái)建設(shè)、組織模式創(chuàng)新。過(guò)去三年，三一重工將超過(guò)150億元的研發(fā)費(fèi)用投入到新產(chǎn)品、新技術(shù)中，這一投入比例在重工業(yè)中位居前列。

入選“燈塔工廠”的三一重工長(zhǎng)沙18號(hào)工廠，世界經(jīng)濟(jì)論壇官網(wǎng)上給出的理由為，“應(yīng)對(duì)重工行業(yè)市場(chǎng)周期性波動(dòng)、多品種小批量及重型部件生產(chǎn)挑戰(zhàn)，三一充分利用柔性自動(dòng)化生產(chǎn)、人工智能和規(guī)模化的IIoT，建立數(shù)字化柔性的重型設(shè)備制造系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)能擴(kuò)大123%，生產(chǎn)率提高98%，單位制造成本降低29%”。麥肯錫燈塔工廠專家團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該工廠在最難的領(lǐng)域，在無(wú)先例情況下，用創(chuàng)造性思維打通了核心技術(shù)，難能可貴。

18號(hào)工廠占地10萬(wàn)平方米，是我國(guó)工信部首批智能制造試點(diǎn)示范工廠。2018年，三一在18號(hào)工廠最先啟動(dòng)“燈塔工廠”建設(shè)，邁出探索智能制造轉(zhuǎn)型的第一步。在投入5億元資金、突破55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、攻克上千項(xiàng)難題后，18號(hào)燈塔工廠項(xiàng)目于2020年圓滿達(dá)產(chǎn)。與改造前相比，18號(hào)工廠產(chǎn)能提升123%，人員效率提升98%，整體自動(dòng)化率升至76%，可生產(chǎn)多達(dá)263種機(jī)型。工廠的多項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)方案迅速在三一集團(tuán)其他45個(gè)工廠全面推廣。目前，基于樹(shù)根互聯(lián)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，18號(hào)工廠里9大工藝、32個(gè)典型場(chǎng)景均實(shí)現(xiàn)了“聰明作業(yè)”。

在機(jī)加中心，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，閥塊機(jī)加作業(yè)的精度誤差由0.1毫米刷新至10微米級(jí)；裝配中心，大到72米長(zhǎng)的臂架，小到2毫米的螺絲等，全部由機(jī)器人自動(dòng)化裝配完成；智能物流系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)多種不同類型零件的自動(dòng)搬運(yùn)和上下料，準(zhǔn)時(shí)交貨率達(dá)99.2%；鋼板的切割和分揀完全交由擁有3D視覺(jué)的人工智能機(jī)器人完成，將精度提升至1毫米的同時(shí)，生產(chǎn)周期縮短60%。

在攻克設(shè)備難關(guān)、技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化、數(shù)字化的同時(shí)，三一集團(tuán)又把目光投向管理體系建設(shè)。隨著遠(yuǎn)程辦公軟件使用的不斷深入，工廠已將其應(yīng)用到更多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。在落實(shí)企業(yè)6S（整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全）體系時(shí)，受制于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的延遲和作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)的異常很難被準(zhǔn)確捕捉并推送給責(zé)任人。為解決這個(gè)問(wèn)題，三一集團(tuán)在18號(hào)工廠安裝了630個(gè)攝像頭，全天候觀察廠區(qū)出現(xiàn)的突發(fā)情況并自動(dòng)抓拍，再通過(guò)遠(yuǎn)程辦公軟件上傳至云平臺(tái)（三一數(shù)智化底座）自動(dòng)推送給系統(tǒng)管理員。6S專員、管理人員和班組長(zhǎng)都會(huì)及時(shí)收到消息提示。

“建立健全6S體系，既能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)嚴(yán)加約束，又能幫助建立更為安全、可靠的操作環(huán)境。6S體系已經(jīng)成為我們管理工廠的基礎(chǔ)性指標(biāo)。”三一重工智能制造總部副總監(jiān)劉巖表示，對(duì)比6S體系建成前后泵送指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，人均產(chǎn)值提升127%，生產(chǎn)交付周期縮短51.6%，單位產(chǎn)值制造費(fèi)用占比下降至43%。

啟動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以來(lái)，三一集團(tuán)依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，以“燈塔工廠”建設(shè)為核心，構(gòu)建了智能產(chǎn)品、智能制造、智能運(yùn)營(yíng)等場(chǎng)景，以數(shù)智化重構(gòu)并驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展，提升企業(yè)整體數(shù)智化能力與核心競(jìng)爭(zhēng)力。

“身處工程機(jī)械這一周期性比較強(qiáng)的行業(yè)，數(shù)字化是穿越周期、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的法寶。”三一集團(tuán)董事長(zhǎng)梁穩(wěn)根說(shuō)。

在智能產(chǎn)品方面，三一集團(tuán)打造了5G遙控挖掘機(jī)、無(wú)人起重機(jī)、無(wú)人壓路機(jī)和無(wú)人攪拌車；在智能運(yùn)營(yíng)方面，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷、智能供應(yīng)鏈、智能設(shè)計(jì)；在智能服務(wù)方面，企業(yè)通過(guò)對(duì)70余萬(wàn)臺(tái)海量設(shè)備的工況等狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，將服務(wù)延伸至世界各地的客戶終端市場(chǎng)，并持續(xù)創(chuàng)造更大價(jià)值。同時(shí)，通過(guò)深入挖掘、分析大數(shù)據(jù)，三一集團(tuán)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，打造了業(yè)內(nèi)著名的“挖掘機(jī)指數(shù)”，在實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)的同時(shí)，為行業(yè)發(fā)展走勢(shì)提供判斷依據(jù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)智造升級(jí)的重要支撐。近5年來(lái)，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面融入45個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類，產(chǎn)業(yè)規(guī)模邁過(guò)萬(wàn)億元大關(guān)，行業(yè)賦能、賦值、賦智作用日益凸顯。

中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院總工程師張曉彤說(shuō)，從更深層次看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與新一代信息技術(shù)的同頻共振，正拓展出融合創(chuàng)新的廣闊前景，賦能更多行業(yè)煥發(fā)出高質(zhì)量發(fā)展的蓬勃生機(jī)。

業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，今后15年，將是中國(guó)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“智能制造”等新一輪工業(yè)革命核心技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，中國(guó)制造將迎來(lái)跨越式發(fā)展。

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