根互联打造的“根云平台”,根据工厂36000多个数据采集点采集的工业大数据,为每一个流程、每一个模型、甚至每一个工具匹配最佳参数,优化生产节奏。
工程师可以清楚地知道每条生产线的能耗水平,绘制工厂的能耗模型,然后根据城市用电的特点,将生产线的工作节奏调整到最优,从而降低工厂的整体能耗。
服装行业现有企业已经通过定制化生产模式运行,达到95%的产品销售率,基本实现了按需生产。
文| 《瞭望》新闻周刊记者张陈旭娜塔莉
“灯塔工厂”被称为世界上最先进的工厂,某种程度上代表了全球制造领域智能制造和数字化的最高水平。
世界经济论坛宣布中国有37家“灯塔工厂”,体现了“中国智造”的实力。
制造业是立国之本,强国之基。党的十八大以来,我国把大力发展制造业和实体经济放在更加突出的位置,做出了建设制造强国的战略部署。
过去十年,中国制造业取得了历史性成就,发生了历史性变革。产业体系更加健全,产业链更加完整,数量稳步增长,质量显著提升。综合实力、创新力、竞争力迈上新台阶,为全面建成小康社会、开启全面建设社会主义现代化国家新征程奠定了更加坚实的物质基础。
当前,制造业的生产方式正在发生深刻变化,制造业向智能化、绿色化、服务化方向升级是大势所趋。
今天的趋势,未来的标准。在数字经济与实体经济融合的大趋势下,“灯塔工厂”成为制造业发展的新趋势和风向标。
透过“灯塔工厂”的“光”,可以看到过去十年中国制造业通过创新推动高质量发展的决心和成就,也可以探寻未来制造业的前进之路。
工人们在阿里巴巴犀牛工厂的车间里忙碌着(2023年9月摄)。Natalie/本刊拍摄的照片
制造业已经进入数字化时代。
在北京西部凤凰岭山脚下的工业园区,一只制造业“大象”正在5G和工业互联网的赋能下翩翩起舞。
这个制造“大象”就是三一重工北京桩机厂,是全球重工第一家通过认证的“灯塔工厂”。
这家重型设备制造商过去就像一头巨大笨重的大象。受其离散制造模式和早期网络信息技术的限制,数字化转型难度很大。
制造业品种多,批量小,生产项目都是人堆出来的。大多数工件结构复杂,又大又重又长。比如170多种钻杆中,最长的长达27米,重达8吨,20多种动力头重达16吨。
临近交货期限,业务员着急了,业务人员还不知道,采购员还没下达采购任务……“组织生产基本靠喊,急,快,那时候就是一团乱。”三一重工机械厂制造部主任吴志杰说,以前的工厂就是这样。
“面对工程机械和制造业的数字化,三一集团要么‘翻身’,要么‘翻身’。如果不能实现数字化升级,肯定会‘翻身’,转型升级成功,就会‘翻身’。”三一集团有限公司董事长梁稳根直言不讳。
与5G工业互联网的深度融合,带来了转型的曙光。
要从传统制造工厂转型为“灯塔工厂”,需要大量人员从传统技术工程师转变为数字化工程师。“未来,制造业的变化首先是人的变化。”吴志杰说。
从
如今,走进三一重工桩机厂,一排排重型设备林立,AGV(无人运输车)来去自如,机械手有序挥动。偌大的工厂似乎在演奏一首舒缓的“机器交响曲”。
世界领先的“柔性智造”将生产潜力发挥到了极致。与改造前相比,同车间面积桩机厂产值翻了一番,生产设备整体开工率从66.3%提高到86.7%,平均故障时间下降了58.5%。2023年,三一桩工机械厂人均产值已达到1072.8万元,全球领先。三一重工桩机厂,一头专攻重型机械装备的大象,正在奔跑。
对37家“灯塔工厂”的回顾显示,除了三一重工桩机厂是重工业智能化转型的领跑者,国内还有很多“灯塔工厂”是其细分领域的领军者,如阿里巴巴犀牛工厂、青岛啤酒等,是全球服装行业、啤酒饮料行业的第一批“灯塔工厂”。
记者走访阿里巴巴犀牛工厂发现,这是一家从服装行业切入的制造企业。工厂里的数字内容无处不在:生产的前排,生产的排班,悬挂的路线,都是AI做的;一件衣服上的图案和文字,是消费大数据得出的结论;工厂的“智能大脑”实时控制切割和装配,并引入智能导航“棋盘悬挂”等一系列新技术……
“以前去‘双11’等电商促销节,只能打电话问进度,才能在传统工厂找到衣服。我们的新产品什么时候上架,什么时候发货,我们都不知道。”曾经在工厂下单的曾阳建说,“现在,通过犀牛智能,你可以像查看快递物流一样看到服装制作的实时进度,有效减少延迟发货给消费者带来的差评。”
制造业通常不愿意接小订单和紧急订单。曾养建说,数码服装可以小批量定制,行业平均“15天订购1000件并发货”的生产门槛迅速降低到“7天订购100件并发货”。
数字化转型不是选择题,而是必然的发展趋势。十年来,我国深入实施智能制造工程和制造业数字化转型,深化云计算、大数据、人工智能与制造业融合,发布国家智能制造标准体系,建设700多个数字化车间/数字化工厂,实施305个智能制造试点示范项目和420个新模式应用项目,培育6000多家系统解决方案供应商。
业内人士认为,中国制造业只有积极拥抱数字化,才能在未来的竞争中占得先机。
探索制造业的未来
制造业的变化和未来,可以从《灯塔工厂》中探寻。
一是新一代信息技术与制造业深度融合。
随着内外部环境的变化,我国产业转型升级的需求迫切。中国制造这个占全球30%的产业体系,如何在资源环境的强约束下激发新的增长动力?
在“灯塔工厂”天津海尔洗衣机互联工厂,5G像一个无缝链接,让工厂内的所有要素实现“万物互联”,实时洞察生产经营状况。
“可以理解为工厂生产的产品或移动设备都有自己的专属代码。5G网络有助于扫码上传产品或移动设备的实时信息,这有助于工程师对工厂的整体运营进行更好的信息控制。”海尔洗衣机互联工厂工程技术平台平台总监胡晓波说。
舒根互联网联合创始人兼CEO贺东东认为,通过工业互联网,制造业将在“线下物理世界”的基础上,升级叠加“线上数字世界”,从而广泛利用
特别是工业互联网发展迅速,产业规模突破万亿元。建成150多个具有一定区域和行业影响力的工业互联网平台,连接工业设备7900多万套,服务工业企业160多万家。
二是能源利用效率和可持续发展水平显著提高。
推进绿色转型是提升制造业竞争力、实现可持续发展的必由之路。越来越多的制造领域将绿色制造作为重要的发展方向。
以阿里巴巴犀牛工厂为例,服装行业的一些企业已经通过定制化的生产模式运行,达到了95%的产品销售率,基本实现了按需生产,大大节约了资源。中国数实融合50人论坛副秘书长胡认为,随着数字经济的深入发展,越来越多的制造业会像服装行业一样向定制化生产转型。资源可以得到充分利用,碳排放强度更低。
在海量数据的基础上,依托工厂的智能决策系统,在天津海尔洗衣机互联工厂可以得出工厂的最优用电模型。工厂的IT工程师陈勇说,工程师可以清楚地知道每条生产线的能耗水平,绘制工厂的能耗模型,然后根据城市用电的特点,将生产线的工作节奏调整到最佳,从而降低工厂的整体能耗。
十年来,中国牢固树立和践行碧水青山是无价之宝的理念,坚持走绿色低碳循环发展之路,工业绿色发展成效显著。推广绿色产品2万种左右,创建绿色工厂近3000家,培育绿色制造服务商近200家,共制定节能与绿色发展行业标准644项,初步构建绿色制造体系。“十二五”和“十三五”规模以上工业增加值能耗分别下降28%和16%,2023年进一步下降5.6%。
第三,供应链更有弹性、更灵活、更强大。
在供应链重要性日益提升的今天,提高供应链水平,深度整合全产业链资源,链接上下游企业,以适应市场需求的变化,是制造企业重塑竞争优势的重要环节。
马士基集团中国首席代表严慈表示,传统的供应链思想侧重于准时,但近年来,人们越来越关注如何建立一个真正有弹性、更灵活、更强大的供应链。
业内专家表示,虽然产业链供应链的发展有效促进了全球分工合作,提高提高了整体生产效率,但也造成了生产和供应链的脆弱性。一旦某个供应节点出了问题,很可能会影响整个供应链。疫情过后,产业链供应链的应变能力成为经济热门话题,因为各国疫情不同,经济重启有先后顺序,供应链难以正常运转。
“灯塔工厂”可以利用各种先进技术提高供应链韧性和提高生产效率。以天津海尔洗衣机互联工厂为例,陈勇介绍,工厂采用数字化技术,通过5G和大数据技术的应用,工厂可以实现生产数据的自动采集和分析,实时掌握供应商的生产状态和物料的运输状态,形成对供应商响应速度的评价体系,从而提高对供应商的管理,保证工厂的生产节奏,从而增强供应链的应变能力。
“灯塔工厂”三一重工北京桩机厂“柔性组装岛”组装桩机核心部件(2023年9月27日摄)受访者供图
“灯塔之光”示范转型升级之路
“灯塔”不是终点,而是“希望之光”,可以探索
拥有空调、冰箱、洗衣机、热水器四大“灯塔工厂”的海尔,是中国拥有“灯塔工厂”最多的企业之一。海尔凯奥斯IOT生态科技有限公司致力于为不同行业、不同规模的企业提供数字化转型方案,推动智能化发展、个性化定制、网络化延伸、数字化管理新模式的普及。
kaos海尔生态科技有限公司副总经理林介绍,在打造海尔“灯塔工厂”的过程中,kaos提炼沉淀了自身的“灯塔经验”,实现对其他企业的赋能,比如帮助青岛啤酒在2023年打造“灯塔工厂”。
“灯塔之光”之所以闪耀,是因为创新是其发展的核心。胡表示,点连成线,串珠成链,以“灯塔工厂”为代表的先进制造企业走出创新驱动跨越发展之路,将有助于推动中国制造业由大到强的壮丽升级。
历史和实践表明,没有强大的制造业,就没有强大的国家和民族。
十年间,中国制造业增加值从16.98万亿元增长到31.4万亿元,占全球的22.5%提高到近30%;高技术制造业和装备制造业占规模以上工业增加值的比重分别为9.4%和28%提高到15.1%和32.4%;新能源汽车产销量连续七年位居世界第一.一系列数据勾勒出中国大国制造十年来不平凡的发展足迹。
当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展,全球产业链供应链面临重组,国际竞争更加激烈。新考卷已经铺开了,比较难的等着答题。
放眼未来,工信部等八部门于2023年12月联合发布《“十四五”智能制造发展规划》,专门部署“智能制造示范工厂建设行动”。到2025年,大部分规模以上制造业企业实现数字化、网络化,重点行业初步实现智能化。到2035年,相应企业实现全面数字化、网络化,基本智能化。
业内专家表示,站在新的历史起点上,把制造业高质量发展放在更加突出的位置,坚定不移建设制造强国,必将抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇,构筑未来发展的战略优势。