文 |《瞭望》新聞周刊記者 張宇琪 陳旭 張璇
◇由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺(tái)”根據(jù)工廠里36000多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)收集的工業(yè)大數(shù)據(jù)，為每一道工序、每一個(gè)機(jī)型，甚至每一把刀具等匹配最優(yōu)參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍
◇工程師可以清楚知道每條生產(chǎn)線的能耗水平，畫出工廠的能耗模型，再結(jié)合城市用電的特點(diǎn)，將生產(chǎn)線的工作節(jié)奏調(diào)節(jié)到最優(yōu)，降低工廠整體能耗
◇服裝行業(yè)已有企業(yè)跑通定制化生產(chǎn)模式，達(dá)到95%的產(chǎn)品售罄率，基本實(shí)現(xiàn)了按需生產(chǎn)
“燈塔工廠”被稱為世界上最先進(jìn)的工廠，一定程度上代表著全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化的最高水平。
世界經(jīng)濟(jì)論壇公布中國(guó)有37家“燈塔工廠”，折射出“中國(guó)智造”的實(shí)力。
制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基。黨的十八大以來，我國(guó)把大力發(fā)展制造業(yè)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)擺在更加突出的位置，做出建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略部署。
十年來，我國(guó)制造業(yè)發(fā)展取得歷史性成就、發(fā)生歷史性變革，產(chǎn)業(yè)體系更加健全，產(chǎn)業(yè)鏈更加完整，實(shí)現(xiàn)量的穩(wěn)步增長(zhǎng)和質(zhì)的顯著提升，綜合實(shí)力、創(chuàng)新力和競(jìng)爭(zhēng)力邁上新臺(tái)階，為全面建成小康社會(huì)、開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程奠定了更加堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
當(dāng)前，制造業(yè)生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻變革，制造業(yè)向智能、綠色、服務(wù)方向升級(jí)已是大勢(shì)所趨。
今日之趨勢(shì)，未來之標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的大趨勢(shì)下，“燈塔工廠”已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)和風(fēng)向標(biāo)。
透過“燈塔工廠”之“光”，能夠看到中國(guó)制造業(yè)十年來依靠創(chuàng)新推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的決心和成果，也可以探索出未來制造業(yè)的前行之路。
制造業(yè)邁入數(shù)字化時(shí)代
在京西鳳凰嶺山腳下的產(chǎn)業(yè)園，一頭制造業(yè)“大象”在5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能下正輕盈起舞。
這頭制造業(yè)“大象”就是三一重工北京樁機(jī)工廠，是全球重工行業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。
這家重型裝備制造商曾經(jīng)像一頭體型龐大、身形笨重的大象，受限于其離散制造生產(chǎn)模式以及早期網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型困難重重。
重工制造行業(yè)品種多、批量小，生產(chǎn)項(xiàng)目靠人堆，大多工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又大又重又長(zhǎng)，例如170多種鉆桿中最長(zhǎng)27米重達(dá)8噸，20多種動(dòng)力頭最重達(dá)16噸。
快到交貨期限，銷售員急如熱鍋螞蟻，商務(wù)員卻還不知道，采購(gòu)員還沒下達(dá)采購(gòu)任務(wù)……“組織生產(chǎn)基本上靠喊，急急急、快快快，當(dāng)時(shí)就是在打亂仗。”三一重工樁機(jī)工廠制造總監(jiān)吳志杰說，以前的工廠就是這般模樣。
“面對(duì)工程機(jī)械和制造業(yè)數(shù)字化，三一集團(tuán)要么‘翻船’要么‘翻身’，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化升級(jí)肯定就‘翻船’，轉(zhuǎn)型升級(jí)成功就會(huì)‘翻身’�！比患瘓F(tuán)有限公司董事長(zhǎng)梁穩(wěn)根直言。
5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，帶來了轉(zhuǎn)變的曙光。
從傳統(tǒng)制造工廠轉(zhuǎn)型成“燈塔工廠”，首先需要一大批人從傳統(tǒng)技術(shù)工程師轉(zhuǎn)為數(shù)字化工程師�！拔磥碇圃鞓I(yè)變革，首先是人的變革�！眳侵窘苷f。
從過程來看，工程師需要從和機(jī)械打交道，變成和機(jī)械、數(shù)據(jù)一起打交道；計(jì)劃調(diào)度員吳志杰變成了制造總監(jiān)吳志杰，調(diào)度工作也從以前基本靠喊變成了靠計(jì)算機(jī)鍵盤。
由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺(tái)”根據(jù)工廠里36000多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)收集的工業(yè)大數(shù)據(jù)，為每一道工序、每一個(gè)機(jī)型，甚至每一把刀具等匹配最優(yōu)參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造要素全連接，整個(gè)工廠已成為深度融合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的“智慧體”。
如今，走進(jìn)三一重工樁機(jī)工廠，一座座重型設(shè)備鱗次櫛比，AGV(無人搬運(yùn)車)來去自如，機(jī)械手揮舞有序，偌大的工廠仿佛在演奏舒緩的“機(jī)器交響樂”。
全球領(lǐng)先的“柔性智造”讓生產(chǎn)潛能得到極大發(fā)揮。相比于改造前，樁機(jī)工廠在同樣的廠房面積產(chǎn)值翻了一番，總體生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%，平均故障時(shí)間下降58.5%。2020年，三一樁機(jī)工廠的人均產(chǎn)值已達(dá)到1072.8萬元，領(lǐng)跑全球。三一重工樁機(jī)工廠這個(gè)專攻重型機(jī)械設(shè)備的“大象”奔跑起來了。
梳理37家“燈塔工廠”可發(fā)現(xiàn)，除去重工行業(yè)的智能轉(zhuǎn)型翹楚三一重工樁機(jī)工廠，中國(guó)還有不少“燈塔工廠”在其細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)是領(lǐng)跑者，比如阿里巴巴犀牛工廠、青島啤酒廠等，是全球服裝業(yè)、啤酒飲料業(yè)的首家“燈塔工廠”。
記者探訪阿里巴巴犀牛工廠發(fā)現(xiàn)，這是一家從服裝業(yè)切入的制造企業(yè)，工廠內(nèi)的數(shù)字化內(nèi)容無處不在：生產(chǎn)前排位、生產(chǎn)排期、吊掛路線，都由AI來做；一件衣服上的花紋、文字，是消費(fèi)大數(shù)據(jù)得出的結(jié)論；工廠“智慧大腦”實(shí)時(shí)控制裁剪、裝配，推出智能導(dǎo)航“棋盤式吊掛”等一系列新技術(shù)……
“以前到了‘雙11’等電商大促節(jié)，我們找傳統(tǒng)工廠做衣服只能靠打電話問進(jìn)展，我們新品什么時(shí)候上架、什么時(shí)候交貨，心里沒底。”曾在工廠下單的曾揚(yáng)健說，“現(xiàn)在通過犀牛智造，可以像查快遞物流一樣，看到制衣的實(shí)時(shí)進(jìn)展，有效降低因?yàn)檠舆t交付而招來的消費(fèi)者差評(píng)。”
制造業(yè)行業(yè)通常不愿意接小單急單，曾揚(yáng)健說，數(shù)字制衣可以實(shí)現(xiàn)小批量定制，行業(yè)平均“1000件起訂、15天交付”的生產(chǎn)門檻已快速壓減為“100件起訂、7天交貨”。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一道選擇題，而是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。十年來，我國(guó)深入實(shí)施智能制造工程和制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型行動(dòng)，深化云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能與制造業(yè)融合發(fā)展，發(fā)布國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，建成700多個(gè)數(shù)字化車間/數(shù)字工廠，實(shí)施305個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目和420個(gè)新模式應(yīng)用項(xiàng)目，培育6000多家系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，只有主動(dòng)擁抱數(shù)字化，中國(guó)的制造業(yè)才能在未來的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。
探索制造業(yè)未來
制造業(yè)的變遷與未來，可從“燈塔工廠”中探索一二。
其一，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合。
隨著內(nèi)外環(huán)境變化，中國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求迫切，如何將中國(guó)制造這個(gè)占全球30%比重的產(chǎn)業(yè)體系在資源環(huán)境強(qiáng)約束下激發(fā)出新的增長(zhǎng)動(dòng)能？
在“燈塔工廠”天津海爾洗衣機(jī)互聯(lián)工廠內(nèi)，5G如同一條無縫鏈接的紐帶，讓工廠里的所有元素達(dá)到“萬物互聯(lián)”，實(shí)時(shí)洞察生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。
“可以這么理解，工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品或移動(dòng)端設(shè)備都有自己專屬的碼，5G網(wǎng)絡(luò)幫助掃碼可以將產(chǎn)品或者移動(dòng)端設(shè)備的實(shí)時(shí)信息上傳，輔助工程師對(duì)工廠的整體運(yùn)行有更好的信息管控�！碧旖蚝栂匆聶C(jī)互聯(lián)工廠工程技術(shù)平臺(tái)平臺(tái)長(zhǎng)胡小波說。
樹根互聯(lián)聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO賀東東認(rèn)為，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，制造業(yè)將在“離線的物理世界”基礎(chǔ)上升級(jí)疊加“在線的數(shù)字世界”，從而能夠廣泛利用新一代信息數(shù)字技術(shù)的能力，推動(dòng)制造業(yè)全面升級(jí)。
十年來，我國(guó)制造業(yè)兩化融合指數(shù)大幅提升。全國(guó)工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率、數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率分別達(dá)到55.7%、75.1%，比2012年分別提高了31.1和26.3個(gè)百分點(diǎn)。
尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破萬億元大關(guān)，已建成具有一定區(qū)域和行業(yè)影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)超過150家，工業(yè)設(shè)備連接數(shù)量超過7900萬臺(tái)套，服務(wù)工業(yè)企業(yè)超過160萬家。
其二，能源利用效率和可持續(xù)發(fā)展水平顯著提升。
推進(jìn)綠色化轉(zhuǎn)型，是提升制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。越來越多的制造業(yè)領(lǐng)域，將綠色制造作為重要的發(fā)展方向。
以阿里巴巴犀牛工廠為例，服裝行業(yè)已有企業(yè)跑通定制化生產(chǎn)模式，達(dá)到95%的產(chǎn)品售罄率，基本實(shí)現(xiàn)了按需生產(chǎn)，極大節(jié)約了資源。中國(guó)數(shù)實(shí)融合50人論壇副秘書長(zhǎng)胡麒牧認(rèn)為，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)深化發(fā)展，越來越多的制造業(yè)會(huì)像服裝行業(yè)一樣向定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。資源得以充分利用，碳排放強(qiáng)度更低。
在海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，依托于工廠的智能決策體系，工廠最佳用電模型可以在天津海爾洗衣機(jī)互聯(lián)工廠繪就。工廠IT工程師陳勇介紹說，工程師可以清楚知道每條生產(chǎn)線的能耗水平，畫出工廠的能耗模型，再結(jié)合城市用電的特點(diǎn)，將生產(chǎn)線的工作節(jié)奏調(diào)節(jié)到最優(yōu)，降低工廠整體能耗。
十年來，我國(guó)牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅(jiān)持走綠色低碳循環(huán)發(fā)展之路，工業(yè)綠色發(fā)展成效顯著。推廣約2萬種綠色產(chǎn)品，創(chuàng)建近3000家綠色工廠，培育近200家綠色制造服務(wù)供應(yīng)商，累計(jì)制定644項(xiàng)節(jié)能與綠色發(fā)展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，初步構(gòu)建形成綠色制造體系。規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗“十二五”“十三五”分別下降28%和16%，2021年又進(jìn)一步下降5.6%。
其三，供應(yīng)鏈更有韌性、更加靈活和強(qiáng)大。
在供應(yīng)鏈重要性日益凸顯的今天，提升供應(yīng)鏈水平，深入整合全產(chǎn)業(yè)鏈資源，聯(lián)動(dòng)上下游企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)需求變化，是制造業(yè)企業(yè)重塑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要環(huán)節(jié)。
馬士基集團(tuán)中國(guó)首席代表彥辭表示，傳統(tǒng)觀念對(duì)供應(yīng)鏈的關(guān)注集中于準(zhǔn)時(shí)，但近年來人們?cè)絹碓疥P(guān)注如何打造真正有韌性、更靈活和更強(qiáng)大的供應(yīng)鏈。
業(yè)內(nèi)專家表示，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的發(fā)展雖然有效促進(jìn)了全球分工和合作，提高了整體生產(chǎn)效率，但也造成了生產(chǎn)供應(yīng)鏈條的脆弱性。一旦某個(gè)供應(yīng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，極有可能對(duì)整體供應(yīng)鏈造成影響。疫情之后，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性成為熱門經(jīng)濟(jì)話題，就是因?yàn)椴煌瑖?guó)家疫情狀況不同，經(jīng)濟(jì)重啟存在先后順序，供應(yīng)鏈難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
“燈塔工廠”可以利用各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)提高供應(yīng)鏈韌性，提高生產(chǎn)效率。以天津海爾洗衣機(jī)互聯(lián)工廠為例，陳勇介紹道，工廠采用數(shù)字化技術(shù)，通過5G和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用讓工廠實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、自動(dòng)分析，實(shí)時(shí)掌握供應(yīng)商的生產(chǎn)狀態(tài)、物料的運(yùn)輸狀態(tài)等，并且對(duì)供應(yīng)商的響應(yīng)速度形成評(píng)價(jià)體系，提升對(duì)供應(yīng)商的管理，保證工廠的生產(chǎn)節(jié)奏，從而提升供應(yīng)鏈韌性。
“燈塔工廠”三一重工北京樁機(jī)工廠“柔性裝配島”進(jìn)行樁機(jī)核心部件裝配(2021年9月27日攝) 受訪者供圖
“燈塔之光”示范轉(zhuǎn)型升級(jí)路
“燈塔”并不是終點(diǎn)，而是“希望之光”，可以為整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展探索前行之路。
胡麒牧表示“燈塔工廠”的經(jīng)驗(yàn)可以復(fù)制，具備提供數(shù)字化整體解決方案的能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中小企業(yè)的賦能。
“它們現(xiàn)在的高效率就是未來制造業(yè)的平均水平。技術(shù)進(jìn)步改變了生產(chǎn)函數(shù)，讓傳統(tǒng)制造企業(yè)進(jìn)入新的生命周期�！焙枘琳f。
擁有空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、熱水器四個(gè)“燈塔工廠”的海爾是中國(guó)擁有“燈塔工廠”最多的企業(yè)之一。海爾的卡奧斯物聯(lián)生態(tài)科技有限公司便致力于為不同行業(yè)和規(guī)模的企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案，推動(dòng)智能化發(fā)展、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化延伸、數(shù)字化管理新模式的普及。
海爾卡奧斯物聯(lián)生態(tài)科技有限公司副總經(jīng)理林忠毅介紹道，在打造海爾“燈塔工廠”的過程中，卡奧斯提取和沉淀出自身的“燈塔經(jīng)驗(yàn)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他企業(yè)的賦能，比如在2021年幫助青島啤酒打造“燈塔工廠”。
“燈塔之光”之所以閃亮，是因?yàn)橛袆?chuàng)新作為其發(fā)展內(nèi)核。胡麒牧表示，連點(diǎn)成線，串珠成鏈，以“燈塔工廠”為代表的先進(jìn)制造企業(yè)走出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的跨越發(fā)展之路，將有助于推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)“從大到強(qiáng)”的華麗升級(jí)。
歷史與實(shí)踐表明，沒有強(qiáng)大的制造業(yè)，就沒有強(qiáng)盛的國(guó)家和民族。
十年來，中國(guó)制造業(yè)增加值從16.98萬億元增加到31.4萬億元，占全球比重從22.5%提高到近30%；高技術(shù)制造業(yè)和裝備制造業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值比重分別從9.4%、28%提高到15.1%和32.4%；新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)7年世界第一……一系列數(shù)據(jù)，勾勒出中國(guó)這十年來大國(guó)制造的非凡發(fā)展足跡。
當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈面臨重構(gòu)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈。全新的考卷已然鋪展，更難的考題等待解答。
著眼未來，工業(yè)和信息化部等八部門2021年12月聯(lián)合發(fā)布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，專門部署“智能制造示范工廠建設(shè)行動(dòng)”，到2025年規(guī)模以上制造企業(yè)大部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能化，到2035年對(duì)應(yīng)企業(yè)全面普及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，基本實(shí)現(xiàn)智能化。
業(yè)內(nèi)專家表示，站在新的歷史起點(diǎn)上，把制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展放到更加突出的位置，堅(jiān)定不移建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)，就一定能搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的先機(jī)，構(gòu)筑未來發(fā)展戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。