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离线下载错误36000插图工人们在阿里巴巴犀牛工厂的车间里忙碌着(2020年9月摄)。娜塔莉/本刊拍摄的照片。

◇树根互联打造的“树根云平台”,根据工厂36000多个数据采集点采集的工业大数据,为每道工序、每种型号甚至每种刀具匹配最优参数,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贯穿定制化生产模式,达到95%的产品销售一空,基本实现按需生产。

“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。

制造业是一个国家和强国的基础。党的十八大以来,我国把发展制造业和实体经济放在更加突出的位置,对建设制造强国作出了战略部署。

十年来,我国制造业取得历史性成就、发生历史性变革,产业体系更加健全、产业链更加完整,实现了数量稳定增长、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。

制造业进入数字时代。

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,这是全球重工第一家获得认证的“灯塔工厂”。

这家重型装备制造商曾经像一头庞大笨重的大象,受限于其离散的制造模式和早期的网络与信息技术,数字化转型举步维艰。

重型制造业品种多,批量小,生产项目靠人堆。大多数工件结构复杂,又大又重又长。比如170多种钻杆最长的27米重8吨,20多种动力头重16吨。

交货期限快到了,业务员急得像热锅上的蚂蚁,但业务文员并不知道采购员还没有下达采购任务…“组织生产基本靠喊,急,快,当时就是在扰乱战斗。”三一重工桩机厂制造总监吴志杰说,以前的工厂是这样的。

“面对工程机械和制造业的数字化,三一集团要么‘颠覆’,要么‘翻身’。如果不能实现数字化升级,就一定会“颠覆”,如果转型升级成功,就一定会“翻盘”。三一集团有限公司董事长梁稳根直言。

5G与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”,首先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。

从流程上看,工程师需要把机械和数据一起处理;计划调度员吴志杰变成了制造总监吴志杰,调度工作基本上从喊变成了电脑键盘。

树根互联打造的“树根云平台”,根据工厂36000多个数据采集点采集的工业大数据,为每道工序、每个型号甚至每个刀具匹配最优参数,优化生产节奏。实现了生产制造要素的全连接,整个工厂成为深度融合互联网、大数据、人工智能的“智能体”。

如今走进三一重工桩机厂,一排排重型设备,AGV(无人驾驶卡车)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“柔性智能”极大地发挥了生产潜力。与改造前相比,同厂区桩机厂产值翻了一番,整体生产设备运转率由66.3%提高到86.7%,平均故障时间下降了58.5%。2020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,一只专攻重型机械装备的“大象”,正在奔跑。

梳理37家“灯塔工厂”可以发现,除了重工智能化转型龙头三一重工桩机厂,国内还有不少“灯塔工厂”是其细分领域的佼佼者,如阿里巴巴犀牛工厂、青岛啤酒,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:生产前排、生产调度、悬挂路线都是AI在做;一件衣服上的图案和人物,是大数据消费得出的结论;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…

“以前我们去‘双11’之类的电商促销节,只能通过打电话询问进度的方式找到一家做衣服的传统工厂。我们的新产品什么时候上架,什么时候发货?”曾经在工厂下单的曾阳建说,“现在通过犀牛智能,我们可以像查看快递物流一样看到服装制作的实时进度,有效减少了延迟发货给消费者带来的差评。”

制造业通常不愿意接受小订单和紧急订单。曾养建表示,数码服装可以小批量定制,行业平均“1000件订单,15天发货”的生产门槛已经快速降低到“100件订单,7天发货”。

数字化转型不是选择题,而是必然的发展趋势。十年来,我国开展了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展,发布了国家智能制造标准体系,建设了700多个数字化车间/数字化工厂,实施了305个智能制造试点示范项目和420个新模式应用项目,培育了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。如何在资源环境的强约束下,激发占全球30%的中国制造的产业体系新的增长动力?

在“灯塔工厂”天津海尔洗衣机互联工厂,5G就像一个无缝链接,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唯一的编码。5G网络可以帮助扫码上传产品或移动设备的实时信息,辅助工程师对工厂的整体运营有更好的信息控制。”天津海尔洗衣机互联工厂工程技术平台总监胡晓波说。

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,升级叠加在线上数字世界,从而充分利用新一代信息数字技术的能力,推动制造业整体升级。

在过去的十年里,中国制造业的一体化指数有了很大的提高。全国工业企业关键工序数控化率和数字R&D设计工具普及率分别达到55.7%和75.1%,比2012年提高31.1个和26.3个百分点。

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,工业设备连接数量超过7900万,服务160多万家工业企业。

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,服装行业部分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优,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,制定节能和绿色发展行业标准644项,初步形成绿色制造体系。规模以上工业单位增加值能耗在“十二五”和“十三五”分别下降28%和16%,2021年进一步下降5.6%。

第三,供应链更有弹性、更灵活、更强大。

如今,供应链的重要性日益凸显。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,是制造企业再造竞争优势的重要环节。

马士基集团中国首席代表闫慈表示,传统观念注重供应链的准时性,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与合作,提高了整体生产效率,但也造成了生产供应链的脆弱性。一旦某个供应节点出现问题,极有可能影响整个供应链。疫情过后,产业链供应链的韧性成为经济热点话题,因为不同国家疫情不同,经济重启有先后顺序,供应链很难正常运转。

“灯塔工厂”可以利用各种先进技术提高供应链的韧性,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(2021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”,可以为整个制造业的发展探索前进的道路。

胡表示,“灯塔工厂”的经验是可以复制的,有能力提供数字化整体解决方案,从而使中小企业。

“他们现在的高效率是未来制造业的平均水平。技术进步改变了生产函数,使传统制造企业进入新的生命周期。”胡对说:

拥有空搅拌机、冰箱、洗衣机、热水器等四大“灯塔工厂”的海尔,是中国“灯塔工厂”数量最多的企业之一。海尔旗下的高斯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解决方案,推动智能化开发、个性化定制、网络化延伸、数字化管理新模式的普及。

海尔kaos生态科技有限公司副总经理林表示,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”来赋能其他企业,比如帮助青岛啤酒在2021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,以“灯塔工厂”为代表的先进制造企业将走出创新驱动跨越发展之路,有助于推动中国制造业由大到强的华丽升级。

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,占全球近三成。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由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…一系列数据勾勒出大国在过去十年里对中国做出的非凡发展足迹。

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构,国际竞争更加激烈。崭新的考卷已经铺开,更多的难题等待解答。

着眼未来,工业和信息化部等八部门于2021年12月联合发布《智能制造发展“十四五”规划》,具体部署“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,重点行业重点企业初步实现智能化。到2035年,相应企业全面普及数字化、网络化,基本实现智能化。

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。(文|《瞭望》新闻周刊记者张娜塔莉)

来源:《瞭望》

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