近些年來,隨著5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)深度耦合,科幻世界中的“黑燈工廠”已經(jīng)不再神秘,傳統(tǒng)的人工流水線不斷被高度自動(dòng)化機(jī)器人取代,無人工廠正在全國范圍內(nèi)加速落地。

作為2021年浙江省“未來工廠”試點(diǎn)企業(yè)和浙江省“數(shù)字經(jīng)濟(jì)龍頭項(xiàng)目”,紫光股份智能制造工廠致力于打造“黑燈工廠”中的新標(biāo)桿,從生產(chǎn)測試到倉儲(chǔ)物流,無人化作業(yè)覆蓋全流程,整體自動(dòng)化率達(dá)到88,處于行業(yè)領(lǐng)先水平。新技術(shù)加持下的全面智能化運(yùn)營,助力工廠實(shí)現(xiàn)了降本增效:人員同比減少60,人均產(chǎn)出卻提升了5倍,訂單交付周期縮短了65。與此同時(shí),無感換線效率提升了7-12倍,這意味著柔性化制造能力也大大增強(qiáng)。

紫光股份智能制造工廠如何通過數(shù)字化建設(shè)實(shí)現(xiàn)這樣的效率提升與能力升級?這其中經(jīng)歷了怎樣的思維轉(zhuǎn)變?近日,紫光股份智能制造工廠董事長姚海峰,新華三集團(tuán)副總裁、解決方案部總裁李立在接受采訪時(shí),詳細(xì)講述了這段建設(shè)歷程。

轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)模式是大勢所趨

長久以來,傳統(tǒng)制造業(yè)面臨著兩大現(xiàn)實(shí)問題:一方面是供應(yīng)與需求割裂、生產(chǎn)與消費(fèi)割裂,導(dǎo)致企業(yè)無法及時(shí)有效應(yīng)對市場需求的變化;另一方面,勞動(dòng)密集型的傳統(tǒng)流水線作業(yè)也給企業(yè)帶來了效率、管理、成本等方面的諸多挑戰(zhàn)。

這些都要求制造企業(yè)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,而依靠科技的力量則可以重新定義生產(chǎn)過程,提高柔性生產(chǎn)能力,對各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行良好的運(yùn)營管理,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)鏈、價(jià)值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的融合。因此,紫光股份智能制造工廠的建立首先是行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

其次,智能制造工廠的建立也是出于紫光股份自身發(fā)展的需要?！艾F(xiàn)在隨著勞動(dòng)力成本的上升和市場需求的變化,我們需要在自身的供應(yīng)鏈體系中增加生產(chǎn)制造能力,才能更好地保障長遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)展?！币７灞硎?。他還舉了一個(gè)例子,此前依靠1000多人的代工企業(yè),但服務(wù)器產(chǎn)能只有30萬臺(tái);如今紫光股份智能制造工廠規(guī)劃產(chǎn)出60萬臺(tái)服務(wù)器,卻只需要300多人,大大節(jié)省了人力成本,也提高了生產(chǎn)效率。

為此,在紫光股份智能制造工廠建設(shè)之初,“優(yōu)化供應(yīng)鏈”就被正式確立為一項(xiàng)重要目標(biāo),為的也正是今后企業(yè)能夠擁有自研、自制、自銷的全鏈化流程,便能對產(chǎn)品質(zhì)量有更好的把控,對市場需求也能更快地做出響應(yīng)。

總之,不管是從行業(yè)未來趨勢來看,還是從企業(yè)自身發(fā)展的角度進(jìn)行考量,對紫光股份來說,將最先進(jìn)的工業(yè)4.0與數(shù)字化技術(shù),融入企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營管理實(shí)踐,打造紫光股份智能制造工廠,都是勢在必行的事情。

打造智能工廠新標(biāo)桿

在打造智能制造工廠方面,紫光股份有自己的一套理念:通過新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,建立全鏈條、高效協(xié)同、全生命周期的服務(wù)性制造模式,建設(shè)成為智能工廠的新標(biāo)桿。具體來說就是,從智能研發(fā)、智能生產(chǎn)、智能物流到智能銷售、智能服務(wù)和智慧園區(qū),在各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的打通,打造一個(gè)精益、智能、柔性、物聯(lián)、綠色的智能工廠。

依靠這套理念及智能制造工廠的整體業(yè)務(wù)戰(zhàn)略,紫光股份設(shè)計(jì)了一個(gè)既滿足于當(dāng)下也能隨需迭代的技術(shù)體系架構(gòu)。它脫胎于紫光股份旗下新華三集團(tuán)的數(shù)字大腦,包括智能數(shù)字平臺(tái)由數(shù)字化轉(zhuǎn)型必備的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、云與智能平臺(tái)、主動(dòng)安全及統(tǒng)一運(yùn)維構(gòu)成,以及與合作伙伴共同提供的行業(yè)智慧應(yīng)用。

工廠設(shè)備通過各種邊緣節(jié)點(diǎn)接入到本地云上,被采集的數(shù)據(jù)在企業(yè)云圖系統(tǒng)進(jìn)行集中管理,管理者可以實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地掌握工廠的運(yùn)營狀態(tài)。這個(gè)架構(gòu)也為紫光股份智能制造工廠提供了一套穩(wěn)定的、高性能的、可靠的、智能的支撐系統(tǒng),在整個(gè)平臺(tái)上能夠同時(shí)支持傳統(tǒng)和云智原生的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的敏態(tài)智能開發(fā)。目前已經(jīng)上線了幾十個(gè)應(yīng)用,涵蓋設(shè)備物聯(lián)、品控管理、物流、園區(qū)管理等。

這些智能化的應(yīng)用帶來了肉眼可見的變化,是傳統(tǒng)制造行業(yè)不曾有的。例如在品控方面,采用將5G技術(shù)與AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合的、基于AI模型的一體化品控云服務(wù),針對服務(wù)器機(jī)箱劃痕、摩擦痕、凹陷、污漬等表面不良進(jìn)行檢測,能夠克服傳統(tǒng)人工檢驗(yàn)的過程質(zhì)量不穩(wěn)定問題,多項(xiàng)外觀不良識別整體準(zhǔn)確率能達(dá)到99.5,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可控,也減少了停機(jī)時(shí)間。

值得一提的是,基于新華三提供的端到端全場景解決方案, 5G技術(shù)在工廠內(nèi)的很多場景都有所應(yīng)用,比如通過5G + AGV,發(fā)揮AGV在不同物料搬運(yùn)中的柔性化、準(zhǔn)時(shí)化優(yōu)勢,形成完整的無標(biāo)識智能搬運(yùn)AGV系統(tǒng),提升貨物管理的安全和準(zhǔn)確性;而5G+AR/VR的應(yīng)用,則實(shí)現(xiàn)了裝配工藝的模擬和優(yōu)化,提高概念設(shè)計(jì)的效率,做到虛擬現(xiàn)實(shí)與智能制造的“虛實(shí)融合”。

讓綠色零碳實(shí)現(xiàn)落地

當(dāng)然,挑戰(zhàn)也不可避免。2019年8月紫光股份智能制造工廠正式開工,到2021年8月交付使用,整個(gè)建設(shè)只用了2年的時(shí)間。但在姚海峰看來,這個(gè)過程十分不易。“很多方面在業(yè)界都是沒有先例的,需要對制造的工藝流程很了解,對服務(wù)器產(chǎn)品和研發(fā)要有深刻理解,所以挺不容易的。”

例如零碳智慧園區(qū)的建設(shè),正是“沒有先例”的最好體現(xiàn)之一。通常,工業(yè)園區(qū)中的制造業(yè)務(wù)和園區(qū)業(yè)務(wù)是獨(dú)立運(yùn)營的,但紫光股份智能制造工廠的建設(shè)理念要求實(shí)現(xiàn)制造業(yè)務(wù)、園區(qū)運(yùn)營的協(xié)同管理,這就意味著前期方案設(shè)計(jì)還要考慮諸如倉儲(chǔ)物流、產(chǎn)能效益、能耗環(huán)保等工業(yè)園區(qū)特有的應(yīng)用場景。

在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的要求下,新華三為紫光股份智能制造工廠提供了零碳智慧園區(qū)解決方案,構(gòu)建園區(qū)雙碳數(shù)據(jù)底座,引領(lǐng)園區(qū)綠色變革。比如,利用新能源技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù),改善園區(qū)碳排放現(xiàn)狀并減少能源支出;借助綠洲平臺(tái),實(shí)現(xiàn)各類能源數(shù)據(jù)的全面管理及趨勢分析,實(shí)現(xiàn)能源效益最大化等。

而據(jù)李立介紹,零碳落地的過程要面臨兩項(xiàng)大的挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀問題。要實(shí)現(xiàn)整體零碳運(yùn)行,就需要將工廠各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)新能源、園區(qū)能耗、空調(diào)、照明等系統(tǒng)都打通,形成有效的資產(chǎn)沉淀,從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)賦能。然而各個(gè)系統(tǒng)間的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式存在一定差異性,如何打通這些數(shù)據(jù)壁壘、合理調(diào)用各種維度的數(shù)據(jù)?

為此,紫光股份智能制造工廠將新華三提供的零碳操作系統(tǒng)能力集發(fā)揮到最大化:通過綠洲平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)化的接入集成方式,實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的融合集成,數(shù)據(jù)共享;同時(shí)利用大數(shù)據(jù)、AI等能力,對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行開發(fā)與治理,形成相應(yīng)的工廠運(yùn)行策略建議,實(shí)現(xiàn)能源利用最優(yōu)。

其次是碳排放管理體系的搭建。碳排放管理體系規(guī)劃涉及的知識面和行業(yè)信息很廣,包括組織邊界的界定、溫室氣體種類的劃分、碳盤查的種類等,因此困難重重。為了解決這一問題,新華三充分發(fā)揮外腦資源,聯(lián)合頂尖高校等研究機(jī)構(gòu),參考行業(yè)內(nèi)最前沿的標(biāo)準(zhǔn),將工廠的各個(gè)用碳場景抽絲剝繭,落地國家級科研成果,最終形成完備的碳排放和碳資產(chǎn)溯源體系。

“前期的整體規(guī)劃非常重要,在這個(gè)過程中我們再去不斷克服困難,迭代優(yōu)化,最終才能夠保證工廠運(yùn)行模式按照我們的預(yù)想呈現(xiàn)出來?！崩盍⒈硎?。

以生態(tài)之力賦能行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

紫光股份智能制造工廠是紫光股份在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域持續(xù)探索的一個(gè)縮影。不過,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是靠一家企業(yè)就能完成的,需要聚合形成生態(tài)的力量,發(fā)揮1+1gt;2的作用,才能推動(dòng)傳統(tǒng)制造行業(yè)的整體轉(zhuǎn)型升級,全面激發(fā)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展勢能。

為此,建設(shè)之初,面向整個(gè)行業(yè),紫光股份智能制造工廠就提出不僅要打造業(yè)界領(lǐng)先的智能工廠樣板點(diǎn),還要形成可復(fù)制的數(shù)字化工廠解決方案,向業(yè)界輸出,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈向數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型持續(xù)邁進(jìn),整體帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提升行業(yè)競爭力。

這一點(diǎn)在零碳智慧園區(qū)的建設(shè)中也得到了體現(xiàn)。按照李立的介紹,零碳智慧園區(qū)遵循的是大生態(tài)的理念,利用綠洲平臺(tái)數(shù)據(jù)匯聚、行業(yè)資產(chǎn)沉淀、便捷開放的能力,聯(lián)合園區(qū)多行業(yè)、多領(lǐng)域的生態(tài)合作伙伴,來共同構(gòu)建各行業(yè)的智慧發(fā)展解決方案?！巴ㄟ^零碳園區(qū)的建設(shè)積累零碳咨詢能力,今后也能給第三方提供碳服務(wù)的咨詢,或者跟碳交易中心做數(shù)據(jù)的共享和聯(lián)動(dòng)。”

“這是我們的努力方向,先給自身創(chuàng)造價(jià)值,然后還要考慮對整個(gè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的價(jià)值。我們希望能夠?qū)π袠I(yè)有積極的示范作用?！币７灞硎尽！豆鹕虡I(yè)評論》中文版