在浙江，一場車間變革正悄然進(jìn)行。從最初的機器換人，到之后的車間智能化改造，再到如今的進(jìn)階版未來工廠。日前，浙江公布2022年第一批未來工廠，共9家入選。至此，全省未來工廠總數(shù)升至41家，涵蓋信息通信技術(shù)、汽車、家居、紡織等行業(yè)。
什么是未來工廠？自2020年率先提出并打造以來，它的內(nèi)涵持續(xù)演進(jìn)。今年，省經(jīng)信廳結(jié)合《“未來工廠”建設(shè)導(dǎo)則》，將其明確定義為“現(xiàn)代化新型產(chǎn)業(yè)組織單元”。也就是說，它深度融合新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)變革，能持續(xù)推動生產(chǎn)運營智能化、綠色化、精益化、人本化、高端化升級，引領(lǐng)模式創(chuàng)新和新興業(yè)態(tài)發(fā)展。
當(dāng)前，經(jīng)濟發(fā)展面臨需求收縮、供給沖擊、預(yù)期轉(zhuǎn)弱三重壓力，制造業(yè)承壓尤重。與此同時，浙江制造在生產(chǎn)效率、綜合成本、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等方面，仍與國際領(lǐng)先水平存在差距，升級迫在眉睫。打造未來工廠，能否幫助企業(yè)提升韌性、穿越下行周期？它又如何助力浙江制造破解高質(zhì)量發(fā)展難點？近日，記者前往杭州、嘉興、臺州等地展開調(diào)研。
降本增效怎么實現(xiàn)
車下甬莞高速沙門互通出口，便是玉環(huán)市濱港工業(yè)城，上百家制造企業(yè)坐落于此。其中，雙環(huán)傳動新能源汽車零部件工廠，剛剛晉級未來工廠。
走進(jìn)雙環(huán)六廠車間，轟鳴聲瞬間入耳。生產(chǎn)線上，機械臂伸曲自如，各式機器有條不紊進(jìn)行滾齒、熱處理、磨齒等作業(yè)，一個個金屬胚變身精密齒輪。在這里，機器比人多。且與原先不同，現(xiàn)在工人們的大部分精力用于“盯梢”電子屏上各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
“未來工廠里，一個大學(xué)生帶著一群機器人工作?！彪p環(huán)傳動項目經(jīng)理林菊華說，每條產(chǎn)線原先配置12名工人，現(xiàn)在僅需3至5人，人均年產(chǎn)值翻番，“降本增效成果很明顯?！?/span>
近年來，浙江制造業(yè)發(fā)展迅速，卻也遇到一系列難題?！爸饕憩F(xiàn)為生產(chǎn)效率不高、中低端產(chǎn)品占比較高，導(dǎo)致國際競爭力不足。此外全省5.5萬余家規(guī)上工業(yè)企業(yè)中，99%左右是中小企業(yè)，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平相對較低，想要實現(xiàn)向價值鏈中高端的攀升非常困難，也不利于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化發(fā)展?！笔〗?jīng)信廳技術(shù)創(chuàng)新處副處長孫體忠說，打造未來工廠，正是鼓勵有能力、有基礎(chǔ)的企業(yè)先行先試，通過數(shù)字化改革再造生產(chǎn)流程、革新生產(chǎn)方式，示范引領(lǐng)行業(yè)企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。
智能設(shè)備和人類專家組成協(xié)作系統(tǒng)，不斷減少高成本、低價值、不穩(wěn)定的勞動，大幅提升生產(chǎn)效率，類似場景已在41家未來工廠隨處可見。
地處桐鄉(xiāng)的桐昆集團(tuán)聚酯纖維未來工廠，工人再不用為重物搬運煩惱：一個個絲餅從產(chǎn)線自動落到運輸車上，沿軌道被送至包裝車間，再經(jīng)智能打包、張貼標(biāo)簽后，隨傳輸車進(jìn)入立體倉庫。目前，這一廠區(qū)自動化率達(dá)90%以上，萬元產(chǎn)值成本下降63%。
值得一提的是，不管齒輪制造，還是化纖生產(chǎn)，能源消耗都相對較大，對企業(yè)運營造成一定壓力。眼下，借助傳感器、數(shù)字監(jiān)控平臺等，桐昆做到了工廠能耗智能分析和控制，實現(xiàn)供熱效率提升3%以上，相當(dāng)于每年節(jié)煤1萬噸。
當(dāng)然，未來工廠的能量遠(yuǎn)不止于此。
林菊華一番操作后，我們戴上VR眼鏡，進(jìn)入雙環(huán)傳動數(shù)字駕駛艙“虛擬工廠”，眼前出現(xiàn)了整條運轉(zhuǎn)的產(chǎn)線，機器狀態(tài)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)清晰可見?！巴ㄟ^數(shù)字孿生、視覺技術(shù)等，我們把生產(chǎn)挪到‘云’上，管理人員實時了解情況、實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。”林菊華說。
在桐昆集團(tuán)未來工廠，借助5G技術(shù)等，數(shù)字平臺與上千條產(chǎn)線、近3萬臺設(shè)備相連，日夜不停采集150萬余個數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)。只需幾分鐘，算法就可整合庫存、成本、訂單等信息，排出最優(yōu)生產(chǎn)方案，及時將具體轉(zhuǎn)產(chǎn)方案下達(dá)對應(yīng)工廠。
第一批入選省級未來工廠的鼎力機械四期，線上研發(fā)系統(tǒng)搭載了最新三維仿真技術(shù)等，設(shè)計和技術(shù)人員在電腦上就能模擬機械臂運動、劃出數(shù)據(jù)曲線、調(diào)整改進(jìn)參數(shù)，一改以往試制樣品、現(xiàn)場試驗、監(jiān)測修正等繁瑣流程，連研發(fā)都不再“大動干戈”。
新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，讓未來工廠縱向連接人、機、料、信息，橫向貫通設(shè)計、研發(fā)、管理、銷售等端口，不斷優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)和組織方式。據(jù)統(tǒng)計，截至目前全省累計建成未來工廠41家、智能工廠234家、數(shù)字化車間278家，企業(yè)平均萬元產(chǎn)值成本降低19.8%、產(chǎn)品研制周期縮短35.8%、生產(chǎn)效率提高46.2%、能源利用率提高18.3%。
產(chǎn)品價值如何提升
對于浙江制造，企業(yè)要在激烈的市場比拼中脫穎而出，在國際競爭中把握主動、贏得未來，關(guān)鍵靠產(chǎn)品說話。
“燃油車齒輪轉(zhuǎn)速為每分鐘3000到5000轉(zhuǎn)，新能源車齒輪要達(dá)到1.8萬到2萬轉(zhuǎn)，對精度、抗疲勞能力等要求更高。如何在規(guī)模化生產(chǎn)中保持產(chǎn)品性能穩(wěn)定，是一大考驗?！闭憬h(huán)智云創(chuàng)技術(shù)副總崔永龍說，四年前，他們的母公司雙環(huán)傳動剛為一家知名新能源汽車企業(yè)配套時，產(chǎn)品動不動被“打”回，最多時100套齒輪退回50套。
但過往制造模式，只知道產(chǎn)品有瑕疵，卻很難精準(zhǔn)定位是原料、產(chǎn)線還是機械哪個環(huán)節(jié)出了問題，得從頭到尾查一遍，費力費時?！斑@也是為什么整車企業(yè)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，必須召回數(shù)千上萬輛車檢測?！贝抻例堈f，打造未來工廠時，他們與中科院聯(lián)合研發(fā)大數(shù)據(jù)平臺，最主要訴求就是提升產(chǎn)品質(zhì)量。
一輛新能源車有5至7個齒輪，每個齒輪生產(chǎn)有10多道工藝，每道工藝分不同工序，每個工序分不同工部，每個工部有不同標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)?！拔覀儗?shù)據(jù)做到‘細(xì)胞級’，再逐一匹配到設(shè)計端、物料端、制造端、質(zhì)檢端，相當(dāng)于為每個齒輪打造一張獨特身份證?！贝抻例堈f，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問題，他們能一鍵回溯、精準(zhǔn)定位到具體工部，并按最小批次召回，“產(chǎn)品數(shù)量能精確到個位數(shù)?！?/span>
同時，他們還通過每月一次的數(shù)據(jù)分析，改進(jìn)完善設(shè)備、工藝、產(chǎn)線等。眼下，這一未來工廠的產(chǎn)品合格率已超99.7%，達(dá)到行業(yè)標(biāo)桿水平，助力雙環(huán)成為全球10余家整車企業(yè)不可替代的供應(yīng)商。
來自省經(jīng)信廳的數(shù)據(jù)顯示，通過未來工廠、數(shù)字化車間等建設(shè)，企業(yè)產(chǎn)品不良率平均降低41.7%，一定程度上破解了浙江制造標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)缺失、國際競爭力不強等問題。
進(jìn)一步觀察還能發(fā)現(xiàn)，41家未來工廠中不乏家居、服裝、摩托車等定制工廠。它們的目標(biāo)，顯然與齒輪、化纖、軸承等制造企業(yè)有區(qū)別。
“最大的煩惱是規(guī)?；a(chǎn)如何滿足個性化需求?！鳖櫦壹揖佣ㄖ萍揖邮聵I(yè)部副總經(jīng)理劉才亮告訴記者，家居產(chǎn)品介于工業(yè)品和藝術(shù)品之間，標(biāo)準(zhǔn)化程度不高。以定制柜為例，一個訂單可能含30個柜子，因戶型、審美等因素，每個柜子尺寸、顏色等都有變化，但設(shè)備卻是固定一套，很難實現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)，“我們從2016年開始做定制產(chǎn)品，初期一直采用半自動化、半人工干預(yù)作業(yè)方式，訂單交付周期長，出錯概率相對較高?！?/span>
為此，建設(shè)未來工廠時，他們著重開發(fā)“柔性”生產(chǎn)能力——自主研發(fā)的數(shù)字平臺，接收來自不同區(qū)域、不同客戶的訂單后，先將相同花色、相近交期的單子整合，再將多元產(chǎn)品解析、轉(zhuǎn)化成需生產(chǎn)的加工數(shù)據(jù)，規(guī)劃好最優(yōu)工藝路徑和加工流程?！懊刻焯幚?000個以上個性化訂單?！眲⒉帕琳f。
“你看，這是定制柜制造的第一道工序——板材切割。系統(tǒng)已將加工路徑傳到機器終端，并為每塊部件生成一個二維碼?！惫ぷ魅藛T在顧家家居未來工廠開料區(qū)向記者介紹，為節(jié)約板材，他們將30個左右訂單合成一個批次，一種尺寸板材切割完成后，設(shè)備快速調(diào)整，制造下一種規(guī)格部件，隨后一塊塊板材進(jìn)入封邊區(qū)，機器自動掃碼、導(dǎo)入加工信息、切換所需原料，“總共有24種不同花色材料，自動切換速度達(dá)到毫秒級，每分鐘可以完成40至45米板材封邊。”
個性產(chǎn)品、柔性制造，這是未來工廠的硬核實力，也成為企業(yè)提升產(chǎn)品附加值的秘訣。據(jù)介紹，顧家未來工廠于今年2月投產(chǎn)，定制產(chǎn)品交付周期縮短50%，全年規(guī)劃產(chǎn)值預(yù)計達(dá)10億元。
不僅如此，隨著市場需求和消費變革，原先以標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品制造為主的企業(yè)，也紛紛開發(fā)個性化定制業(yè)務(wù)，練就柔性制造“獨門功夫”。比如摩托車制造企業(yè)春風(fēng)動力，在研發(fā)端配置1800個數(shù)字模型，再加上未來工廠內(nèi)160個作業(yè)單元高度協(xié)同，使6條產(chǎn)線均具備混線生產(chǎn)能力，能滿足大部分用戶在車型、顏色、配件等方面多元需求。
讓產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)，更好地連接市場，未來工廠正推動浙江制造向價值鏈中高端攀升。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)如何重構(gòu)
在顧家未來工廠，記者注意到一個特別現(xiàn)象。有別于傳統(tǒng)家居工廠堆滿原料、成品的面貌，這里十分清爽，板材區(qū)占地極小?！懊刻煜掳嗲埃挟a(chǎn)線必須清空。”劉才亮說，得益于系統(tǒng)排單能力和柔性制造實力，他們采取“先下單、再生產(chǎn)”模式，成品庫存周轉(zhuǎn)壓縮至3天左右，物流倉庫面積大大縮減。
更重要的是，這一“零庫存”理念帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)同步變革。目前，顧家的供應(yīng)商中，已有80%左右接入數(shù)字平臺，實現(xiàn)庫存協(xié)同管理?！耙郧肮?yīng)商看不到數(shù)據(jù)，只能人為預(yù)測市場需求，常有原料積壓、告急情況?，F(xiàn)在大家同在一個平臺，用戶訂單、物流運輸?shù)刃畔⒁荒苛巳?，備貨?zhǔn)確性更高，響應(yīng)速度更快，供應(yīng)鏈精益生產(chǎn)能力、抗風(fēng)險能力都有提升?！眲⒉帕琳f。
由“點”切入，帶動企業(yè)、賦能行業(yè)，提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作效率和供應(yīng)鏈協(xié)同水平，正是浙江創(chuàng)建未來工廠的目標(biāo)之一。
“從機器換人到智能化改造，我們一直在探索制造業(yè)數(shù)字化改造路徑，但量大面廣的中小企業(yè)普遍面臨‘不想轉(zhuǎn)’‘不敢轉(zhuǎn)’‘轉(zhuǎn)不起’等現(xiàn)實問題?！睂O體忠說，已經(jīng)建成和正在創(chuàng)建的未來工廠，多為細(xì)分行業(yè)龍頭、領(lǐng)軍企業(yè)，既能為中小企業(yè)提供示范，還有能力研究解決共性問題，開發(fā)普適性、易復(fù)制、可推廣的行業(yè)解決方案，“我們力爭到2025年，建成未來工廠100家、智能工廠（數(shù)字化車間）1000家，并與全省50個行業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦形成耦合，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構(gòu)和整體智造升級?！?/span>
此前發(fā)布的《“未來工廠”建設(shè)導(dǎo)則》，也十分強調(diào)“輻射帶動”作用。例如，未來工廠共分四大創(chuàng)建類型，作為協(xié)同共生“鏈主型”未來工廠，需向產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)提供專業(yè)化服務(wù)，創(chuàng)建行業(yè)示范“頭雁型”未來工廠，要求向行業(yè)輸出技術(shù)能力，而打造服務(wù)發(fā)展型“平臺工廠”，則需具備服務(wù)延伸特征。
阿里巴巴迅犀服裝未來工廠，就是“平臺型”未來工廠的代表。憑借供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)和柔性制造模式，它助力廣大中小企業(yè)按需開發(fā)、按需生產(chǎn)，目前已有200多個淘寶中小商家、直播主播共享工廠，實現(xiàn)100件起訂、最快7天交付。
在桐昆未來工廠基礎(chǔ)上搭建的“化纖大腦”，不僅接入40多家化纖及其配套企業(yè)，并與桐鄉(xiāng)市政府、百度共同打造合成纖維產(chǎn)業(yè)“大腦”互聯(lián)互通，上架了AI質(zhì)檢、能源管理、安全生產(chǎn)等一系列應(yīng)用服務(wù)。“我們首創(chuàng)的智能熱電云系統(tǒng)，若能推廣到全行業(yè)，粗略估算每年可節(jié)煤近160萬噸。”桐昆集團(tuán)信息管理部經(jīng)理許燕輝說，該平臺若能在50至100家企業(yè)內(nèi)協(xié)同應(yīng)用，預(yù)計可帶動行業(yè)1000億元規(guī)模的差別化纖維新材料產(chǎn)能升級。
數(shù)據(jù)融通、大中小微企業(yè)融通、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈融通，未來工廠助力浙江智造的成效不斷顯現(xiàn)。
截至目前，全省已有近2萬家規(guī)上工業(yè)企業(yè)完成診斷評估，7000多個數(shù)字化改造項目入庫培育，企業(yè)改造意愿空前高漲。今年前8個月，浙江工業(yè)企業(yè)技改投資同比增長19.6%，逆經(jīng)濟周期實現(xiàn)較高增長。
疫情持續(xù)沖擊下，浙江工業(yè)更表現(xiàn)出較強韌性。今年1至8月，全省規(guī)上工業(yè)增加值同比增長5.1%，比全國平均、東部平均高1.5個、2.3個百分點，穩(wěn)進(jìn)提質(zhì)效應(yīng)明顯。
（來源：浙江日報）
