姚冬琴

作為第四次工業(yè)革命的重要方向，智能制造正在成為全球制造業(yè)變革和科技創(chuàng)新的制高點(diǎn)。

機(jī)器轟鳴、工人流水線作業(yè)的景象，逐漸成為過(guò)去，智慧工廠越來(lái)越多地出現(xiàn)在我們身邊。比如，寶鋼、格力、海爾等公司的“黑燈工廠”，沒(méi)有工人，也就無(wú)需開(kāi)燈，穿梭的機(jī)器人自動(dòng)取貨、搬運(yùn)、裝配，自動(dòng)運(yùn)行，完成生產(chǎn)操作……新一代信息技術(shù)讓制造擁有更多可能。

未來(lái)工廠什么樣？

“智能制造與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)變革”是2018天津夏季達(dá)沃斯論壇的12項(xiàng)分議題之一。河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院研究員、河北省大數(shù)據(jù)計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任劉晶的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，當(dāng)前以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)已完成對(duì)消費(fèi)環(huán)節(jié)的布局，正在加速向制造環(huán)節(jié)擴(kuò)散，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制與服務(wù)化轉(zhuǎn)型。“生產(chǎn)過(guò)程將由新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線組成，‘無(wú)人工廠數(shù)量將不斷增加?！?/p>

今年全國(guó)兩會(huì)期間，格力電器董事長(zhǎng)董明珠就曾透露，格力全國(guó)有8個(gè)基地基本都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人工廠的生產(chǎn)，用機(jī)器替代了人的操作。

自動(dòng)化制造是智慧工廠的基礎(chǔ)。而智慧工廠卻不僅僅局限于自動(dòng)化。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同，在全球范圍內(nèi)調(diào)用資源，以及個(gè)性化定制與服務(wù)化轉(zhuǎn)型，也是智慧工廠的重要特點(diǎn)。

例如，在海爾，已經(jīng)搭建起“先訂單，后制造”的產(chǎn)品定制平臺(tái)，用戶(hù)根據(jù)個(gè)人喜好，自由選擇產(chǎn)品的機(jī)身材質(zhì)、用料、噴涂顏色、圖案等等，有定制需求的部件可以按照個(gè)人需求進(jìn)行選擇。然后，這些外觀全個(gè)性化、部件部分可定制的個(gè)人訂單，通過(guò)工業(yè)4.0的智能智造實(shí)現(xiàn)柔性量產(chǎn)。

劉晶團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，智能制造使行業(yè)組織和形態(tài)從生產(chǎn)制造轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚍?wù)的制造，并使制造公司從產(chǎn)品供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品和服務(wù)提供商。

智慧工廠將給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)哪些改變？麥肯錫全球董事合伙人Anil Sikka認(rèn)為，機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人 （Cobot）、自動(dòng)駕駛汽車(chē)不僅能創(chuàng)造出全自動(dòng)生產(chǎn)線，而且還能把工廠融入一個(gè)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)，既能大幅增加增值服務(wù)，又能大幅加快商業(yè)模式創(chuàng)新。

“這些未來(lái)工廠將擁有海量數(shù)據(jù)，使用強(qiáng)大而新穎的分析工具挖掘數(shù)十億數(shù)據(jù)點(diǎn)，釋放人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的潛力。我們預(yù)計(jì)：生產(chǎn)線效率取得的突破將促使產(chǎn)出翻番;更加嚴(yán)格的績(jī)效管理可以將質(zhì)量問(wèn)題減少一半;而先進(jìn)的預(yù)見(jiàn)性維護(hù)則能大幅縮短機(jī)器停機(jī)時(shí)間?！盇nil Sikka說(shuō)。

由于與供應(yīng)商的整合更加密切，生產(chǎn)廠商可以預(yù)測(cè)到零組件層面的生產(chǎn)需求，從下游供應(yīng)商開(kāi)始，逐步延伸至原始設(shè)備制造商，最后到客戶(hù)?！拔覀冋J(rèn)為，這種透明度可以把預(yù)測(cè)精度提高三分之一，而且與整個(gè)供應(yīng)鏈的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享技術(shù)結(jié)合起來(lái)之后，庫(kù)存持有成本可以降低 20%～40%，交付周期也可以縮短最多15個(gè)星期?！盇nil Sikka認(rèn)為。

對(duì)于投資方來(lái)說(shuō)，還有一個(gè)好消息在于，讓機(jī)器人從事最具挑戰(zhàn)的手動(dòng)任務(wù)，可讓多達(dá)90%的一線工廠工人接受再培訓(xùn)，而他們從事更高回報(bào)和更高附加值的工作所產(chǎn)生的凈效，約可將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高70%?？偟膩?lái)看，這些改進(jìn)意味著對(duì)未來(lái)工廠進(jìn)行的投資有可能在兩年內(nèi)就能收回。

中國(guó)仍將領(lǐng)跑制造業(yè)未來(lái)趨勢(shì)

在2018天津夏季達(dá)沃斯論壇上，“制造業(yè)燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò)被正式提出。此前，世界經(jīng)濟(jì)論壇于9月初評(píng)選出了9家全球“制造業(yè)燈塔工廠”。

燈塔用以指引船只方向，顧名思義，“制造業(yè)燈塔工廠”象征了目前制造業(yè)標(biāo)桿性的先進(jìn)技術(shù)代表。

這9家全球“制造業(yè)燈塔工廠”分別是，拜耳生物制藥（意大利加巴納特）、博世汽車(chē)（中國(guó)無(wú)錫）、海爾（中國(guó)青島）、強(qiáng)生DePuy Synthes（愛(ài)爾蘭科克）、菲尼克斯電氣（德國(guó)巴特皮爾蒙特和布隆伯格）、寶潔Rakona（捷克）、施耐德電氣（法國(guó)勒沃德勒伊）、西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品（中國(guó)成都）和UPS Fast Radius（美國(guó)芝加哥）。

協(xié)助世界經(jīng)濟(jì)論壇完成此次評(píng)選活動(dòng)的麥肯錫咨詢(xún)公司合伙人兼制造業(yè)全球負(fù)責(zé)人Enno de Boer表示：“第四次工業(yè)技術(shù)革命已經(jīng)到來(lái)。工人和管理人員都能從技術(shù)中獲益。這些燈塔工廠的業(yè)績(jī)比普通工廠高出20%至50%，形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。它們擁有敏銳的團(tuán)隊(duì)，匯集因特網(wǎng)域、分析、物聯(lián)網(wǎng)及軟件開(kāi)發(fā)方面的專(zhuān)家，正在迅速創(chuàng)新生產(chǎn)車(chē)間。它們還開(kāi)發(fā)出共用數(shù)據(jù)平臺(tái)或物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，正在開(kāi)展的應(yīng)用多達(dá)15項(xiàng)。這些企業(yè)著眼規(guī)?；l(fā)展，行動(dòng)敏捷，將為制造業(yè)樹(shù)立新標(biāo)桿?！?/p>

值得提出的是，從全球1000多家先進(jìn)工廠中評(píng)選出的9家“制造業(yè)燈塔工廠”，其中有3家工廠位于中國(guó)，并全面部署了大量第四次工業(yè)革命技術(shù)。

“發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)最重要的零件之一，如人的心臟。而電控柴油高壓共軌系統(tǒng)則相當(dāng)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的‘心臟，其品質(zhì)決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效能?！辈┦绖?dòng)力總成解決方案事業(yè)部中國(guó)區(qū)總裁王偉良這樣比喻道，“借助智能制造技術(shù)，博世成為國(guó)內(nèi)第一批推出電控高壓共軌系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的廠商，并且以其可靠品質(zhì)獲得了中國(guó)客戶(hù)的認(rèn)同?！?/p>

在西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品（中國(guó)成都）工廠，員工利用3D模擬、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和其他技術(shù)，完善工廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)，促使產(chǎn)量提高3倍，縮短了生產(chǎn)周期。

據(jù)悉，該工廠是西門(mén)子在德國(guó)以外建立的首家數(shù)字化工廠，也是西門(mén)子繼德國(guó)、美國(guó)之后在全球的第三個(gè)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)中心，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造過(guò)程的高度數(shù)字化。過(guò)去5年內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量合格率達(dá)到99.999%。

“隨著‘工業(yè) 4.0推動(dòng)制造業(yè)經(jīng)歷近幾十年來(lái)最深刻的變革，中國(guó)這個(gè)制造業(yè)大國(guó)也面臨一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題：它還能否繼續(xù)保持破竹之勢(shì)？我們的研究表明，在塑造制造業(yè)未來(lái)趨勢(shì)的4項(xiàng)根本性轉(zhuǎn)變中，中國(guó)依舊領(lǐng)跑主要的制造業(yè)國(guó)家?！盇nil Sikka如是說(shuō)。