在浙江，一場(chǎng)車(chē)間變革正悄然進(jìn)行。從最初的機(jī)器換人，到之后的車(chē)間智能化改造，再到如今的進(jìn)階版未來(lái)工廠。日前，浙江公布2022年第一批未來(lái)工廠，共9家入選。至此，全省未來(lái)工廠總數(shù)升至41家，涵蓋信息通信技術(shù)、汽車(chē)、家居、紡織等行業(yè)。
什么是未來(lái)工廠？自2020年率先提出并打造以來(lái)，它的內(nèi)涵持續(xù)演進(jìn)。今年，省經(jīng)信廳結(jié)合《“未來(lái)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(shuō)，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(dòng)生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)變革，能持續(xù)推動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化、綠色化、精益化、人本化、高端化升級(jí)，引領(lǐng)模式創(chuàng)新和新興業(yè)態(tài)發(fā)展。
當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)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(shí)，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(guó)際領(lǐng)先水平存在差距，升級(jí)迫在眉睫。打造未來(lái)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(diǎn)？近日，記者前往杭州、嘉興、臺(tái)州等地展開(kāi)調(diào)研。
降本增效怎么實(shí)現(xiàn)
車(chē)下甬莞高速沙門(mén)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(dòng)新能源汽車(chē)零部件工廠，剛剛晉級(jí)未來(lái)工廠。
走進(jìn)雙環(huán)六廠車(chē)間，轟鳴聲瞬間入耳。生產(chǎn)線上，機(jī)械臂伸曲自如，各式機(jī)器有條不紊進(jìn)行滾齒、熱處理、磨齒等作業(yè)，一個(gè)個(gè)金屬胚變身精密齒輪。在這里，機(jī)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(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
“未來(lái)工廠里，一個(gè)大學(xué)生帶著一群機(jī)器人工作。”雙環(huán)傳動(dòng)項(xiàng)目經(jīng)理林菊華說(shuō)，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(lái)，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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足。此外全省5.5萬(wàn)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(duì)較低，想要實(shí)現(xiàn)向價(jià)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(jí)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(zhǎng)孫體忠說(shuō)，打造未來(lái)工廠，正是鼓勵(lì)有能力、有基礎(chǔ)的企業(yè)先行先試，通過(guò)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(jí)。
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(jià)值、不穩(wěn)定的勞動(dòng)，大幅提升生產(chǎn)效率，類似場(chǎng)景已在41家未來(lái)工廠隨處可見(jiàn)。
地處桐鄉(xiāng)的桐昆集團(tuán)聚酯纖維未來(lái)工廠，工人再不用為重物搬運(yùn)煩惱：一個(gè)個(gè)絲餅從產(chǎn)線自動(dòng)落到運(yùn)輸車(chē)上，沿軌道被送至包裝車(chē)間，再經(jīng)智能打包、張貼標(biāo)簽后，隨傳輸車(chē)進(jìn)入立體倉(cāng)庫(kù)。目前，這一廠區(qū)自動(dòng)化率達(dá)90%以上，萬(wàn)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(duì)較大，對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)造成一定壓力。眼下，借助傳感器、數(shù)字監(jiān)控平臺(tái)等，桐昆做到了工廠能耗智能分析和控制，實(shí)現(xiàn)供熱效率提升3%以上，相當(dāng)于每年節(jié)煤1萬(wàn)噸。
當(dāng)然，未來(lái)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(dòng)數(shù)字駕駛艙“虛擬工廠”，眼前出現(xiàn)了整條運(yùn)轉(zhuǎn)的產(chǎn)線，機(jī)器狀態(tài)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)清晰可見(jiàn)。“通過(guò)數(shù)字孿生、視覺(jué)技術(shù)等，我們把生產(chǎn)挪到‘云’上，管理人員實(shí)時(shí)了解情況、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控?！绷志杖A說(shuō)。
在桐昆集團(tuán)未來(lái)工廠，借助5G技術(shù)等，數(shù)字平臺(tái)與上千條產(chǎn)線、近3萬(wàn)臺(tái)設(shè)備相連，日夜不停采集150萬(wàn)余個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)。只需幾分鐘，算法就可整合庫(kù)存、成本、訂單等信息，排出最優(yōu)生產(chǎn)方案，及時(shí)將具體轉(zhuǎn)產(chǎn)方案下達(dá)對(duì)應(yīng)工廠。
第一批入選省級(jí)未來(lái)工廠的鼎力機(jī)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(jì)和技術(shù)人員在電腦上就能模擬機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)、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(chǎng)試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)修正等繁瑣流程，連研發(fā)都不再“大動(dòng)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(lái)工廠縱向連接人、機(jī)、料、信息，橫向貫通設(shè)計(jì)、研發(fā)、管理、銷(xiāo)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(jì)，截至目前全省累計(jì)建成未來(lái)工廠41家、智能工廠234家、數(shù)字化車(chē)間278家，企業(yè)平均萬(wàn)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(jià)值如何提升
對(duì)于浙江制造，企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)比拼中脫穎而出，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中把握主動(dòng)、贏得未來(lái)，關(guān)鍵靠產(chǎn)品說(shuō)話。
“燃油車(chē)齒輪轉(zhuǎn)速為每分鐘3000到5000轉(zhuǎn)，新能源車(chē)齒輪要達(dá)到1.8萬(wàn)到2萬(wàn)轉(zhuǎn)，對(duì)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(yàn)?！闭憬h(huán)智云創(chuàng)技術(shù)副總崔永龍說(shuō)，四年前，他們的母公司雙環(huán)傳動(dòng)剛為一家知名新能源汽車(chē)企業(yè)配套時(shí)，產(chǎn)品動(dòng)不動(dòng)被“打”回，最多時(shí)100套齒輪退回50套。
但過(guò)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(jī)械哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，得從頭到尾查一遍，費(fèi)力費(fèi)時(shí)?！斑@也是為什么整車(chē)企業(yè)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，必須召回?cái)?shù)千上萬(wàn)輛車(chē)檢測(cè)?！贝抻例堈f(shuō)，打造未來(lái)工廠時(shí)，他們與中科院聯(lián)合研發(fā)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，最主要訴求就是提升產(chǎn)品質(zhì)量。
一輛新能源車(chē)有5至7個(gè)齒輪，每個(gè)齒輪生產(chǎn)有10多道工藝，每道工藝分不同工序，每個(gè)工序分不同工部，每個(gè)工部有不同標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)。“我們將數(shù)據(jù)做到‘細(xì)胞級(jí)’，再逐一匹配到設(shè)計(jì)端、物料端、制造端、質(zhì)檢端，相當(dāng)于為每個(gè)齒輪打造一張獨(dú)特身份證。”崔永龍說(shuō)，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)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(gè)位數(shù)。”
同時(shí)，他們還通過(guò)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(lái)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(chē)企業(yè)不可替代的供應(yīng)商。
來(lái)自省經(jīng)信廳的數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)未來(lái)工廠、數(shù)字化車(chē)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(yǔ)權(quán)缺失、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等問(wèn)題。
進(jìn)一步觀察還能發(fā)現(xiàn)，41家未來(lái)工廠中不乏家居、服裝、摩托車(chē)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(gè)性化需求。”顧家家居定制家居事業(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(gè)訂單可能含30個(gè)柜子，因戶型、審美等因素，每個(gè)柜子尺寸、顏色等都有變化，但設(shè)備卻是固定一套，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)，“我們從2016年開(kāi)始做定制產(chǎn)品，初期一直采用半自動(dòng)化、半人工干預(yù)作業(yè)方式，訂單交付周期長(zhǎng)，出錯(cuò)概率相對(duì)較高。”
為此，建設(shè)未來(lái)工廠時(shí)，他們著重開(kāi)發(fā)“柔性”生產(chǎn)能力——自主研發(fā)的數(shù)字平臺(tái)，接收來(lái)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(gè)以上個(gè)性化訂單。”劉才亮說(shuō)。
“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(jī)器終端，并為每塊部件生成一個(gè)二維碼?！惫ぷ魅藛T在顧家家居未來(lái)工廠開(kāi)料區(qū)向記者介紹，為節(jié)約板材，他們將30個(gè)左右訂單合成一個(gè)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(jī)器自動(dòng)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(dòng)切換速度達(dá)到毫秒級(jí)，每分鐘可以完成40至45米板材封邊?！?/span>
個(gè)性產(chǎn)品、柔性制造，這是未來(lái)工廠的硬核實(shí)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(lái)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(jì)達(dá)10億元。
不僅如此，隨著市場(chǎng)需求和消費(fèi)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(kāi)發(fā)個(gè)性化定制業(yè)務(wù)，練就柔性制造“獨(dú)門(mén)功夫”。比如摩托車(chē)制造企業(yè)春風(fēng)動(dòng)力，在研發(fā)端配置1800個(gè)數(shù)字模型，再加上未來(lái)工廠內(nèi)160個(gè)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(chē)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(chǎng)，未來(lái)工廠正推動(dòng)浙江制造向價(jià)值鏈中高端攀升。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)如何重構(gòu)
在顧家未來(lái)工廠，記者注意到一個(gè)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?，所有產(chǎn)線必須清空?！眲⒉帕琳f(shuō)，得益于系統(tǒng)排單能力和柔性制造實(shí)力，他們采取“先下單、再生產(chǎn)”模式，成品庫(kù)存周轉(zhuǎn)壓縮至3天左右，物流倉(cāng)庫(kù)面積大大縮減。
更重要的是，這一“零庫(kù)存”理念帶動(dòng)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(tái)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)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(cè)市場(chǎng)需求，常有原料積壓、告急情況?，F(xiàn)在大家同在一個(gè)平臺(tái)，用戶訂單、物流運(yùn)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(xiǎn)能力都有提升。”劉才亮說(shuō)。
由“點(diǎn)”切入，帶動(dòng)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(lái)工廠的目標(biāo)之一。
“從機(jī)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(shí)問(wèn)題?！睂O體忠說(shuō)，已經(jīng)建成和正在創(chuàng)建的未來(lái)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(wèn)題，開(kāi)發(fā)普適性、易復(fù)制、可推廣的行業(yè)解決方案，“我們力爭(zhēng)到2025年，建成未來(lái)工廠100家、智能工廠（數(shù)字化車(chē)間）1000家，并與全省50個(gè)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(jí)?！?/span>
此前發(fā)布的《“未來(lái)工廠”建設(shè)導(dǎo)則》，也十分強(qiáng)調(diào)“輻射帶動(dòng)”作用。例如，未來(lái)工廠共分四大創(chuàng)建類型，作為協(xié)同共生“鏈主型”未來(lái)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(lái)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(tái)工廠”，則需具備服務(wù)延伸特征。
阿里巴巴迅犀服裝未來(lái)工廠，就是“平臺(tái)型”未來(lái)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(kāi)發(fā)、按需生產(chǎn)，目前已有200多個(gè)淘寶中小商家、直播主播共享工廠，實(shí)現(xiàn)100件起訂、最快7天交付。
在桐昆未來(lái)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)?！拔覀兪讋?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(wàn)噸。”桐昆集團(tuán)信息管理部經(jīng)理許燕輝說(shuō)，該平臺(tái)若能在50至100家企業(yè)內(nèi)協(xié)同應(yīng)用，預(yù)計(jì)可帶動(dòng)行業(yè)1000億元規(guī)模的差別化纖維新材料產(chǎn)能升級(jí)。
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(lái)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(wàn)家規(guī)上工業(yè)企業(yè)完成診斷評(píng)估，7000多個(gè)數(shù)字化改造項(xiàng)目入庫(kù)培育，企業(yè)改造意愿空前高漲。今年前8個(gè)月，浙江工業(yè)企業(yè)技改投資同比增長(zhǎng)19.6%，逆經(jīng)濟(jì)周期實(shí)現(xiàn)較高增長(zhǎng)。
疫情持續(xù)沖擊下，浙江工業(yè)更表現(xiàn)出較強(qiáng)韌性。今年1至8月，全省規(guī)上工業(yè)增加值同比增長(zhǎng)5.1%，比全國(guó)平均、東部平均高1.5個(gè)、2.3個(gè)百分點(diǎn)，穩(wěn)進(jìn)提質(zhì)效應(yīng)明顯。
（來(lái)源：浙江日?qǐng)?bào)）
