進入海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠，仿佛踏入了“未來世界”，處處涌動著生機勃發(fā)的“智造”熱潮：在“科技灰”的底色下，亮橘色的機械臂有節(jié)奏地揮舞著臂膀；空中物流鏈條輸送零部件自動滑入規(guī)定區(qū)域……近日，在世界經(jīng)濟論壇公布的第11批全球“燈塔工廠”名單中，海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠、海爾合肥空調(diào)互聯(lián)工廠成功入選。
“‘燈塔工廠’的評選標準嚴格，要求參選工廠持續(xù)創(chuàng)新，并在業(yè)內(nèi)保持領(lǐng)先水平。”海爾洗滌電器有限公司總經(jīng)理王自強說，“海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠不斷迭代升級，應(yīng)用了5.5G高頻定位、數(shù)字孿生等先進技術(shù)，打造了多條智能化生產(chǎn)線，持續(xù)提高產(chǎn)品競爭力，推動公司實現(xiàn)新的發(fā)展與突破。”
提高制造效率
海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠洗衣機內(nèi)筒生產(chǎn)車間內(nèi)，只用了短短3分鐘，一張張鋼卷就在機械臂手中完成了裁切、沖孔、激光焊接、漲型、翻邊等18道工序，變身成一個個洗衣機內(nèi)筒。隨后，這些內(nèi)筒又排著隊進入懸掛式空中軌道滑向另一個生產(chǎn)車間，與一個個洗衣機外殼精準對接。
“雖然各零部件的生產(chǎn)節(jié)拍不一樣，但它們卻能精準地在生產(chǎn)線上‘相遇’，這都要歸功于數(shù)字智能技術(shù)的應(yīng)用。”海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠制造部長張彬彬介紹。這時，一旁傳來了“嘀嘀”聲，他解釋道，“這是洗衣機智慧檢測臺發(fā)出的聲音，以往洗衣機在下線前都要經(jīng)過人工檢測，現(xiàn)在只需要通過智慧檢測臺將信號鏈接到洗衣機上，檢測指令就可以直接下發(fā)并實現(xiàn)自動檢測”。
張彬彬告訴記者，智慧檢測臺是海爾自主研發(fā)的洗滌檢測集成平臺，研發(fā)人員通過建模技術(shù)搭建起自動檢測模型，使其具有數(shù)據(jù)實時上傳系統(tǒng)、系統(tǒng)實時控制閘口等功能，做到了不良品不流出、檢測數(shù)據(jù)可追溯。“以往一臺洗衣機需要四五個人檢測，不僅人工成本高、檢驗耗時長，也容易出現(xiàn)漏檢。有了智慧檢測臺后，現(xiàn)在檢測線上只需2個人。相較于傳統(tǒng)檢測模式，智慧檢測的效率提高了30%，且有效減少了人為因素導致的漏檢風險。”
在出廠前，洗衣機總共要接受50余項檢測，下了檢測臺后，一臺臺洗衣機又“排著隊”進入類似拍X光的“體檢區(qū)”——移動邊緣計算（MEC）視覺平臺。“在這里，外觀上的任何缺陷都逃不過AI技術(shù)的‘火眼金睛’，每臺洗衣機2秒內(nèi)會被拍到6張多角度高清照片，經(jīng)過AI圖像分析，瞬時完成體檢。”海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠5G技術(shù)負責人石均說，有了MEC視覺平臺，洗衣機外觀檢測效率提高了56%，并且實現(xiàn)了零漏檢。
互聯(lián)工廠內(nèi)，洗衣機從下單、備料、生產(chǎn)到檢測的全部環(huán)節(jié)都被訂單系統(tǒng)即時記錄在云端。海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠訂單負責人劉彥龍打開電腦展示，“這是我們本周的排單情況，從接單到交貨，只需7天到10天”。
在系統(tǒng)里，記者看到了來自英國、法國、西班牙、葡萄牙等不同國家的訂單，上面有序排列著訂單數(shù)量、產(chǎn)品型號、生產(chǎn)日期、交貨期、出運期等。“這些信息不僅生產(chǎn)線的班組可以實時掌握，供應(yīng)商也能實時看到。”劉彥龍說，眼前跳動的數(shù)據(jù)，支撐起一條條領(lǐng)先于行業(yè)水平的智能生產(chǎn)線。
推動轉(zhuǎn)型升級
海爾為啥要建設(shè)“燈塔工廠”？“源于主動轉(zhuǎn)型的需要。”王自強告訴記者，為減少產(chǎn)品庫存，降低企業(yè)運營成本，海爾2012年開始從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型，提出了“互聯(lián)工廠”的概念，此后經(jīng)過10余年探索，逐漸形成了相對成熟的運營經(jīng)驗。
“‘互聯(lián)工廠’形成了以訂單為導向的生產(chǎn)體系，使生產(chǎn)線上的每一臺產(chǎn)品都有對應(yīng)的訂單。因此，在每天滿負荷生產(chǎn)的情況下，海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠的成品暫存區(qū)卻沒有庫存，整個工廠的產(chǎn)品不入庫率達到了85%。”王自強說，大規(guī)模定制使得產(chǎn)品在下單前就已“名花有主”，下線后會直接送給客戶。
隨著“燈塔工廠”理念的提出，海爾開始著力打造“燈塔工廠”。“從愿景規(guī)劃到功能區(qū)設(shè)計，再到實施落地、運營，我們將‘燈塔工廠’建設(shè)拆分成100多個步驟，形成了較為完善的‘燈塔工廠’建設(shè)體系。”海爾智家集成供應(yīng)鏈平臺智造技術(shù)負責人劉玉平說。
近幾年來，“燈塔工廠”的重要作用更加凸顯，推進企業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級。“我們收到的訂單模式正在發(fā)生改變，過去的訂單多是批量大、品種少，現(xiàn)在的訂單則是批量小、品種多。”劉玉平告訴記者，這就需要生產(chǎn)線不斷更換模具、切換產(chǎn)品參數(shù)來滿足訂單生產(chǎn)需求。如果沒有“燈塔工廠”的數(shù)字化平臺，多頻次切換會導致生產(chǎn)效率降低、成本升高，進而影響產(chǎn)品的市場競爭力。
新的訂單模式對整個生產(chǎn)流程也提出了更高的要求。過去訂單下來后，供應(yīng)鏈會根據(jù)各工廠產(chǎn)能、產(chǎn)線等人工分配訂單，效率低、周期長。而且，產(chǎn)品型號越來越多，憑人工經(jīng)驗分配訂單的復雜度也隨之增長。“必須搭建數(shù)字化訂單流‘端到端’的平臺，才能滿足訂單交付的速度。”劉玉平說，為此工廠構(gòu)建了供應(yīng)鏈算法模型，通過數(shù)字化平臺打通訂單預測、物料采購和供應(yīng)、工廠生產(chǎn)、物流發(fā)運等“端到端”的全流程鏈條，生產(chǎn)效率提高20%以上。
基于訂單模式的變化，海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠積極推進轉(zhuǎn)型升級，打造了全新的制造體系，聯(lián)通訂單流、生產(chǎn)流、工藝流，并不斷提升數(shù)字化、智能化水平。如今，與傳統(tǒng)工廠相比，海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠生產(chǎn)成本降低了30%，產(chǎn)品質(zhì)量水平提升了90%。
持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新
“持續(xù)推進研發(fā)創(chuàng)新，是海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠成為‘燈塔工廠’的重要原因。”王自強說。
海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠創(chuàng)新運用了5.5G高頻定位技術(shù)。“在工廠里，5.5G高頻定位技術(shù)就如同一條無縫鏈接的紐帶，讓所有元素達到了‘萬物互聯(lián)’。”海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠數(shù)字化負責人李浩冉介紹，過去工廠需要用無線射頻識別技術(shù)（RFID）去識別物體的定位，每10米到15米就要布置一個基站用于識別信號。即便如此，在使用RFID時還常常會遇到能源制約、信號識別精度差、信號相互干擾等問題。而有著低延時、高帶寬、多終端特點的5.5G高頻定位技術(shù)使一個基站可同時感應(yīng)幾萬個標簽，實現(xiàn)精準定位，讓工廠擁有了實時洞察生產(chǎn)運營狀態(tài)的能力，提高了生產(chǎn)效率。
“得益于這項技術(shù)的應(yīng)用，我們還優(yōu)化了原材料配送環(huán)節(jié)，精準定位倉庫里種類多、數(shù)量多的各類物料，使物料配送效率提升33%。”李浩冉說。
海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠還運用了數(shù)字孿生技術(shù)。“洗衣機生產(chǎn)工序的前面部分都是由機械臂操作完成的，但到了后面總裝部分就需要人工來執(zhí)行，我們通過數(shù)字孿生技術(shù)可以有效捕捉工人的操作軌跡，當出現(xiàn)異常操作時，系統(tǒng)就會將相關(guān)信息傳輸?shù)街悄茉\斷平臺，通過分析判斷后，即可知曉出現(xiàn)異常的具體原因。有了數(shù)字孿生技術(shù)的幫助，工人的工作效率提高了35%左右。”石均說。
在提高生產(chǎn)效率的同時，海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠還創(chuàng)新性地利用數(shù)字化能源管理方式，使能源消耗比傳統(tǒng)工廠降低了20%，碳排放降低了30%。“為做好能源管理工作，早在2016年，我們就建設(shè)了能源管理數(shù)字化平臺——海爾能源總控平臺，通過上傳能源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)，直接量化了工廠的單位產(chǎn)值能耗和單產(chǎn)品能耗。”卡奧斯智慧能源產(chǎn)品總監(jiān)楊子江說。在海爾青島洗衣機互聯(lián)工廠所在的園區(qū)里，還鋪設(shè)了10兆瓦光伏，一年可發(fā)電1000萬千瓦時，為工廠補充了四分之一的電能消耗。
“伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用，互聯(lián)工廠不僅能實現(xiàn)大規(guī)模定制，對用戶需求的響應(yīng)速度也將大大提升。未來，完全個性化的用戶需求也能得到滿足，這將激發(fā)全新的消費潛能。”王自強對未來工廠的發(fā)展信心滿滿。
