双11临近,制造业工厂进入了一年中的旺季。为保证产能,各地工厂灯火通明,工人们打地铺、“三班倒”,加班加点备货。
作为行业龙头,老板电器的订单量又一次创下新高。但位于杭州临平的生产基地却格外平静:
这是老板电器智能工厂正式投产后的首个双11。
老板电器与阿里云等科技公司合作建设的这座智能工厂,整体生产效率较过去提高了45%,已成为制造行业数一数二的标杆,被浙江省评为首批“未来工厂”。
因为采用无人化智能生产,工厂里不再灯火通明,常常只看到机器“摸黑工作”,许多人又将这里称为“黑灯工厂”。
如今,面对双11订单量激增,生产部负责人潘腾骏信心满满,“把设备开着就可以,一周七天、24小时,机器全开着工作。”
01智能大脑,提效45%
曾经,一名工人每天在产线上“接料”超过3000次,只要产线不停,就不能休息,一年下来CONTROL ENGINEERING China版权所有,“接料”次数能达到一百多万。
现在,工人培训成为机器人运维工程师,重复的“接料”交由机械臂和AGV物流机器人完成:
“集烟罩自动冲压成型生产线”上,机械臂将成品烟罩从流水线上取下,转身放到平板车上。
一辆AGV小车缓缓停在机械臂前,发出一闪一闪的“光电信号”,读懂信号的机械臂立即停止作业,直到AGV小车拖走整齐摆满了成品烟罩的平板车,才转身继续流水线上的作业。
AGV小车的工作内容十分丰富:搬取原材料、运送成品、支援其他产线物资的配送……它的行驶路径同机械臂的作业一样,都取决于实时接收的“系统指令”。
这些指令,来自老板电器基于阿里云IoT平台搭建的“九天中枢数字平台”。
平台接入了工厂全部284台自动化设备、上万个点位的实时数据,处理分析后,形成一个可指挥整座工厂全流程调度的“智能大脑”,帮助工厂实现了不同设备间自主的协调运作、灵活响应,不需要额外的人工操作。
车间二楼的指挥中心里,一张20米宽的数字大屏实时反映出产线的作业情况,一旦设备出现异常,系统会自动通过手机钉钉给工人派单。从过去订单旺季忙乱的“人找任务”,变成了从容的“任务找人”。
如今,“黑灯工厂”的所有设备基于数据和算法自行运转,生产效率提高了45%,生产成本降低21%,良品率从过去的98%提升至99%。
“别小看这1%的提升,对于制造行业来说,当良品率达到一定的台阶CONTROL ENGINEERING China版权所有,再往上提升一步非常困难。”厂长俞佳良说。
02 村里走出的行业龙头
1979年,浙江省原余杭县螺蛳桥村办起了“余杭县博陆红星五金厂”,一家只有5名工人、3把老虎钳的作坊式小厂。这就是老板电器的前身。
村镇企业是中国制造业发展初期的一波重要力量。凭着敢想敢拼的“老虎钳”精神,1987年五金厂与航空航天研究所合作,研发出中国第一代吸油烟机。随后,工厂规模日益壮大,产品核心实力逐渐清晰。企业很快就到了追求效率、品质的新阶段。
村办企业时期,老板电器最早的厂房
2016年,老板电器在杭州临平的工厂已经有了三个片区。
在新厂区三部,这家行业龙头初试智能升级,建立了茅山智能制造基地CONTROL ENGINEERING China版权所有,通过自动化机械设备和信息化的结合,将自动化率提升到70%。老板电器因此也被工信部评为“智能制造试点示范企业”。
制造业的升级迭代在最近三五年大幅提速。5G、工业互联网平台、云计算、大数据、人工智能成为企业突破自动化“瓶颈”的重要技术,帮助打通产销环节,并通过更精细的“神经网络”把设备组织起来。
老板电器对这些“瓶颈”深有体会。
比如“模具冲压”,由于数据呈现方式比较传统,只能在模具出问题以后再进行维护、保养,无法满足此前期待的“提前预判问题”。
同时,在这场“智能化”变革中产生的海量数据,也让老板电器进一步思考:如何利用好这些数据、挖掘出数据背后的价值,让经营管理模式再上一个台阶?
一种关于全新工厂形态的构想,开始浮出水面。
03 从消费互联网到产业互联网
2019年,老板电器找到阿里云,决定将茅山智能制造基地再做提升。在此之前,双方的合作已有多时。
合作是从消费互联网开始的,阿里云的数据中台在营销运营侧给老板电器提供了决策支持。随后,合作深入到企业的组织管理层面,钉钉深度整合了老板电器的OA系统、会议管理系统,成为一个老板电器人人都爱用的数字化工具。
打造一座未来工厂,意味着从消费互联网到产业互联网的升级。老板电器和阿里云各组建了一支十多人规模的项目攻坚队伍,专职做这一件事。
“和2016年的智能工厂相比,最大的变化就是打通、融合和连接。”老板电器CMO叶丹芃说。
实现这一变化的关键,是一个介于产业互联网和消费互联网之间的大数据平台,它接入ERP、CRM、MES等系统,将制造、供应链、研发、营销、产品数据完全打通、建立关联,成为企业整体的大数据平台。在老板电器内部,被命名为“九天中枢”。
各系统、各设备间的数据运营规则,类似于人体神经收到大脑的指令控制工程网版权所有,但与人体大脑能对神经天然生成指令不同。在工厂里CONTROL ENGINEERING China版权所有,这些规则都需要标注以及设计。在对23个生产场景进行梳理后,阿里云工程师为复杂的数据规则做出了智能标注,布设下“聪明的神经网络”。
阿里云还调用了边缘托管,确保数据的采集从过去的“秒级”提升到“毫秒级别”,数据采集的稳定性也随之提升到100%。
有了这些准备,即使关着灯,照样能生产——这是被称为“黑灯工厂”的生产形态。在“黑灯”的背后,是工厂融合应用物联网、云计算、AI、5G等技术,实现全自动的智能化生产、智慧化管理、协同化制造。
同样以“模具冲压”为例,通过数字孪生,生产过程的数据能够被实时采集,并通过对核心关键数据建模,帮助工人预判模具磨损情况、是否需要停工维护等。
这仅是“黑灯工厂”的一隅。事实上,有47个业务场景可以在“黑灯工厂”中自动运行。
“从最初改造到最后交付,实际只用了9个月。整个过程超过我们的预期,可以讲是创造奇迹的。”叶丹芃说。
“黑灯工厂”在今年也首次迎来双11的爆单考验——如今,双11、年货节等消费季,已成为检验企业生产效率和全链路管理的一大标准,成为企业的“数字化压测”。
“互联网已进入中场,”阿里云新零售总经理戴涛表示:“从消费互联网到产业互联网的升级,正帮助企业降本增效,让生产更智能,工人也更从容。”