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《信息化建设》|工业实践+“灯塔工厂”经验 美云智数助推浙江“未来工厂”新智造

  • 分类:公司新闻

  • 来源:

  • 发布时间:2022-03-22

“未来工厂”建设是浙江省在中国的率先探索,自2015年至今累计认定未来工厂12家,2021年以“数”谋新再加码,33家企业成为全省试点。浙江省正在加快数字化发展,引领制造业全方位升级,打造全球智能制造践行地。

 “灯塔工厂”被视为第四次工业革命的领路者,是数字化制造和全球化4.0的表率。代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

“灯塔工厂”与“未来工厂”有着异曲同工之妙——向“用得值”着眼,探索如何借助先行经验促进企业智能制造、实现业务价值的转化?他山之石,可以攻玉。美的经验,以“数”为鉴。《信息化建设》杂志聚焦于此,进行专题报道。

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《信息化建设》创刊于1998年,是由工业和信息化部与浙江省经济和信息化委员会联合主管,面向国内外公开发行的综合性科技类月刊,是国家工业和信息化部指导全国电子政务建设和信息化建设的权威刊物。

以下是详细内容

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美的“灯塔工厂”照亮新智造之路

来源:《信息化建设》杂志

智造浙江:全球先进制造业基地建设

作为制造业领跑全国的省份,浙江省坚持以新发展理念引领制造业高质量发展,先进制造业基地建设取得重大进展,“十三五”期间交出了一份不错的成绩单:到2020年底,规模效益持续提升,制造业增加值突破2万亿元。创新发展动力强劲,规上制造业企业研究与试验发展经费占营业收入的比重达2.8%、新产品产值率达42.4%,企业技术创新能力居全国第三。数字经济快速增长、总量居全国第四,核心产业增加值年均增长15.2%、占生产总值(GDP)比重10.9%,“产业数字化”指数居全国第一。

“十四五”规划展望未来,浙江省全球先进制造业基地建设发展目标是到2025年,形成一批世界级领军企业、单项冠军企业、知名品牌、核心自主知识产权和国际标准,全球先进制造业基地建设取得重大进展。

空间布局上,浙江省构建了“双核一带一廊”总体布局,联动海洋强省建设,形成全省全域陆海统筹发展新格局,打造4个世界级先进制造业集群和15个优势制造业集群。其中“双核”是杭州、宁波两大核心引领,唱响杭州、宁波“双城记”,谋划打造高能级产业平台、数字赋能平台,不断在先进制造和数字经济上发力,努力成为全球先进制造业基地建设的核心引擎。

“未来工厂”:培育浙江新智造群体“千家军团”

浙江省正在打造全球智能制造践行地,加快数字化发展,引领制造业全方位升级。新一代信息技术与制造业深度融合,新产品新模式新业态蓬勃发展,以“未来工厂”为引领、智能工厂(数字化车间)为主体的智能制造群体不断壮大,生产方式和企业形态实现根本性变革。

“未来工厂”的建设是浙江省在国内的率先探索,是数字化改革数字经济系统建设的主要任务之一,也是打造全球先进制造业基地的重要支撑。自2020年12月23日,浙江省首届“未来工厂”发布会拉开序幕以来,一批先行先试的企业已迈出智造转型的重要一步。

时隔半年之后,以“产业大脑+未来工厂”为突破口,浙江省战略再升级整合资源要素,构建产业生态。2021年7月22日,浙江对外发布《“未来工厂”建设导则》,是基于浙江“未来工厂”建设的实践经验,对标国内外智能制造先进技术标准,研究制定的指导性、引领性团体标准。

《导则》明晰了“未来工厂”定义,明确“未来工厂”是指广泛应用数字孪生、人工智能、大数据等新一代信息技术革新生产方式,以数据驱动生产流程再造,以数字化设计、智能化生产、数字化管理、绿色化制造、安全化管控为基础,以网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式为特征,以企业价值链和核心竞争力提升为目标,引领新智造发展的现代化工厂。

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据了解,2021年底前,浙江省经信厅组织力量对各企业试点建设情况进行现场为主的综合验评,并视评估结果择优认定为2021年“未来工厂”或“未来工厂”培育企业。各地正纷纷加大对“未来工厂”建设试点项目的支持力度,以杭州为例,到2025年将力争培育“聚能工厂”、“链主工厂”和“智能工厂”150家以上,培育“数字化车间”1000个以上,探索发布一批“云端工厂”。

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灯塔工厂:第四次工业革命的领路者

素有智能制造“奥斯卡”之称的“灯塔工厂”,是由达沃斯世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同遴选的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。而这些入选的“灯塔工厂”,则均是在第四次工业革命尖端技术应用整合工作方面卓有成效,堪为全球表率的领先企业。

自2018年启动全球“灯塔工厂”网络项目评选至2021年9月,共选出90座“灯塔工厂”,中国有31家企业入选,在占比达到34%,增长势头迅猛。中国大陆企业共有13家入选,包括美的集团、上汽大通、潍柴动力、宝山钢铁、阿里巴巴、青岛啤酒等。某种意义上,这是我国制造业不断拥抱新技术、推进数字化的生动写照。

有数据表明,尽管新冠疫情带来了前所未有的颠覆影响,但93%的灯塔工厂不仅提高了产量,并找到了新的营收来源。这些灯塔企业能在外部不确定、不稳定因素的压力下顺势而为,脱颖而出,其“敏捷”和“韧性”值得称道。

中国入围企业主要分布在机械制造、汽车制造、家用电器、钢铁制造、电子设备制造、纺织服装、食品制造等制造业领域,在生产运营管理上展现出过人之处。评判标准包括是否拥有第四次工业革命的所有必备特征,具体包括自动化、工业物联网(IIOT)、数字化、大数据分析、第五代移动通信技术(5G)等技术。

向“用得值”着眼:未来工厂与灯塔工厂

入选“灯塔工厂”,需要对产业有明确的价值创造,在降低制造成本、提升生产效率、绿色环保可持续等方面,需要集成至少5个世界级领先的技术应用,并搭建可扩展的工业互联网平台,支撑用例的规模化复制,此外还需要有匹配的数字化管理模式、人才队伍和企业文化。

其特征主要是以“鼎新”带动“革故”:改进传统生产系统、创新设计价值链、创新商业模式,催生新的经济价值。一是以数字化生产为主,逐步实现从研发、采购、制造、物流、供应链和客户服务全价值链数字化;二是实现有效制造,在关键运营指标上展现出卓越的改善成效,如生产效率、能耗等;三是可在多个工厂复制推广,推动生产、管理、研发转型升级。

目前,广东、上海、厦门、武汉等多个省市相继出台政策,支持培育灯塔工厂,推动制造业数字化转型,未来将涌现出更多灯塔工厂。

“灯塔工厂”被誉为数字化制造的世界最高水平,是对先进制造企业主动拥抱新技术、推进数字化的一次表彰。人民财评:激发灯塔工厂的“灯塔效应”,其中指出“如今,以5G、人工智能、大数据等为代表的新一代信息技术发展方兴未艾,只有以改进成效为目的推进新技术与制造企业深度融合,才能真正实现有效制造。”

由此可见,“未来工厂”与“灯塔工厂”有着异曲同工之妙——向“用得值”着眼,都是立足于除了制造成本控制之外,希望企业结合自身需求及应用技术,展现出在生产效率、能耗水平、上市速度等关键运营指标上的卓越改善成效,以打破增长瓶颈、拓展发展空间为攻坚目标。

春江水暖,先行者先知!财富世界500强企业美的集团,旗下两家智能制造数字化工厂先后入选世界“灯塔工厂”,经营成效显著。2021年10月底,交出前三季度的“成绩单”:营业总收入2629亿元、同比增长20.8%,自有资金1281亿元……从家电龙头大象转身成为了“科技美的”,这其中是如何跨越内卷的呢?他山之石,可以攻玉。美的经验,以“数”为鉴。

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美的经验:旗下2家智能制造工厂获评

继2020年美的空调广州工厂入选世界经济论坛(WEF)全球“灯塔工厂”后,2021年又一家美的旗下智能制造数字化工厂——美的微波炉顺德工厂获此荣誉,旗下两家智能制造数字化工厂先后入选,标志着全面数智化美的破茧而出!

美的集团董事长兼总裁方洪波表示,美的通过数智化应用进行更科学、更实时、更准确的决策,让资源配置更有效率,未来仍将持续探索中国制造产业新道路,实现与全球智造真正接轨。同时数字化转型牵一发动全身,每位员工要参与其中,数据驱动业务,为用户创造更大价值,为全球制造行业输出更有价值的经验。

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美的集团通过打通线上线下,实现了全价值链数字化运营、智能排产、数字化物流管理,使得生产效率提高28%、单位成本降低14%,订单交付期缩短了56%。两次入选,美的集团向世界展现卓越的全价值链数字化运营及效率提升上的杰出能力,为全球制造企业的转型与创新树立新标杆,助力“中国智造”领跑全球。

标杆引领:美的微波炉顺德工厂

作为全球最大的微波炉制造基地,美的微波炉顺德工厂这座智能制造4.0示范基地、5G+工业物联网示范园区的厉害之处,还在于通过数字化产品、软件和解决方案,实现贯穿研发、制造、采购等方面的全价值链数字化运营。

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美的“科技领先”战略不仅构建了四级创新研发体系,还建立了“三个一代”研发模式:研究一代、储备一代、开发一代,并在工业仿真的支持下,针对工厂的新品开发、工厂布局、精益生产等方面,提前发现产品问题以及生产瓶颈,减少试制试产周期,从而提升整体产能。

基于数字孪生技术的中控运营指挥系统,通过MES+SCADA系统,实时准确地获取涵盖生产、品质、物流、设备等现场数据,实现生产过程即时透明化的管理,并结合日常运营平台DMS,实现绩效实时监控、异常及时预警、快速响应、及时处理、闭环改善机制。

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钣金车间是拥有冲压、焊接、喷涂、柔性加工等完整钣金加工技术的精益工厂,结合多年生产经验,通过APS产品平台实现了月度产销规划资源的前瞻性配置,通过T+3订单拉动,实现了车间排产的多版本模拟及排产优化,极大降低了半成品库存,提升设备产能利用率。

工厂供应链系统实现端到端数字化采购,通过SRM供应商管理智能寻源优质钣金供方,根据工艺、材质、规格等参数定义物料核价模型,结合历史数据与行情进行动态定价与采购。

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冲压区集合了大量的数字化和自动化设备,从原材料输送、余废料回收、质检、搬运、装车实现全自动,提高生产效率、降低人力成本。QMS品质系统实现数字化质量管理,应用5G+AI+云技术通过机器视觉质检与AI深度学习,智能识别与控制关键质量要素。AI算法平台集成文本、图像、语音、数值等多类型算法,设计工艺参数推荐、设备故障预测、图像质检等场景应用为灯塔工厂提供智能化支持。

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基于美的632项目基础,磁控管工厂数字化建设定制开发以MES系统为核心的智能工厂架构,实现端到端全价值链系统集成,目前整个工厂已实现200+业务场景数字化,MES系统实时采集生产业务及品质数据,并与ERP、WMS等系统进行集成,是磁控管工厂的“数据中转站”,生产执行管理实时透明化。

同时,WMS系统也是整个智能物流的“智慧大脑”,数字化管理原材料和成品的出入库,总装车间的物流出入库实现了自动叫料、自动配送、全物流场景透明化。

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能源管理系统实时监控工厂的水电气等动力设备,并采集能源消耗数据,形成各种维度的能耗数据分析,推送给管理层进行参考决策。设备管理系统实时监控与分析工厂的自动化设备运行状态以及工艺参数,提前预警异常、降低设备LOSS,实现设备管理的智慧感知。

此外,灯塔工厂还采用了美云销平台对代理商、分销商及小B客户实现统销统配;根据优化的算法自动分析并推送跨区域库存调配方案,提高周转率,并借助工业大数据实现订单驱动全流程透明化、畅流化,支持精益生产。

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围绕“全价值链卓越工厂”的框架,通过产品标准化、工业研究突破、低成本的精益自动化,同时通过数字化实现自动化系统以及IT系统的深度融合,打造柔性自动化生产的智能工厂。

随着美的工业互联网的广泛应用,微清工厂整个价值链变革更快、更柔性,即便是疫情影响仍保持强劲的韧性:订单交付周期缩短56%、渠道库存下降40%、产品品质指标提升15%、内部综合效率提升28%、能耗节降15%、协同能力促使生产计划效率提升83%、供应采购效率提升14%、制造综合效率提升33%……

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美的集团不仅自身成为数智“灯塔”企业,还通过美云智数形成“灯塔效应”,推进企业上云上平台,构建互利共赢生态。自2017年对外运营以来,广泛于汽车汽配、电子半导体、农牧食品、日化与短流程、家居建材、装备制造等40多个行业领域,与超过1000企业共创价值。



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