“未來工廠”什么樣

文/葉曉楠

圖/東方IC

讓機器人“生”出一顆“匠心”，把人工智能“煉”成火眼金睛，教自動化設備學會“上網”，管理產品的全生命周期……今日的智能制造，可不只是機器人應用這么簡單，那些熟悉的崗位上，正發生著巨大的變化，一幅未來工廠的圖景正在徐徐展開。

機械工業經濟管理研究院兩化融合協同創新中心主任宋嘉認為，“未來工廠”是一種新的生產范式，將對行業產生深刻影響，它是基于5G、人工智能、數字孿生等新一代信息技術與工業深度融合而實現的一種新模式，是新基建中“產業數字化”轉型的一種探索實踐，將通過一系列創新形成累積優勢。

方寸之間能閃轉騰挪

在浙江正泰電器（下稱“正泰電器”）的“未來工廠”，低壓電器生產線上一個個斷路器內部分成了“四居室”，分布著電磁系統、熱脫扣系統、滅弧系統、操作機構等零部件，就在這方寸之間，機器手要閃轉騰挪，無誤差地完成沖壓、焊接、精準組裝各種細小零部件等連續動作，同時還要經得起視覺在線檢測系統火眼金睛的“審視”。

“這種產品，只要用電的地方就要用到。而正泰電器是這類產品產銷量最大的一家企業。為了滿足市場需求、做好產能支撐，我們每天要生產300 萬極（產品單位）。”正泰電器生產運營部常務副總理金火說。

在他背后，兩三層樓高的螺旋運輸塔打通了關鍵部件車間與組裝車間，5G 網絡通信下的AGV（無人搬運車）物流車穿梭往復，原料安靜地等待著指令，被運送到需要它們的生產線上。依托工業互聯網，組裝產線可以根據需求自動調整原料產線的生產節奏，實現跨產線間的一體化聯動，進一步提高生產效率。作為首條企業自主設計、制造并擁有自主知識產權的小型斷路器全制程自動化生產線，它每1.2 秒即可生產出一個斷路器，效率驚人。在正泰電器，除了小型斷路器，繼電器、接觸器等主打產品都已建設了同樣水準的數字化車間。

從訂單到生產實現“端到端”的數字化鍛造

市場需求的多樣化、個性化趨勢，要求“未來工廠”在面對不斷變化的產品需求時，要具備快速反應的柔性生產交付能力。也就是說，“未來工廠”不是為了數字化而數字化，而是為了給用戶創造更廣泛的價值場景。

在老板廚房電器“未來工廠”的生產車間內，機械臂、AGV、集群和網絡深度結合，組成了一個互聯互通的工業物聯網絡，通過阿里云人工智能物聯網技術引擎打造的老板電器九天中樞智能平臺，將生產制造、設備物聯、倉儲物流等系統打通，同時基于銷產存等數據，實現數據圖形化展現、分析。

九天中樞智能平臺的一個突出功能，是以數字驅動業務為基礎，而數據驅動在用戶端的體現，就是老板電器數字烹飪鏈。

比如，老板中式蒸烤一體機在烹制烤鴨時，使用了烤鴨的中式烹飪曲線，整個烹飪過程能夠完整地復制傳統烤鴨的經典制作方法，讓用戶在家就能吃到地道的烤鴨。

老板電器行政總監俞佳良介紹說，截至目前，老板電器已經收集了超過3000 道中式經典菜品曲線，同時結合第三方數據信息，根據顧客對產品的不同需求、期望、偏好，從用戶角度出發，分析產品需求，實現精準規劃，不斷縮小市場與用戶、研發與用戶、制造與用戶的距離。

由正在“孕育”中的產品與生產設備的通信、互動，控制它們自身的制造過程，告知生產設備它們的生產要求是什么、何時需要補充原料、下一步工序是什么。這種基于數字孿生技術的生產模式，正是“未來工廠”闊步邁向數字化的基礎。

智能化轉型成為企業必答題

為了讓中小商家實現小批量高頻上新，快速滾動補貨，阿里巴巴推出了新制造平臺——犀牛智造，先從服裝產業切入進行試水，做到了“100 件起訂、7 天交付”，實現“定制服裝批量化生產”。作為一座試點工廠，犀牛智造的重點不在于制造，而在于把互聯網能力與制造業融合起來。

據犀牛智造CEO 伍學剛介紹，犀牛智能中央倉可進行智能采購、柔性供給。在犀牛智造的工廠里，每塊面料都有ID，可全鏈路跟蹤、自動出入庫管理、自動配送和智能化揀選，資源利用率平均提升了4 倍。

國家信息中心首席信息師張新紅認為，數字化的生存能力是企業在數字時代的核心競爭力。“犀牛智造雖然從服裝行業入手，但其所代表的思考問題的方法、通用的技術解決方案、數字化的思維，在其他領域同樣是可以利用的。”

在宋嘉看來，“未來工廠”最大的特征是“融合智能化”，其改變和影響是變革性的、結構性的而不是局部的。

首先，“未來工廠”所代表的“融合智能化”，是在工業化與信息化深度融合基礎上形成的，將會對產業結構、生產范式、數據鏈、價值鏈等方面產生一系列影響或改變。其次，信息技術的核心價值發生變化，信息技術不只是輔助式工具，而成為決定性方法，將帶來生產模式的改變以及價值鏈的重塑。此外，數據來源更廣泛、大數據將賦能到單個產品上。

宋嘉說，當前的制造信息化的數據來源還是以企業內部數據為主，而“未來工廠”將打通“一橫一縱”的行業數據。縱向數據是圍繞產品的全價值鏈、全要素的數據，不僅僅是生產、物流，還將包括研發設計數據等全價值鏈的數據進行融合并用于生產；橫向數據就更加深刻，行業大數據將賦能單一企業甚至單個產品，這意味著可將同一行業或相近行業甚至相同產品的生產數據具體賦能到某一條產線或產品上，使單個產品形成更為獨特的功能。

宋嘉表示，“新基建”正在夯實產業數字化的基礎，“我們希望企業一定要認識到，企業的智能化轉型已經不是選擇題，而是必答題了。”