制造業(yè)是立國之本、強國之基。
自2018年開(kāi)始,世界經(jīng)濟論壇與麥肯錫咨詢(xún)公司在全球發(fā)起評選“燈塔工廠(chǎng)”項目,尋找制造業(yè)數字化轉型的典范。目前已有來(lái)自全球22個(gè)行業(yè)的90家工廠(chǎng)入選,其中,位于中國的“燈塔工廠(chǎng)”有31家。這些“燈塔工廠(chǎng)”廣泛分布于消費品、汽車(chē)、家用電器、鋼鐵制品、醫療設備、制藥、工業(yè)設備等多個(gè)領(lǐng)域,積極探索適合自身的數字化路徑,展現了傳統產(chǎn)業(yè)數字化轉型的巨大潛力。
“燈塔工廠(chǎng)”究竟什么樣?有哪些“過(guò)人之處”?中國在智能制造領(lǐng)域競爭力有多大?對此,本報記者進(jìn)行了采訪(fǎng)。
智能化時(shí)代“最先進(jìn)的工廠(chǎng)”
一條條生產(chǎn)線(xiàn)整齊排列,AGV自動(dòng)運輸車(chē)來(lái)回穿梭,身形龐大的工業(yè)機器人舉重若輕,一臺臺搭載視覺(jué)傳感的機械臂靈活舞動(dòng),組裝著(zhù)精密的工件……這是三一重工北京樁機工廠(chǎng)內的生產(chǎn)場(chǎng)景。
廠(chǎng)區內廣泛使用的庫卡機器人,精準“掌控”每一個(gè)生產(chǎn)步驟;基于5G的MES(生產(chǎn)過(guò)程管理系統)生產(chǎn)看板實(shí)時(shí)記錄、檢測每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節;產(chǎn)品出廠(chǎng)前,依托5G的機器視覺(jué)AI(人工智能),替代傳統工人完成產(chǎn)品質(zhì)檢……這是美的集團位于廣東順德的微波爐工廠(chǎng)。
舒緩動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè )伴奏下,機器人揮舞著(zhù)機械臂,鑄造轉運、自動(dòng)銑毛刺、自動(dòng)插拔塞等工序有序完成,一只只輪轂實(shí)現了從毛坯到成品的蛻變……這是位于河北秦皇島的中信戴卡股份有限公司鋁車(chē)輪六號工廠(chǎng)。
這些工廠(chǎng)有一個(gè)共同的標簽——“燈塔工廠(chǎng)”。
“‘燈塔工廠(chǎng)’最大的特點(diǎn)是智能化、數字化、自動(dòng)化等技術(shù)的集成與綜合運用,其評價(jià)標準主要看是否大量采用自動(dòng)化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、5G等第四次工業(yè)革命新技術(shù),并綜合運用這些新技術(shù)實(shí)現商業(yè)模式、產(chǎn)品研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、質(zhì)量管理模式和消費者服務(wù)模式等全方位變革,促進(jìn)效率提升、節能減排和經(jīng)營(yíng)優(yōu)化。”中國宏觀(guān)經(jīng)濟研究院戰略政策室主任盛朝迅接受本報采訪(fǎng)時(shí)表示。
盛朝迅進(jìn)一步解釋?zhuān)?ldquo;燈塔工廠(chǎng)”涵蓋了智能制造、數字化轉型等重要發(fā)展方向,是科技含量高、創(chuàng )新性強、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、經(jīng)濟效益好、綠色低碳發(fā)展的“代名詞”,是智能制造和數字化轉型的先鋒模范,是智能化時(shí)代“最先進(jìn)的工廠(chǎng)”。
自動(dòng)化、數字化、智能化,多位專(zhuān)家和業(yè)內人士接受本報采訪(fǎng)時(shí)談到這幾個(gè)關(guān)鍵詞,可謂是“燈塔工廠(chǎng)”最顯著(zhù)的特點(diǎn)。浙江大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院教授宋華盛告訴記者,提高生產(chǎn)效率、提升敏捷性、加快貨品上市速度、實(shí)現定制化、提升企業(yè)可持續發(fā)展能力……“燈塔工廠(chǎng)”給企業(yè)帶來(lái)的好處多多。
來(lái)自工廠(chǎng)的數據也印證了這一點(diǎn)。三一重工北京樁機工廠(chǎng)升級后,總體生產(chǎn)設備作業(yè)率從60%提升到將近90%,生產(chǎn)周期縮短了近80%,生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量均大幅提升。依托智能數字化賦能產(chǎn)業(yè)鏈,美的微波爐順德廠(chǎng)區訂單交付周期縮短56%、渠道庫存下降40%、產(chǎn)品品質(zhì)指標提升15%、內部綜合效率提升28%。借助數字化賦能的柔性制造系統,中信戴卡鋁車(chē)輪六號工廠(chǎng)的最小生產(chǎn)批量從300件降到1件,一條生產(chǎn)線(xiàn)可同時(shí)生產(chǎn)多種不同樣式的輪轂,“千輪千樣”成為可能。
中國在一些細分領(lǐng)域領(lǐng)跑
“燈塔工廠(chǎng)”因其嚴格的評選標準,一直被視為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者、“數字化制造”和“工業(yè)4.0”的示范者。在目前全球90家入選工廠(chǎng)中,位于中國的有31家,超過(guò)總量的1/3。宋華盛表示,這一數字充分說(shuō)明,如果說(shuō)在前三次的產(chǎn)業(yè)革命中,中國是西方國家的跟跑者,那么在第四次工業(yè)革命中,中國是并跑者,甚至在某些細分領(lǐng)域是領(lǐng)跑者。
記者梳理發(fā)現,位于中國的“燈塔工廠(chǎng)”中,除了大型跨國公司設在中國的制造業(yè)基地,還有很多本土制造商的工廠(chǎng),其中有不少創(chuàng )造了行業(yè)紀錄。
三一重工北京樁機工廠(chǎng),便是全球重工行業(yè)首家獲認證的“燈塔工廠(chǎng)”。
“重工行業(yè)是典型的離散制造,具有多品種、小批量、工藝復雜等特點(diǎn)。”三一重工智能制造研究院院長(cháng)董明楷告訴記者,這為生產(chǎn)制造帶來(lái)了很大挑戰。例如,面對動(dòng)輒幾十米長(cháng)、幾十噸重的工件,同樣是工業(yè)機器人,抓取又大又重的工件,難度就更大;同樣是視覺(jué)識別,對大型復雜工件,識別起來(lái)就更難。這都需要全新定制算法、工具,需要在特殊環(huán)境里開(kāi)發(fā)、配置、反復測試。
從2018年起,樁機工廠(chǎng)就開(kāi)始了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎準備工作。表面上看,工廠(chǎng)實(shí)現了重工機械“大象跳舞”。實(shí)際上,工廠(chǎng)里8個(gè)柔性工作中心、16條智能生產(chǎn)線(xiàn)、375臺全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設備,實(shí)現了生產(chǎn)制造要素全連接。在后臺,“根云平臺”日夜不停采集工廠(chǎng)里近3.6萬(wàn)個(gè)數據點(diǎn)數據,為每一道工序、每一個(gè)機型甚至每一把刀具等“算”出最優(yōu)參數。
寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司的寧德工廠(chǎng),是全球首個(gè)獲評“燈塔工廠(chǎng)”的電池工廠(chǎng)。世界經(jīng)濟論壇在認定其為“燈塔工廠(chǎng)”的評語(yǔ)中這樣說(shuō):“為了應對日益復雜的制造工藝和滿(mǎn)足高質(zhì)量產(chǎn)品的需求,寧德時(shí)代利用人工智能、先進(jìn)分析和邊緣/云計算等技術(shù),在3年內實(shí)現了在生產(chǎn)每組電池耗時(shí)1.7秒的速度下僅有十億分之一的缺陷率,同時(shí)將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了75%,將每年的能源消耗降低了10%。”
此外,青島啤酒廠(chǎng)、阿里巴巴犀牛工廠(chǎng)等在入選時(shí),也是全球啤酒飲料業(yè)、服裝業(yè)的首家“燈塔工廠(chǎng)”。
“經(jīng)過(guò)多年的培育發(fā)展,中國智能制造已進(jìn)入加速發(fā)展期。全球自動(dòng)化廠(chǎng)商更加重視中國市場(chǎng)布局,本土供給能力不斷提升,關(guān)鍵零部件、核心算法、系統解決方案實(shí)現長(cháng)足進(jìn)步,支撐體系建設逐步完善,標準、示范、平臺等支撐能力不斷增強。”盛朝迅表示。
事實(shí)上,“十三五”以來(lái),中國制造業(yè)數字化網(wǎng)絡(luò )化智能化水平已經(jīng)得到顯著(zhù)提升,發(fā)展態(tài)勢良好。工信部數據顯示,在供給能力方面,智能制造裝備國內市場(chǎng)滿(mǎn)足率超過(guò)50%,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超10億元的系統解決方案供應商達43家。在支撐體系上,中國構建了國際先行的標準體系,發(fā)布國家標準285項,主導制定國際標準28項;培育具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺70余個(gè)。在推廣應用成效上,試點(diǎn)示范項目生產(chǎn)效率平均提高45%,產(chǎn)品研制周期平均縮短35%,產(chǎn)品不良品率平均降低35%,涌現出離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造、大規模個(gè)性化定制、遠程運維服務(wù)等新模式新業(yè)態(tài)。
制造業(yè)向更高發(fā)展水平升級
業(yè)內人士普遍認為,從整體經(jīng)濟角度看,越來(lái)越多的“燈塔工廠(chǎng)”有助于加速“中國制造”向“中國智造”轉型,是推動(dòng)制造業(yè)轉型、加快制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。
事實(shí)上,“燈塔工廠(chǎng)”已經(jīng)成為一個(gè)新趨勢和風(fēng)向標,“照亮”未來(lái)智造之路。采訪(fǎng)中記者了解到,像美的、三一重工等行業(yè)內規模宏大、資金實(shí)力雄厚、數字化轉型積極的龍頭企業(yè),充分利用已有經(jīng)驗,正在努力打造更多的“燈塔工廠(chǎng)”,而且這些企業(yè)還具備了提供數字化解決方案的整體能力,可以對中小企業(yè)進(jìn)行賦能。
不僅是企業(yè),許多地方也瞄準了“燈塔工廠(chǎng)”這一目標,競相布局、加快構建智能制造的新生態(tài)。
上海力爭打造世界一流水平“智造之城”?!渡虾J薪ㄔO100+智能工廠(chǎng)專(zhuān)項行動(dòng)方案(2020-2022年)》提出實(shí)施“10030”工程,即三年推動(dòng)建設100家智能工廠(chǎng),打造10家標桿性智能工廠(chǎng),培育10家行業(yè)一流水平的智能制造系統集成商,搭建10個(gè)垂直行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
打造以“未來(lái)工廠(chǎng)”為引領(lǐng)、數字化車(chē)間、智能工廠(chǎng)為主體的智能制造群體,是浙江推進(jìn)智能制造的重要抓手。浙江已經(jīng)制定“未來(lái)工廠(chǎng)”建設導則和評價(jià)標準,截至2021年底,累計認定智能工廠(chǎng)(數字化車(chē)間)423家,“未來(lái)工廠(chǎng)”61家,企業(yè)生產(chǎn)效率提高47.8%,能源利用率提高16.3%,運營(yíng)成本降低20.4%。
《南京市制造業(yè)數字化轉型實(shí)施方案(2021-2023)》部署了智能制造新模式新標桿培育工程,鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)對標世界一流的制造能力,打造全球“燈塔工廠(chǎng)”。這一方案還明確提出“到2023年,全市制造業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化水平明顯提升,規上工業(yè)企業(yè)數字化轉型比例達70%”的目標。
中國社科院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員李曉華分析,目前,中國制造業(yè)發(fā)展的環(huán)境正在發(fā)生顯著(zhù)改變。一是受逆全球化回潮、新冠肺炎疫情沖擊等影響,全球產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈面臨重構,提高產(chǎn)業(yè)鏈韌性、加強產(chǎn)業(yè)鏈安全的重要性凸顯;二是綠色低碳成為全球共識,減少能源消耗和二氧化碳排放并最終實(shí)現碳中和,成為世界各國努力的方向,作為耗能和排放大戶(hù)的工業(yè)需要加快低碳轉型;三是隨著(zhù)收入水平提高和新一代消費者成長(cháng),人們對產(chǎn)品的品質(zhì)、附加價(jià)值的要求增加,彰顯個(gè)人價(jià)值的個(gè)性化、定制化產(chǎn)品成為消費新方向。
“數字技術(shù)是典型的賦能技術(shù),數字化轉型和智能化發(fā)展能夠幫助制造業(yè)有效應對國內資源稟賦變化、外部環(huán)境變化等挑戰,有助于制造業(yè)重構競爭優(yōu)勢,在保持穩健增長(cháng)的同時(shí)向更高發(fā)展水平升級。”李曉華說(shuō)。
中國《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》明確提出,建設智能制造示范工廠(chǎng),工信部也推出智能制造和數字化轉型相關(guān)的評價(jià)標準。今年2月,工信部、發(fā)改委等4部委公告了2021年度智能制造示范工廠(chǎng)揭榜單位和優(yōu)秀場(chǎng)景名單,110家智能制造示范工廠(chǎng)和241個(gè)智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景上榜。
值得注意的是,這份名單中,除了制造業(yè)龍頭企業(yè),還有諸多中小企業(yè)的身影。盛朝迅表示,應當看到,進(jìn)入新發(fā)展階段,工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展邏輯正在從“規模擴張”轉向“專(zhuān)精特新”,大量具有“專(zhuān)業(yè)化、精細化、特色化、創(chuàng )新化”特征的中小企業(yè),立足獨門(mén)絕技、做優(yōu)做精做強優(yōu)勢產(chǎn)品,全球市場(chǎng)占有率穩居第一方陣,向產(chǎn)業(yè)鏈高端進(jìn)軍,在智能工廠(chǎng)建設方面也可圈可點(diǎn),具備獲評“燈塔工廠(chǎng)”的潛質(zhì)和條件。
“中國產(chǎn)業(yè)體系完善、產(chǎn)業(yè)鏈條長(cháng)、產(chǎn)業(yè)集群豐富,數字化應用場(chǎng)景廣闊,有助于在數字化轉型方面實(shí)現規模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟,且市場(chǎng)龐大、人口眾多,擁有‘工程師紅利’。”對于中國制造業(yè)數字化轉型的未來(lái),宋華盛充滿(mǎn)信心。
2022年03月15日 來(lái)源:人民日報海外版