未來工廠,與行業生態共榮
在位於浙江省台州市的傑克科技股份有限公司,工作人員在裝配車間裝配縫紉機(3月23日攝)
無論是“燈塔工廠”還是“未來工廠”,要真正使整個産業鏈和生態系統良性運轉,就不能獨善其身,必須與産業生態中的企業協同進行智能化轉型。
文/《環球》雜誌記者 胡艷芬
編輯/張海鑫
一根纖維能講多少故事?要看它走進怎樣的工廠。
從一根纖維到一件成衣,中間多則上百道工序,均有承接的車間、工廠。和過去不同的是,在中國紡織業,這一道道工序已悄然轉入了智慧工廠。
紡織業是中國的傳統優勢産業,它所講述的工廠故事,是中國製造業智慧轉型的一個重要縮影——從數字化、網絡化到智能化;從上游機械設備的生産智能化,到設備賦能下游智能製造,到上游企業帶動下游企業共同進行全鏈條數字化轉型……在這一過程中,一座座面向未來的工廠不僅加速自身迭代,也在照亮整個行業的生態,形成更良性、智慧、高效、綠色的産業集群。
“燈塔工廠”和“未來工廠”
由世界經濟論壇與麥肯錫諮詢公司共同遴選的“燈塔工廠”(自2018年開始評選),代表着製造業領域智能製造和數字化的領先水平。這些“燈塔工廠”廣泛分佈於消費品、汽車、家用電器、鋼鐵製品、醫療設備、制藥、工業設備等多個領域,探索適合自身的數字化路徑。
在世界經濟論壇與麥肯錫諮詢公司共同撰寫發布的報告——《第四次工業革命:製造業技術創新之光》中,“燈塔工廠”被如此定義:是成功將第四次工業革命技術從試點階段推向大規模整合階段的工廠,它們借此實現了重大的財務和運營效益。
根據今年最新白皮書《全球燈塔網絡:續寫工業4.0新篇章》,全球132家“燈塔工廠”中,有50家來自中國,這一數量領跑世界。一座座“燈塔工廠”正在運用工業物聯網、5G、人工智能、數字孿生等新技術,讓傳統製造業變得更智慧、更高效、更環保。
麥肯錫全球資深董事合夥人卡雷爾·艾洛特&&,在全球經濟不確定性日益增大的國際背景下,中國製造業成了維持乃至增強中國國際競爭力的重要支柱産業。中國製造商將大有作為,在採用工業4.0技術的各階段都有提升生産力的巨大潛力。其中一些中國製造商已經躍居世界先進行列。
“燈塔工廠”的評選不是目的,而是一種製造業轉型的方式或路徑,最終通向更高水平的智能製造。這也是2018年“燈塔工廠”遴選甫一開展,不少早已走上數字化轉型之路的中國工廠就脫穎而出的原因。
以數字經濟先發省浙江為例,其早在20年前就提出建設“數字浙江”——通過實施數字經濟“一號工程”、數字經濟創新提質“一號發展工程”,從企業上雲到工業互聯網,再到産業大腦+未來工廠,梯度推進、層層深化。
正因為如此,“未來工廠”在浙江的涌現便顯得順理成章。2021年7月22日浙江省經濟和信息化廳正式發布《“未來工廠”建設導則》,導則明確定義:“未來工廠”是指廣泛應用數字孿生、人工智能、大數據等新一代信息技術革新生産方式,以數據驅動生産流程再造,以數字化設計、智能化生産、數字化管理、綠色化製造、安全化管控為基礎,以網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等新模式為特徵,以企業價值鏈和核心競爭力提升為目標,引領新智造發展的現代化工廠。
近年來,按照“數字化車間-智能工廠-未來工廠”梯次培育路徑,浙江省持續推動“未來工廠”建設,截至目前已認定52家省級“未來工廠”。
目標是“照亮”産業生態系統
麥肯錫全球研究院分析認為,率先使用人工智能技術的“領跑型”公司,將大幅領先跟進者和落後者。這正是各國加快建設面向未來的“燈塔工廠”的題中之義。該分析發現,就採用人工智能技術而言,“領跑者”預計可累計實現122%的現金流增長,而“跟進者”只能實現10%的現金流增長。這説明,儘早採用新技術很重要,猶豫不決可能會令企業錯失巨大利益。
不妨以中國紡織業各環節的新技術加持和智能化轉型為例。在江蘇吳江,盛虹集團的超細纖維能細到什麼程度?直徑僅為頭髮絲的1/100,重量112克的超細纖維單絲可繞地球赤道一週。這種纖維已廣泛運用於高檔服裝、高性能過濾材料等多個領域。
這是正在建設中的濰柴(青島)智慧重工智造中心項目(6月6日攝,無人機照片)
在山東棗莊,尚牛智能製造有限公司的一座高檔新型特種紗線生産廠房內,生産萬錠用工只需35人。其個性化定制網絡協同製造項目,實現了從客戶交互到智能生産的互聯互通。百萬級用戶數據、版型數據、工藝數據等大數據庫,為用戶個性化定制提供數據支撐,實現了數據驅動的數字化生産工廠。
在江蘇常熟,波司登集團有個能存放150萬箱衣服的巨大自動化立體庫,3分鐘就能鎖定1件衣服,並且自動貼上快遞單傳遞到運輸車輛上,整個倉儲區單日吞吐量最多可達100萬件,搬運、分揀、配送、清點庫存全由機器人完成,每隔6秒企業大數據&&的全國銷售數據就會被刷新,並進行實時市場走向分析。
在浙江台州,傑克科技股份有限公司(以下簡稱傑克)生産的縫紉機銷往150多個國家和地區,它是全球縫製設備行業産銷規模最大、綜合實力最強的全球化企業。作為省級“未來工廠”,傑克思考的是如何與其他縫製設備企業一起做大市場規模。“傑克在縫製設備行業所佔份額很大,其他大部分是年産值五六億元甚至更少的中小企業,投入十多億打造‘未來工廠’對它們而言很困難。”傑克全球戰略客戶部項目總監李建勳告訴《環球》雜誌記者,“要實現‘照亮整個行業生態’的理想,只能轉向下游客戶,比如賦能服裝産業,幫助服裝行業實現數字化、智能化。從2020年起,我們就開始推動服裝行業的成套智聯解決方案。”
幫助下游服裝廠進行智能化改造過程中所遭遇的困難,對於勞動密集型傳統工廠頗具典型意義——入行門檻低但行業競爭日益激烈;行業內大部分為中小企業,管理方式較粗放;靠熟練工保證質量但技工越來越難招;即使有自動化設備也廣泛存在布局不合理問題;軟體系統“林立”但系統間不互通。一些大型企業同樣面臨問題,比如應用系統建設少,或者即使有但智能化程度不高,缺乏算法支撐,未實現全面感知、智能決策和自動控制,“數據孤島”問題明顯。
傑克正在做的,就是通過向企業提供智能成套解決方案,為服裝廠打通一個個“數據孤島”。比如幫助佳都集團打造智能工廠,引入了物聯網自動裁床舖布機,引入AI智能驗布機、智能打標機,引入3600多&物聯網模板機和自動化縫製設備,同時設置了吊挂系統和懸挂物流線。佳都集團設備部經理彭琼街&&,“傑克的一整套智能解決方案,幫助工廠大幅提高了生産效率,以前兩個人9小時才能完成的工作,現在一個人2.5小時就能做完。”
企業數字化轉型的另一面,有人擔憂,勞動密集型工廠在“機器換人”走向“未來工廠”的過程中,會導致無法適應工廠迭代升級的工人失業。世界經濟論壇官網曾刊文稱:“希望這些‘燈塔工廠’在為製造業保持競爭力,同時繼續創造就業機會上,樹立榜樣。”這從側面説明,在技術進步的同時,降低其對就業的影響是個世界性的議題。
但從製造大國發展進化為製造強國,仍需要越來越多的“燈塔工廠”和“未來工廠”。在傑克幫助佳都集團打造智能工廠的案例中,記者發現,服裝廠全面採用自動化縫製設備後,降低了技工的技術門檻,新員工培訓1小時便能到崗及上崗,反而促進了當地就業。
在《第四次工業革命:製造業技術創新之光》報告中,研究團隊也關注到“燈塔工廠”建設過程中可能出現的不平等問題。他們認為,為避免加劇不平等程度和催生“贏家通吃”的結局,工廠應增強操作員的能力,而非取而代之;工廠應通過投資加強對員工的培訓,使其實現終身學習,從而建立一個機動靈活的勞動力群體。研究團隊還特別提到,要跨地區廣泛推廣新技術、海納中小企業,改變整個價值鏈和生産生態系統。
事實也證明,無論是“燈塔工廠”還是“未來工廠”,要真正使整個産業鏈和生態系統良性運轉,就不能獨善其身,必須與産業生態中的企業協同進行智能化轉型。
智造生態之廠-區-城
如今,在車間、工廠、市轄區、城市等不同層級,智能化製造集群和生態系統正在形成。
在阿里迅犀“未來工廠”,服裝100件起訂,最快7天可以交付,這一切依託的是大數據洞察消費趨勢,並據此快速響應市場。工廠借助各類嶄新技術,包括實時資源分配、流程及成本規劃、內部自動化物流方案及智能製造操作系統等,以合理成本及更短交付時間來生産出小批量訂單,將生産效率從25%提升至平均55%;支持基於消費者需求的端到端按需生産,並通過縮短75%的交貨時間、降低30%的庫存需求,甚至減少50%的用水量,幫助小企業在快速發展的時尚和服裝市場獲取競爭力。
老闆電器“未來工廠”則基於信息化系統,打造“1+2+N”數字&&加場景應用;應用邊緣計算、視覺檢測、數字孿生等11項先進技術,打通全業務數字化流程,實現與供應商、代理商的業務協同與數字能力共享,並根據不同業務場景,將數字能力轉化為應用程序,賦能産業鏈上下游各業務角色。
春風動力“未來工廠”內,一套“工廠大腦”系統為300余家上游供應商、3000余家下游經銷商提供服務;生産端實時掌控每一道工序,160多個作業單元協同調度,客戶個性化定制一輛摩托車從下單到交付最快7天就能完成。
在西奧電梯7萬平方米的“未來工廠”裏,50多條數字生産線跟隨遙控不停切換。這家超級工廠在行業首創應用數字孿生技術並結合AI、5G等新一代信息通信技術、製造技術和數字化生態組織的應用與建立,實現大規模個性化定制、産業鏈網絡化協同和製造業服務化三大模式,不僅達到2分鐘生産1&&梯的超高效率,更實現産品從原材料到最終裝配完成整個全工序,24小時實時全面在線質量監測,信息化率近100%。
上述4家各具特色的“未來工廠”均位於杭州市臨平區,該區相關負責人向《環球》雜誌記者介紹,目前臨平區已累計創建4家省級“未來工廠”,列全省各區縣第一,已形成以高端裝備智造、生物醫藥、新材料為主導的特色優勢産業集群。
“數字化轉型不是‘選擇題’,而是‘必修課’。”臨平區經濟信息化和科學技術局相關負責人&&,為增強企業數字化轉型的意願和能力,該區成立了數字經濟發展工作領導小組,由區主要領導擔任組長;此外,編制&&了《臨平區“未來工廠”培育三年行動計劃》以及專項政策,鼓勵企業開展數字化改造、工廠物聯網、工業互聯網産品應用等數字化項目,並對“未來工廠”“智能工廠”“數字化車間”等各層級智能製造典型示範給予獎勵,其中,給予省級“未來工廠”認定企業2000萬元獎勵,2021年以來臨平區累計下撥産業數字化相關扶持資金超2億元。
據悉,截至目前臨平區累計列入“未來工廠”重點培育企業180家、重點實施項目80個,對600余家規模以上工業企業完成數字化水平評估,其中,春風動力、老闆電器入選國家級“智能製造示範工廠”。
放眼全國,“燈塔工廠”也在市級及省級層面形成集聚效應。中國東部地區城市製造業水平相對較高,“燈塔工廠”也主要分佈在東部地區,製造業大省江蘇數量最多,為9家。按城市看,蘇州最多,有6家;合肥有4家;上海、青島、天津各有3家;北京、深圳、廣州、長沙、佛山、鄭州、成都、無錫各有2家。
從江蘇看,《南京市製造業數字化轉型實施方案(2021-2023)》部署了智能製造新模式新標杆培育工程,鼓勵行業龍頭企業對標世界一流的製造能力,打造全球“燈塔工廠”。這一方案明確提出“到2023年,全市製造業數字化、網絡化、智能化水平明顯提升,規上工業企業數字化轉型比例達70%”的目標。
上海力爭打造世界一流水平“智造之城”。《上海市建設100+智能工廠專項行動方案(2020-2022年)》提出實施“10030”工程,即3年推動建設100家智能工廠,打造10家標杆性智能工廠,培育10家行業一流水平的智能製造系統集成商,搭建10個垂直行業工業互聯網&&。
在中國城市裏,“黑燈工廠”往往是照亮産業生態的“燈塔工廠”,其集聚效應正在使越來越多的工廠加入智能化轉型的浪潮中。然而,雖然我國“燈塔工廠”數量居全球首位,但從行業分佈看,美國、德國等製造強國集中於醫療、半導體、工業自動化、生物技術等尖端製造行業,我國“燈塔工廠”則主要處於對接終端消費者的産業鏈下游,集中在家電製造、電子設備製造領域。此外,雖然我國擁有全球産業門類最齊全、産業體系最完整的製造業,但製造業數字化轉型還存在滲透率低、企業各環節數字化轉型不均衡等問題。這提醒我們要更積極地借鑒“燈塔工廠”“未來工廠”的建設經驗,助力國內製造企業全面數字化轉型。
來源:2023年7月12日出版的《環球》雜誌 第14期
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