編者按：全省數(shù)字化改革大會(huì)提出，要全面推進(jìn)數(shù)字化改革，努力打造“重要窗口”重大標(biāo)志性成果。當(dāng)前重點(diǎn)任務(wù)是加快構(gòu)建“1+5+2”工作體系，搭建好數(shù)字化改革“四梁八柱”。其中“5”即5個(gè)綜合運(yùn)用，包含“產(chǎn)業(yè)大腦+未來(lái)工廠(chǎng)”等核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景。浙江新聞客戶(hù)端今起推出《數(shù)字化改革在基層》之“未來(lái)工廠(chǎng)看未來(lái)”欄目，首期關(guān)注智能化生產(chǎn)。
巨系統(tǒng)、自組織、超柔性，傳說(shuō)中的未來(lái)制造業(yè)，究竟是怎么樣的？
牛年新春，當(dāng)我們走進(jìn)中國(guó)汽車(chē)輪轂軸承單元行業(yè)龍頭制造企業(yè)——浙江兆豐機(jī)電股份有限公司時(shí)，答案已浮現(xiàn)在眼前。
“1997年公司成立、2001年開(kāi)始數(shù)字化、2014年機(jī)器換人、2018年建設(shè)數(shù)字大腦、2019年5G全廠(chǎng)賦能、2020年新一代智能工廠(chǎng)投用、今年謀劃布局航天航空、地鐵盾構(gòu)等的輪轂軸承‘卡脖子’技術(shù)……”董事長(zhǎng)孔愛(ài)祥講述“兆豐簡(jiǎn)史”，就是一部傳統(tǒng)制造業(yè)全面擁抱智能制造的進(jìn)化史，更是一部企業(yè)邁向“隱形冠軍”之路的攀登史。
“未來(lái)工廠(chǎng)有三個(gè)關(guān)鍵詞：場(chǎng)景、連接、業(yè)務(wù)。”孔愛(ài)祥帶著我們走進(jìn)車(chē)間。
關(guān)鍵詞一 場(chǎng)景
“黑燈工廠(chǎng)”
機(jī)器人造機(jī)器人
來(lái)到兆豐三廠(chǎng)的車(chē)間，一種“冷清”感撲面而來(lái)：只聞機(jī)床轟鳴聲，卻鮮見(jiàn)工人身影。孔愛(ài)祥告訴我們，大年初四工廠(chǎng)就已經(jīng)開(kāi)工。這讓我們更感疑惑：偌大的車(chē)間，既然已經(jīng)開(kāi)工，為何見(jiàn)不到忙碌的工人？
“我理解的‘未來(lái)工廠(chǎng)’，首先要有場(chǎng)景化應(yīng)用。”孔愛(ài)祥邊走邊解釋?zhuān)瑘?chǎng)景就是一樁樁、一件件擺在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的困難。比如，最典型的“場(chǎng)景”就是當(dāng)下：新春伊始，大部分制造企業(yè)都要經(jīng)歷一年一度的招工難、用工貴。顯然，“兆豐”早已無(wú)須為此擔(dān)憂(yōu)。
車(chē)間里，幾臺(tái)搭載著加工好的輪轂軸承的AGV（自走式車(chē)輛）來(lái)回穿梭。它們到目的地將身上的產(chǎn)品自動(dòng)卸下，又立刻調(diào)頭前往下一個(gè)點(diǎn)。早上9時(shí)，正是忙得不亦樂(lè)乎的時(shí)候。除了搬運(yùn)，小車(chē)還能對(duì)物料進(jìn)行打包。這樣的無(wú)人搬運(yùn)小車(chē)，僅這一個(gè)分廠(chǎng)，就有百余輛。
產(chǎn)品和物料在裝卸、搬運(yùn)、打包全過(guò)程中的自動(dòng)化，可以在一定程度上解釋車(chē)間的“冷清”，那操作工總少不了吧？帶著疑問(wèn)，我們順著孔愛(ài)祥手指的方向，朝生產(chǎn)線(xiàn)看去：在1號(hào)生產(chǎn)線(xiàn)盡頭看到一名車(chē)間工人，不過(guò)他手頭忙活的并不是加工，而是忙著質(zhì)檢。
真正“干活”的是一只只智能機(jī)械手。這些機(jī)械手輾轉(zhuǎn)在三臺(tái)數(shù)控機(jī)床之間，這頭剛把物料擺放到機(jī)器上，其后便有條不紊地抓取新的物料，將其翻個(gè)身，又順勢(shì)放置到另一臺(tái)機(jī)器上。輪轂軸承單元十分沉重，如果由人工來(lái)完成這一步驟，不僅需要大量人力，而且萬(wàn)一手滑釀成工傷，會(huì)給企業(yè)和工人都帶來(lái)不必要的損失。
“通過(guò)編程，智能機(jī)械手可以完成多種預(yù)期的作業(yè)，我們一條生產(chǎn)線(xiàn)只需一名工人，甚至實(shí)現(xiàn)一名工人負(fù)責(zé)四條生產(chǎn)線(xiàn)。”孔愛(ài)祥向我們透露，如今占地75畝的三廠(chǎng)區(qū)，總?cè)藬?shù)不到100個(gè)，卻創(chuàng)造了3億元的年產(chǎn)值。
數(shù)字化倉(cāng)儲(chǔ)配送、自動(dòng)化制造，“冷清”背后彰顯的是生產(chǎn)車(chē)間對(duì)人員、流程做“減法”后的生產(chǎn)智能化。在兆豐機(jī)電，正演繹著“黑燈工廠(chǎng)”機(jī)器人造機(jī)器人的真實(shí)場(chǎng)景。
關(guān)鍵詞二 連接
“工業(yè)大腦”
讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值
“第二個(gè)關(guān)鍵詞是連接，是萬(wàn)物互聯(lián)。”孔愛(ài)祥帶我們來(lái)到兆豐的數(shù)字工廠(chǎng)管理平臺(tái)“兆豐數(shù)據(jù)中樞”大屏幕前，“通過(guò)人、機(jī)、物的鏈接，打通各個(gè)信息系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)，完成運(yùn)營(yíng)全過(guò)程數(shù)據(jù)集成，建成兆豐工業(yè)大腦。”
一件標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)輪轂軸承，離不開(kāi)各種零部件產(chǎn)品的“八方支援”。那么，按照生產(chǎn)進(jìn)度，需要采購(gòu)哪些零部件？各采購(gòu)多少？這個(gè)略顯費(fèi)勁的問(wèn)題，對(duì)有了“工業(yè)大腦”的未來(lái)工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)只是小菜一碟，不僅供貨商名錄一目了然，而且品名、數(shù)量也盡在掌控。
正當(dāng)我們?yōu)椴少?gòu)的智能化豎起大拇指時(shí)，大屏上突然跳出車(chē)間設(shè)備的報(bào)警信息。原來(lái)，通過(guò)5G的設(shè)備互聯(lián)，車(chē)間猶如有了發(fā)達(dá)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，工業(yè)大腦能即時(shí)汲取所有信息并做出反饋，車(chē)間里的大事小事透明可見(jiàn)，可疑的蛛絲馬跡無(wú)所遁形，產(chǎn)品合格率不在話(huà)下，生產(chǎn)效率也大大提高。就連公司客戶(hù)，也多了一雙可遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)其產(chǎn)品的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)、了解生產(chǎn)進(jìn)度的“千里眼”。“尤其在疫情期間，工業(yè)大腦起到了很大作用。”孔愛(ài)祥說(shuō)。
而最新連接上“工業(yè)大腦”的，是公司的智能產(chǎn)品“免維護(hù)輪轂軸承單元”。“這是一個(gè)直擊大貨車(chē)痛點(diǎn)的產(chǎn)品。以前，大貨車(chē)的軸承輪轂單元需要拆開(kāi)檢查，一年起碼兩次。而我們的智能輪轂單元能從溫度判斷內(nèi)部情況，溫度正常就不用拆開(kāi)來(lái)看，一旦溫度過(guò)高會(huì)立即提醒司機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)。”孔愛(ài)祥介紹，產(chǎn)品的使用數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)也將指導(dǎo)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。
單純投入高性能設(shè)備，為生產(chǎn)效率帶來(lái)的貢獻(xiàn)越來(lái)越受局限；工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，是一個(gè)“巨系統(tǒng)”，只有從系統(tǒng)上進(jìn)行變革，才能進(jìn)一步激發(fā)生產(chǎn)潛能?？讗?ài)祥介紹，眼前的這個(gè)融合了供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃、客戶(hù)關(guān)系管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，專(zhuān)家知識(shí)、機(jī)理經(jīng)驗(yàn)、文本等離散信息，能耗環(huán)境監(jiān)測(cè)、地理氣候等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的“工廠(chǎng)大腦”，通過(guò)發(fā)現(xiàn)、采集、分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化配置設(shè)計(jì)、供應(yīng)、制造和服務(wù)資源。“以智能驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值。”
關(guān)鍵詞三 業(yè)務(wù)
“數(shù)字孿生”
練就硬核實(shí)力
“第三個(gè)關(guān)鍵詞是業(yè)務(wù)，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”無(wú)論是“黑燈工廠(chǎng)”，還是“工業(yè)大腦”，最終的目的只有一個(gè)：讓企業(yè)練就一身硬核實(shí)力。
一抬頭，我們看見(jiàn)工廠(chǎng)外墻上，寫(xiě)著一幅標(biāo)語(yǔ)：“最高品質(zhì)、最低成本、最短交期”。“這就是我們20年來(lái)孜孜不倦追求‘未來(lái)工廠(chǎng)’的內(nèi)生動(dòng)力。”孔愛(ài)祥說(shuō)。他指著展廳里的一件毫不起眼的農(nóng)機(jī)軸承單元，驕傲地宣布：“這家伙剛剛擊敗了歐洲某世界一流品牌。”
春節(jié)前，一場(chǎng)由第三方機(jī)構(gòu)舉辦的全球農(nóng)機(jī)軸承單元壽命“比武”拉開(kāi)帷幕，共有十幾家企業(yè)參加這場(chǎng)農(nóng)機(jī)軸承的“拉力賽”臺(tái)架試驗(yàn)：軸承在測(cè)試臺(tái)上不停旋轉(zhuǎn)直至損壞。春節(jié)假期前，其他農(nóng)機(jī)軸承紛紛報(bào)廢退場(chǎng)，只剩下“兆豐”與另一家歐洲某世界一流的軸承企業(yè)的產(chǎn)品繼續(xù)PK。“春節(jié)期間，對(duì)手也報(bào)廢了，轉(zhuǎn)了1000多個(gè)小時(shí)，我們的軸承完勝。不過(guò)，第三方機(jī)構(gòu)希望測(cè)出它的最終壽命，所以它還在臺(tái)架上轉(zhuǎn)，到現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)了1500個(gè)小時(shí)。”
我們?nèi)滩蛔〈蛱狡渲械膴W秘，孔愛(ài)祥道出了門(mén)道——“數(shù)字孿生”技術(shù)在淬火工藝中的運(yùn)用。淬火，是汽車(chē)輪轂軸承制造的重要工序，決定著軸承的硬度。如何在不做破壞檢測(cè)的前提下，檢驗(yàn)產(chǎn)品淬火硬度？兆豐機(jī)電通過(guò)20多年來(lái)積累的大量數(shù)據(jù)，蹚出一條新路。
“1秒鐘、27個(gè)點(diǎn)、32萬(wàn)次云計(jì)算，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，我們?yōu)樗鼊?chuàng)造了一個(gè)數(shù)字版的‘克隆體’。”孔愛(ài)祥解釋說(shuō)，產(chǎn)品自身的實(shí)時(shí)狀態(tài)、外界環(huán)境條件，都被復(fù)制到“克隆體”身上，再通過(guò)對(duì)淬火工序的動(dòng)態(tài)仿真，使得產(chǎn)品的硬度、硬化層深度發(fā)生改變，從而提升其品質(zhì)。
而這正是其能與世界一流企業(yè)比拼的底氣所在。嘗到了數(shù)字孿生帶來(lái)的甜頭，如今兆豐機(jī)電已經(jīng)將此技術(shù)應(yīng)用到所有型號(hào)的產(chǎn)品中，有效地提升產(chǎn)品的可靠性和可用性，并降低產(chǎn)品的研發(fā)和制造風(fēng)險(xiǎn)。 記者 方臻子 見(jiàn)習(xí)記者 任明珠
