工信部印發(fā)的《關(guān)于開展2015年智 能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)的通知》指出，2015年，工信部將分類開展流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造等領(lǐng)域新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能 服務(wù)等6方面試點(diǎn)示范，并遴選30個(gè)以上智能制造示范項(xiàng)目。在此背景下，本文以智能工廠為切入點(diǎn)，深入報(bào)道各領(lǐng)域代表企業(yè)在探索智能工廠、數(shù)字 車間等方面的具體實(shí)踐，為智能制造在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用提供借鑒。

    ——初探智能工廠系列報(bào)道之一

近日，海爾佛山工廠首批由50萬個(gè)用戶參與定制的洗衣機(jī)正式下線，多用戶參與的眾創(chuàng)模式和用戶個(gè)人定制模式正在變成海爾生產(chǎn)的主要模式之一，海爾也在從傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變，是工業(yè)4.0在中國(guó)實(shí)踐的有益探索。

    互聯(lián)工廠是工業(yè)4.0的實(shí)踐示

    海爾的佛山工廠是高柔性自動(dòng)無人生產(chǎn)線，建成了行業(yè)首個(gè)精密裝配機(jī)器人社區(qū)，徹底實(shí)現(xiàn)了“黑燈車間”，并且采用iMES全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng)，裝配了200多個(gè)RFID、4300多個(gè)傳感器、60個(gè)設(shè)備控制器，全面實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)、設(shè)備與物料互聯(lián)、設(shè)備與人的互聯(lián)。

    目前，海爾分別在青島、沈陽、鄭州、佛山建成熱水器、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)4個(gè)互聯(lián)工廠。

    鄭州空調(diào)互聯(lián)工廠是全球空調(diào)行業(yè)最先進(jìn)的工業(yè)4.0實(shí)踐示范工廠，在模塊化、自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化程度上都實(shí)現(xiàn)了引領(lǐng)，目前已經(jīng)擁有由11個(gè)通用模塊和4個(gè)個(gè)性模塊組成的200多種用戶柔性定制方案，而傳統(tǒng)的工廠只能大規(guī)模、少品類地生產(chǎn)，難以滿足用戶個(gè)性化的需求。

    這個(gè)工廠有3種線型，對(duì)于批量大、個(gè)性化需求 少的大眾化產(chǎn)品，互聯(lián)工廠使用高自動(dòng)化定制生產(chǎn)線。對(duì)于批量小、個(gè)性化需求多的小眾化產(chǎn)品，互聯(lián)工廠使用柔性定制生產(chǎn)線。對(duì)于用戶的個(gè)性化定制，互聯(lián)工廠 就使用單元定制生產(chǎn)線線。原來一條很長(zhǎng)的生產(chǎn)線在這里就變成了幾個(gè)短的生產(chǎn)線。

    這種改變是基于對(duì)用戶個(gè)性化需求的同步共享和 整條生產(chǎn)線的高度協(xié)同。在互聯(lián)工廠，用戶提交定單后，定單信息實(shí)時(shí)傳到互聯(lián)工廠，智能制造系統(tǒng)自動(dòng)排產(chǎn)，并將信息自動(dòng)傳遞給各個(gè)工序生產(chǎn)線及所有模塊商、 物流商，不同的工序根據(jù)指令生產(chǎn)相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品模塊，最后在總裝線上進(jìn)行組裝。用戶通過手機(jī)終端可以實(shí)時(shí)看到互聯(lián)工廠產(chǎn)品的生產(chǎn)情況。

    用戶個(gè)性化需求的同步共享和生產(chǎn)線的協(xié)同，是 依靠橫向、縱向無縫集成的數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。橫向應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從用戶需求再到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、物流、服務(wù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)全流程供應(yīng)鏈體系的整合；縱向通過 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從企業(yè)到工廠，再到車間，最后到每一臺(tái)設(shè)備每一個(gè)人，實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)。數(shù)字化系統(tǒng)落地的核心就是iMES全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)把制造、 研發(fā)、物流緊密地互聯(lián)互通。

    海爾目前正在打造一個(gè)虛實(shí)融合的“雙胞胎系 統(tǒng)”，也就是將用戶需求通過虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品方案，再通過互聯(lián)工廠的制造和智慧物流把它們配送到用戶的家中，也就是把物理世界和虛擬世 界有機(jī)地融合起來，海爾稱之為“雙胞胎系統(tǒng)”。這樣做的好處是可以解決個(gè)性化定制過程中產(chǎn)品周期長(zhǎng)、效率低以及質(zhì)量的問題，將來還要做到人、機(jī)、物融合下 的萬物互聯(lián)，通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算來實(shí)現(xiàn)智慧家庭和互聯(lián)工廠的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)用戶全生命周期的最佳體驗(yàn)。

    沈陽冰箱工廠是海爾第一個(gè)智能互聯(lián)工廠。該工 廠最典型的信息互聯(lián)案例就是U殼智能配送線。該配送線顛覆傳統(tǒng)的工裝車運(yùn)輸方式，在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了在無人配送的情況下，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)精準(zhǔn)匹配生產(chǎn)和全自動(dòng)即時(shí) 配送。在這里，傳統(tǒng)的100多米長(zhǎng)的生產(chǎn)線被4條18米長(zhǎng)的智能化生產(chǎn)線所替代，幾百個(gè)零部件被優(yōu)化成十幾個(gè)主要模塊，這些模塊可根據(jù)用戶不同需求進(jìn)行快 速任意組裝。目前沈陽工廠可支持9個(gè)平臺(tái)500個(gè)型號(hào)的柔性大規(guī)模定制，人員配置減少57%，單線產(chǎn)能提升了80%，單位面積產(chǎn)出提升了100%，定單交 付周期降低了47%，成為全球生產(chǎn)節(jié)拍最快的冰箱工廠。

    用戶變成了自己產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師

    2014年，海爾集團(tuán)全球營(yíng)業(yè)額超過2000億元，這意味著海爾一年面對(duì)的用戶需求量已經(jīng)上億。用戶數(shù)龐大、與用戶有良好關(guān)系的海爾很早就感受到了用戶需求的差異化、個(gè)性化。事實(shí)上，海爾一直在推動(dòng)一件事，就是把全球用戶都變成自己產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師。

    目前海爾的用戶已經(jīng)遍布全球100多個(gè)國(guó)家， 在海爾全球各區(qū)域的用戶交互平臺(tái)上，隨時(shí)都能看到用戶最新的想法以及他們對(duì)未來生活的設(shè)想，海爾大量的產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)意都來自于用戶交互平臺(tái)。例如，印度 “Jhukna Mat”冰箱、巴基斯坦斷電100小時(shí)保溫冷柜、日本手持洗衣機(jī)Coton等。

    “我們一直在與用戶交互更能滿足需求的新一代 洗衣機(jī)方案，在互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)吸引了50萬個(gè)用戶參與眾創(chuàng)?！?海爾歐洲白電總經(jīng)理Jean Franck說。首批眾創(chuàng)洗衣機(jī)最終方案就是用戶從79個(gè)模塊方案中挑選出的2個(gè)最佳組合。同時(shí)，用戶還為這款洗衣機(jī)起了一個(gè)獨(dú)特的小名 “intelius”，寓意智能、品質(zhì)、高科技等。

    下線的intelius洗衣機(jī)產(chǎn)品有著明顯的 用戶定制的特征，最具差異化的就是將ABT材料應(yīng)用范圍拓展到了智能投放模塊上，更大程度上實(shí)現(xiàn)了潔凈、殺菌的效果；同時(shí)，洗衣機(jī)的操控屏比以前更大，使 得用戶的操作更加方便。另外，這款洗衣機(jī)也滿足了歐洲等地區(qū)對(duì)節(jié)能環(huán)保更高程度的要求，其能耗值比歐洲的最高標(biāo)A+++還要節(jié)能40%，相當(dāng)于10年節(jié) 省550歐元，可以購(gòu)買一臺(tái)中高端洗衣機(jī)。從實(shí)踐結(jié)果來看，這些源于用戶需求的差異化功能是眾創(chuàng)洗衣機(jī)吸引了全球眾多訂單的原因之一。

    而將用戶的個(gè)性化定制高效率、高質(zhì)量、低成本地變?yōu)楫a(chǎn)品，快速滿足用戶定制化體驗(yàn)、需要制造的支撐，這就是海爾智能工廠要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)?！坝辛藢?duì)用戶定制化生產(chǎn)的支撐能力，海爾的用戶交互平臺(tái)就更有黏性，大家更愿意在這個(gè)平臺(tái)上交流產(chǎn)品的需求?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士認(rèn)為。

    模塊化是實(shí)現(xiàn)用戶定制的基礎(chǔ)

    海爾顛覆傳統(tǒng)制造模式，構(gòu)建以用戶為中心的大規(guī)模個(gè)性化定制模式，其中模塊化是實(shí)現(xiàn)用戶定制的基礎(chǔ)。從用戶交互平臺(tái)、供應(yīng)商到整個(gè)制造過程，都是基于模塊來確定一個(gè)產(chǎn)品。例如，勻冷冰箱原來需要 354個(gè)零件，現(xiàn)在整合為23個(gè)模塊。用戶在前臺(tái)選擇自己需要的產(chǎn)品功能，而互聯(lián)工廠在生產(chǎn)制造過程中只需改變相對(duì)應(yīng)的模塊即可，而不是重新設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn) 品。模塊化設(shè)計(jì)顛覆了傳統(tǒng)的采購(gòu)模式，要求供應(yīng)商必須從零件商轉(zhuǎn)化為模塊商，事先參與模塊的設(shè)計(jì)。

    互聯(lián)工廠顛覆了傳統(tǒng)的管理流程，由傳統(tǒng)企業(yè) ERP管控下的串聯(lián)流程，變成了并聯(lián)的開放生態(tài)圈?；ヂ?lián)工廠的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括外部的供應(yīng)商，都可以直接看到用戶的需求。一方面可以并聯(lián)快速響應(yīng)用戶的需 求，另一方面也有助于共同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)共贏共享。模塊商資源平臺(tái)“海達(dá)源”負(fù)責(zé)海爾無邊界地聚合資源。舉個(gè)例子，西卡公司是一家全新的模塊化供應(yīng)商，它在 “海達(dá)源”平臺(tái)上獲取了用戶需求、用戶抱怨后，可以有針對(duì)性地及時(shí)提交解決方案。原來海爾要在某個(gè)項(xiàng)目上確定一個(gè)供應(yīng)商可能需要半年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，而西卡 公司在不到3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，從注冊(cè)到提供模塊化方案全部完成，這離不開“海達(dá)源”為一流資源快速、無障礙進(jìn)入提供的支持。同時(shí)，海爾的采購(gòu)流程也由原來的 串聯(lián)流程轉(zhuǎn)變?yōu)樽宰?cè)、自搶單、自交互、自交易、自交付、自優(yōu)化的并聯(lián)流程。

    模塊化對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)和制造都帶來了明顯的效果，比如天樽空調(diào)由原來的265個(gè)零部件，轉(zhuǎn)變?yōu)?2個(gè)模塊，新品的上市時(shí)間減少了一半；勻冷冰箱開發(fā)新品，上市時(shí)間減少30%，成本下降18%，加工工時(shí)減少了40%。