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2023年1月，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）公布最新一批“燈塔工廠”名單，全球有18座工廠入選，其中8家來(lái)自中國(guó)，截至目前，中國(guó)的“燈塔工廠”增至50座，持續(xù)排名全球第一。
在被稱(chēng)為“鋼鐵裁縫”的離散制造行業(yè)，產(chǎn)品及工序相對(duì)復(fù)雜，造出“燈塔工廠”更是難上加難。憑借“有條件要上，沒(méi)有條件創(chuàng)造條件也要上”的實(shí)干勁頭，中國(guó)還是造出了全球重工行業(yè)僅有的2座“燈塔工廠”：三一北京樁機(jī)工廠（2021年9月入選）、三一長(zhǎng)沙18號(hào)工廠（2022年10月入選）。
燈塔工廠代表著當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平，也是一項(xiàng)勇闖“無(wú)人區(qū)”的探索。在市場(chǎng)上還沒(méi)成熟的解決方案之時(shí)，僅憑技術(shù)堆砌無(wú)法解決問(wèn)題，三一重工便攜手樹(shù)根互聯(lián)思考如何將多個(gè)數(shù)字系統(tǒng)打通、將技術(shù)融合應(yīng)用，創(chuàng)造性地打造屬于中國(guó)的重工行業(yè)燈塔工廠。在這之前，樹(shù)根互聯(lián)的根云實(shí)踐還成功應(yīng)用在北京福田康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司。巧合的是，三一重工北京樁機(jī)工廠和福田康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)還是北京全市僅有的兩家“燈塔工廠”。
連續(xù)打造多座燈塔工廠，這意味著，樹(shù)根互聯(lián)已經(jīng)形成了一套成熟的“燈塔工廠”建設(shè)方法論。由其打造的、自主可控的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——根云，成為燈塔工廠依托的“數(shù)字化轉(zhuǎn)型新基座”，支撐著全局智能化運(yùn)維。
根云之上“蓋”燈塔工廠：人均產(chǎn)值世界頂尖
位于湖南長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的18號(hào)工廠，是工信部首批智能制造試點(diǎn)示范工廠，2022年入選全球制造業(yè)“燈塔工廠”名單。在這里，等離子切割機(jī)正根據(jù)不同指令切割不同形狀的鋼板，切割完成后的鋼板由機(jī)械手臂分揀、抓取到不同的分裝框中，再由自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人運(yùn)送到指定位置；加入視覺(jué)識(shí)別模塊的智能焊接機(jī)器人在有條不紊地進(jìn)行焊接；多臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)滿載物料不間斷地運(yùn)輸……
一臺(tái)泵車(chē)有2200個(gè)零件，生產(chǎn)完成要經(jīng)過(guò)196道工序。在根云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)連接與毫秒級(jí)的計(jì)算分析之下，一切復(fù)雜工序都化繁為簡(jiǎn)，在各自的數(shù)字化系統(tǒng)里有序展開(kāi)，也在以根云為核心構(gòu)建的“燈塔網(wǎng)絡(luò)”里互相支持彼此響應(yīng)。
在焊接工藝，長(zhǎng)達(dá)幾米的大零件進(jìn)行機(jī)器人焊接，位置要精確到毫米。最初，三一嘗試了很多方法，由圖形識(shí)別到高精度工裝識(shí)別，嘗試了幾個(gè)月后，最終將這些方法融合在一起，采用焊槍定位的方法才實(shí)現(xiàn)了大型零件的精準(zhǔn)定位。
項(xiàng)目組通過(guò)機(jī)器人將焊槍觸碰大型零件的各個(gè)點(diǎn)位，再通過(guò)空間坐標(biāo)進(jìn)行融合計(jì)算，逐漸修正零件定位，最終通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與工程實(shí)踐結(jié)合實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)字化。
就這樣，基于根云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，三一完成了下料、焊接、機(jī)加等九大工藝數(shù)字化，18號(hào)工廠由此迎來(lái)脫胎換骨的蛻變：在這里，每臺(tái)泵車(chē)從原材料起就有一張專(zhuān)屬“身份證”，由MOM“工廠大腦”全程智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)“一張鋼板進(jìn)，一臺(tái)泵車(chē)出”的智能制造全要素落地。
鋼板的切割和分揀完全交給了擁有3D視覺(jué)的AI機(jī)器人，將精度提升至1毫米同時(shí)，周期縮短60%，材料浪費(fèi)減少了近一半。
2021年，18號(hào)工廠的人均產(chǎn)值1471.13萬(wàn)元，每一平方米效益15.4萬(wàn)元，兩項(xiàng)核心數(shù)據(jù)均為全球重工行業(yè)的“燈塔標(biāo)桿”。
世界經(jīng)濟(jì)論壇官網(wǎng)上這樣介紹三一18號(hào)工廠的入選理由：“為應(yīng)對(duì)重工行業(yè)市場(chǎng)的周期性波動(dòng)、多品種小批量及重型部件生產(chǎn)挑戰(zhàn)，三一充分利用柔性自動(dòng)化生產(chǎn)、人工智能和規(guī)?；腎IoT，建立數(shù)字化柔性的重型設(shè)備制造系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)能擴(kuò)大123%，生產(chǎn)率提高98%，單位制造成本降低29%”。
操作系統(tǒng)底層技術(shù)：可快速批量打造“燈塔工廠”
從福田康明斯全球“燈塔工廠”，到“全球重工行業(yè)首座燈塔標(biāo)桿”三一重工北京樁機(jī)工廠，再到“世界泵王”18號(hào)燈塔工廠，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)早已摸清燈塔工廠建設(shè)路徑，可助力中國(guó)制造快速構(gòu)建“燈塔網(wǎng)絡(luò)”，批量制造“燈塔工廠”。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)透過(guò)跨行業(yè)跨領(lǐng)域的賦能，進(jìn)階為打造一個(gè)平臺(tái)型產(chǎn)品，這背后，平臺(tái)通用能力對(duì)企業(yè)降低轉(zhuǎn)型門(mén)檻至關(guān)重要。樹(shù)根互聯(lián)打造的“根云”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，本質(zhì)上是把企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)需要的公共能力和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成熟應(yīng)用沉淀下來(lái)，并支撐制造企業(yè)快速擁有建設(shè)以及復(fù)制“燈塔工廠”的硬實(shí)力。
不得不提到操作系統(tǒng)背后的根云聯(lián)邦架構(gòu)，這是一種為全球化布局的制造業(yè)提供跨洲跨國(guó)、集團(tuán)管控、 園區(qū)自治、數(shù)據(jù)合規(guī)的工業(yè)操作系統(tǒng)技術(shù)，可有效解決大型制造業(yè)集團(tuán)多園區(qū)、多工廠乃至全球化部署的數(shù)字化管理核心痛點(diǎn)。
要知道，18號(hào)工廠光占地面積就達(dá)到10萬(wàn)平方米，涵蓋9大工藝、32個(gè)典型場(chǎng)景；同樣，在三一樁機(jī)工廠，就有8個(gè)柔性工作中心，16條智能化產(chǎn)線，375臺(tái)全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備。如何將如此龐雜的組織有機(jī)組合在一起，就非常考驗(yàn)底層技術(shù)能力。
依托根云聯(lián)邦架構(gòu)，“燈塔工廠”順利實(shí)現(xiàn)多園區(qū)分布式部署以及統(tǒng)一管理，如集團(tuán)需要對(duì)各個(gè)事業(yè)部、各園區(qū)IoT平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理，權(quán)限、組織、設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備模型等由集團(tuán)統(tǒng)一管理和配置，集團(tuán)側(cè)能夠統(tǒng)一實(shí)時(shí)地感知園區(qū)乃至事業(yè)部等各個(gè)層級(jí)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。
工業(yè)操作系統(tǒng)正展現(xiàn)出溢出效應(yīng)。18號(hào)燈塔工廠多項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)方案已迅速在三一集團(tuán)其他45個(gè)工廠全面推廣，并先后支持了4062個(gè)考察團(tuán)、10萬(wàn)人次的學(xué)習(xí)交流，實(shí)現(xiàn)數(shù)智化能力外溢。
三一重工董事長(zhǎng)向文波透露，目前，三一46座數(shù)字化轉(zhuǎn)型工廠正在借助第四次工業(yè)革命的前沿技術(shù)，打造智慧工廠藍(lán)圖，將智能制造拓展到產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)。
這極大順應(yīng)企業(yè)從單個(gè)應(yīng)用往全面數(shù)字化進(jìn)行轉(zhuǎn)型?！叭绻菃蝹€(gè)應(yīng)用，過(guò)去傳統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)模式、系統(tǒng)集成模式是可以應(yīng)付的，但是面臨全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)，大家都會(huì)發(fā)現(xiàn)需要一個(gè)平臺(tái)、一個(gè)操作系統(tǒng)，要到平臺(tái)上面開(kāi)發(fā)各種各樣的工業(yè)APP，數(shù)據(jù)、資源要打通?！睒?shù)根互聯(lián)聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO賀東東說(shuō)，如果需要跨企業(yè)做產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化升級(jí)，更需要底層的數(shù)字架構(gòu)支撐各種調(diào)度，平臺(tái)則要具備管理、交付的能力。
他打了個(gè)比方，真正個(gè)性化的是上層應(yīng)用本身，就像手機(jī)APP一樣，功能千差萬(wàn)別，而樹(shù)根互聯(lián)提供的正是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的操作系統(tǒng)。
鏈主帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)“連片式”智能化提升
我國(guó)制造門(mén)類(lèi)眾多，不同行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)、行業(yè)特性、數(shù)字化基礎(chǔ)都各不相同，需要針對(duì)企業(yè)特點(diǎn)靈活定制。而目前，樹(shù)根互聯(lián)已為裝備制造、汽車(chē)整車(chē)及零配件、鋼鐵冶金等多個(gè)工業(yè)行業(yè)提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
樹(shù)根互聯(lián)沉淀的“燈塔工廠”建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，將推廣到更多具備創(chuàng)建潛力的工廠中，推動(dòng)更多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和優(yōu)秀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)集聚涌現(xiàn)，構(gòu)建行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)相關(guān)行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范基地。
賀東東介紹，制造業(yè)的鏈路非常長(zhǎng)，以建陶產(chǎn)業(yè)為例，僅僅衛(wèi)浴五金件可以無(wú)限延伸，從采礦到煉鋼，從鋼鐵材質(zhì)到各種機(jī)加工，從陶土開(kāi)采到燒紙，才會(huì)變成用戶需要的零部件，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、互為節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而延伸并覆蓋整個(gè)制造業(yè)。
“也就是說(shuō)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的，不僅是企業(yè)內(nèi)部管理的提升，還有整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈/產(chǎn)業(yè)集群的躍遷?！辟R東東說(shuō)。
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“鏈主”企業(yè)，樹(shù)根互聯(lián)就和地方政府合作，推動(dòng)小家電產(chǎn)業(yè)提升：在當(dāng)?shù)?，這些小家電企業(yè)企業(yè)規(guī)模都不大，在電商時(shí)代遇到一個(gè)挑戰(zhàn)：互聯(lián)網(wǎng)上爆款頻出，但當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)往往后知后覺(jué)，即便生產(chǎn)了也無(wú)法響應(yīng)市場(chǎng)。
樹(shù)根互聯(lián)通過(guò)提供“根云”平臺(tái)，把工藝設(shè)計(jì)師和算法模型等軟件服務(wù)整合進(jìn)來(lái)，把模具的生產(chǎn)廠家也納入進(jìn)來(lái)，從更大范圍調(diào)用用全社會(huì)制造資源，進(jìn)而從整體提升了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)鏈制造能力。
賀東東介紹，“燈塔工廠”作為制造業(yè)企業(yè)的先進(jìn)示范，有望充分釋放引領(lǐng)作用，樹(shù)根互聯(lián)將以整體解決方案等方式逐步推廣數(shù)字應(yīng)用、智能生產(chǎn)技術(shù)，帶動(dòng)中小企業(yè)數(shù)字化發(fā)展，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整體智能化水平提升。（圖片由三一集團(tuán)授權(quán)提供）
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