編者按：全省數(shù)字化改革大會提出，要全面推進數(shù)字化改革，努力打造“重要窗口”重大標志性成果。當前重點任務(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個綜合運用，包含“產(chǎn)業(yè)大腦+未來工廠”等核心業(yè)務(wù)場景。浙江新聞客戶端今起推出《數(shù)字化改革在基層》之“未來工廠看未來”欄目，首期關(guān)注智能化生產(chǎn)。
巨系統(tǒng)、自組織、超柔性，傳說中的未來制造業(yè)，究竟是怎么樣的？
牛年新春，當我們走進中國汽車輪轂軸承單元行業(yè)龍頭制造企業(yè)——浙江兆豐機電股份有限公司時，答案已浮現(xiàn)在眼前。
“1997年公司成立、2001年開始數(shù)字化、2014年機器換人、2018年建設(shè)數(shù)字大腦、2019年5G全廠賦能、2020年新一代智能工廠投用、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)……”董事長孔愛祥講述“兆豐簡史”，就是一部傳統(tǒng)制造業(yè)全面擁抱智能制造的進化史，更是一部企業(yè)邁向“隱形冠軍”之路的攀登史。
“未來工廠有三個關(guān)鍵詞：場景、連接、業(yè)務(wù)。”孔愛祥帶著我們走進車間。
關(guān)鍵詞一 場景
“黑燈工廠”
機器人造機器人
來到兆豐三廠的車間，一種“冷清”感撲面而來：只聞機床轟鳴聲，卻鮮見工人身影。孔愛祥告訴我們，大年初四工廠就已經(jīng)開工。這讓我們更感疑惑：偌大的車間，既然已經(jīng)開工，為何見不到忙碌的工人？
“我理解的‘未來工廠’，首先要有場景化應(yīng)用。”孔愛祥邊走邊解釋，場景就是一樁樁、一件件擺在企業(yè)實際生產(chǎn)過程中的困難。比如，最典型的“場景”就是當下：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”早已無須為此擔憂。
車間里，幾臺搭載著加工好的輪轂軸承的AGV（自走式車輛）來回穿梭。它們到目的地將身上的產(chǎn)品自動卸下，又立刻調(diào)頭前往下一個點。早上9時，正是忙得不亦樂乎的時候。除了搬運，小車還能對物料進行打包。這樣的無人搬運小車，僅這一個分廠，就有百余輛。
產(chǎn)品和物料在裝卸、搬運、打包全過程中的自動化，可以在一定程度上解釋車間的“冷清”，那操作工總少不了吧？帶著疑問，我們順著孔愛祥手指的方向，朝生產(chǎn)線看去：在1號生產(chǎn)線盡頭看到一名車間工人，不過他手頭忙活的并不是加工，而是忙著質(zhì)檢。
真正“干活”的是一只只智能機械手。這些機械手輾轉(zhuǎn)在三臺數(shù)控機床之間，這頭剛把物料擺放到機器上，其后便有條不紊地抓取新的物料，將其翻個身，又順勢放置到另一臺機器上。輪轂軸承單元十分沉重，如果由人工來完成這一步驟，不僅需要大量人力，而且萬一手滑釀成工傷，會給企業(yè)和工人都帶來不必要的損失。
“通過編程，智能機械手可以完成多種預(yù)期的作業(yè)，我們一條生產(chǎn)線只需一名工人，甚至實現(xiàn)一名工人負責四條生產(chǎn)線。”孔愛祥向我們透露，如今占地75畝的三廠區(qū)，總?cè)藬?shù)不到100個，卻創(chuàng)造了3億元的年產(chǎn)值。
數(shù)字化倉儲配送、自動化制造，“冷清”背后彰顯的是生產(chǎn)車間對人員、流程做“減法”后的生產(chǎn)智能化。在兆豐機電，正演繹著“黑燈工廠”機器人造機器人的真實場景。
關(guān)鍵詞二 連接
“工業(yè)大腦”
讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值
“第二個關(guān)鍵詞是連接，是萬物互聯(lián)。”孔愛祥帶我們來到兆豐的數(shù)字工廠管理平臺“兆豐數(shù)據(jù)中樞”大屏幕前，“通過人、機、物的鏈接，打通各個信息系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)，完成運營全過程數(shù)據(jù)集成，建成兆豐工業(yè)大腦。”
一件標準的汽車輪轂軸承，離不開各種零部件產(chǎn)品的“八方支援”。那么，按照生產(chǎn)進度，需要采購哪些零部件？各采購多少？這個略顯費勁的問題，對有了“工業(yè)大腦”的未來工廠來說只是小菜一碟，不僅供貨商名錄一目了然，而且品名、數(shù)量也盡在掌控。
正當我們?yōu)椴少彽闹悄芑Q起大拇指時，大屏上突然跳出車間設(shè)備的報警信息。原來，通過5G的設(shè)備互聯(lián)，車間猶如有了發(fā)達的“神經(jīng)系統(tǒng)”，工業(yè)大腦能即時汲取所有信息并做出反饋，車間里的大事小事透明可見，可疑的蛛絲馬跡無所遁形，產(chǎn)品合格率不在話下，生產(chǎn)效率也大大提高。就連公司客戶，也多了一雙可遠程在線監(jiān)測其產(chǎn)品的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)、了解生產(chǎn)進度的“千里眼”。“尤其在疫情期間，工業(yè)大腦起到了很大作用。”孔愛祥說。
而最新連接上“工業(yè)大腦”的，是公司的智能產(chǎn)品“免維護輪轂軸承單元”。“這是一個直擊大貨車痛點的產(chǎn)品。以前，大貨車的軸承輪轂單元需要拆開檢查，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來看，一旦溫度過高會立即提醒司機進行保養(yǎng)。”孔愛祥介紹，產(chǎn)品的使用數(shù)據(jù)反過來也將指導(dǎo)設(shè)計生產(chǎn)。
單純投入高性能設(shè)備，為生產(chǎn)效率帶來的貢獻越來越受局限；工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，是一個“巨系統(tǒng)”，只有從系統(tǒng)上進行變革，才能進一步激發(fā)生產(chǎn)潛能。孔愛祥介紹，眼前的這個融合了供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃、客戶關(guān)系管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，專家知識、機理經(jīng)驗、文本等離散信息，能耗環(huán)境監(jiān)測、地理氣候等實時數(shù)據(jù)的“工廠大腦”，通過發(fā)現(xiàn)、采集、分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化配置設(shè)計、供應(yīng)、制造和服務(wù)資源。“以智能驅(qū)動創(chuàng)新，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值。”
關(guān)鍵詞三 業(yè)務(wù)
“數(shù)字孿生”
練就硬核實力
“第三個關(guān)鍵詞是業(yè)務(wù)，是市場競爭力。”無論是“黑燈工廠”，還是“工業(yè)大腦”，最終的目的只有一個：讓企業(yè)練就一身硬核實力。
一抬頭，我們看見工廠外墻上，寫著一幅標語：“最高品質(zhì)、最低成本、最短交期”。“這就是我們20年來孜孜不倦追求‘未來工廠’的內(nèi)生動力。”孔愛祥說。他指著展廳里的一件毫不起眼的農(nóng)機軸承單元，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，一場由第三方機構(gòu)舉辦的全球農(nóng)機軸承單元壽命“比武”拉開帷幕，共有十幾家企業(yè)參加這場農(nóng)機軸承的“拉力賽”臺架試驗：軸承在測試臺上不停旋轉(zhuǎn)直至損壞。春節(jié)假期前，其他農(nóng)機軸承紛紛報廢退場，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，對手也報廢了，轉(zhuǎn)了1000多個小時，我們的軸承完勝。不過，第三方機構(gòu)希望測出它的最終壽命，所以它還在臺架上轉(zhuǎn)，到現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)了1500個小時。”
我們?nèi)滩蛔〈蛱狡渲械膴W秘，孔愛祥道出了門道——“數(shù)字孿生”技術(shù)在淬火工藝中的運用。淬火，是汽車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的前提下，檢驗產(chǎn)品淬火硬度？兆豐機電通過20多年來積累的大量數(shù)據(jù)，蹚出一條新路。
“1秒鐘、27個點、32萬次云計算，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，我們?yōu)樗鼊?chuàng)造了一個數(shù)字版的‘克隆體’。”孔愛祥解釋說，產(chǎn)品自身的實時狀態(tài)、外界環(huán)境條件，都被復(fù)制到“克隆體”身上，再通過對淬火工序的動態(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)字孿生帶來的甜頭，如今兆豐機電已經(jīng)將此技術(shù)應(yīng)用到所有型號的產(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)和制造風險。 記者 方臻子 見習記者 任明珠
