【大陸產業發展】 未來工廠 培育新智造梯隊

文/記者袁震宇、商意盈、魏一駿、唐弢  |2022.06.18
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「未來工廠」橫店東磁的車間,各個終端通過5G網絡互聯互通。圖/橫店東磁提供
春風動力未來工廠智能車間內裝配完畢的發動機。 圖/新華社
智能機械手在雙鹿電池「黑燈工廠」搬運電池。 圖/新華社
老闆電器「未來工廠」內控制無人車間運轉的數字平台。圖/新華社
2020年,正泰集團股份有限公司董事長南存輝(右二)在聯盟成立大會上講話。圖/新華社
正泰低壓電器智能製造工廠入選國家級智能製造試點示範工廠。圖/正泰集團提供

文/記者袁震宇、商意盈、魏一駿、唐弢 

在《車間的競爭優勢》一書中,經濟學家威廉.拉佐尼克寫道:歷次工業革命都是從車間開始的。如今,浙江的製造車間正在醖釀一場新的變革︱︱未來工廠。

什麼是未來工廠?記者走進浙江省幾家具有標誌性意義的未來工廠,帶讀者一探究竟。

黑燈工廠降本增效

與傳統車間裡人員忙碌、燈火通明的景象不同,位於浙江省杭州市臨平區老闆電器的未來工廠,偌大的車間裡一片昏暗,只有機器與機器之間有條不紊地「交流信息」、生產裝配。

透過微弱的自然光線,依稀可以看到,一條集煙罩自動衝壓成型生產線上,扁平的鋼板經過打孔、塑形、剪裁等環節變為成品走下流水線,機械臂把它們置放在一個平板車上,再由AGV小車(裝備有電磁或光學等自動導航裝置,能夠沿規定的導航路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車)把整齊擺滿了成品煙罩的平板車拖走。

集煙罩衝壓成型生產線,僅是這家廚電企業五萬平方米車間裡一個很小的生產環節。據統計,這個車間一共布設了二百八十四台自動化設備,上萬個「數據點位」,十六條生產線,以及二十七台AGV小車。

老闆電器外聯部經理於超說,這個耗資超五億元打造的未來工廠,以數字化、網絡化、智能化改造為主線,採用5G大數據感知、採集、邊緣計算技術,最大程度上與傳統雲計算在架構、接口、管理等關鍵能力上實現統一。同時,能實時響應客戶需求,動態調整設計、採購、生產和物流方案,實現以用戶為核心、數據驅動業務的全價值鏈管理。

運行以來,老闆電器的未來工廠達到了顯著的「降本增效」效果:產品合格率提升至百分之九十九,生產效率提升百分之四十五,產品研製周期縮短百分之四十八,生產成本降低百分之二十一,運營成本下降百分之十五。

低碳工廠管控精準

在占地約二十萬平方米的巨石玻璃纖維未來工廠,生產設備依次排開,成千上萬根的玻璃絲從生產設備頂部傾瀉而下,大量的工業機器人正在忙碌。以礦石為原料的玻璃絲非常細,有的直徑只有一根頭髮絲的二十分之一。這對拉絲技術要求非常高。

石頭變絲線的「魔法」背後,生產一噸玻璃纖維能耗僅為零點三六噸標煤,遠遠低於國家標準和行業標準。在此之前,生產一噸玻璃纖維理論上需要消耗標煤量為一點三噸。

低碳生產凝結了大量最新科學技術,數字孿生就是其中一種。結合玻璃纖維智能製造系統架構,對全流程工藝和關鍵裝備進行3D仿真建模,可以在虛擬環境中重現製造工藝全過程、展現產品全生命周期,實現生產運營的數字化和智能化。

能耗大大降低的同時,廢絲廢水也得到了最大程度的利用。「廢絲和廢水不再被拋棄或排放,而是實現了循環利用。既降低了成本,也消除了對環境的汙染。」巨石集團副總經理朱惠順說。

在巨石寬敞的智能控制中心,碩大的顯示螢幕布滿了整堵牆,對年產十五萬噸的玻璃纖維生產線進行分門別類的數字化、可視化全流程監控。

朱惠順說,通過工業大數據中心建設,可以實時採集、高效處理超四萬點位數據,同時與物流等外部平台無縫銜接。這樣的生產管理體系,已從位於嘉興桐鄉的總部推廣至四川成都、九江,美國南卡,埃及蘇伊士等生產基地,實現數字賦能下的製造智能化、產銷全球化、管控精準化、發展和諧化。

未來工廠學會思考

在正泰低壓電器未來工廠,產線上一個個斷路器內部分成「四居室」,分布著電磁系統、熱脫扣系統、滅弧系統、操作機構等零部件。

就在這方寸之間,機械手閃轉騰挪,施展硬核「手藝」,無誤差地完成衝壓、焊接、精準組裝各種細小零部件等連續動作。這條企業自主設計、製造並擁有自主知識產權的小型斷路器全製程自動化生產線,生產出一個斷路器只需一點二秒。

除了高效,更讓人感到神奇的是,正在「孕育」中的斷路器可以與生產設備通信、互動,控制它們自身的製造過程,告知生產設備生產要求是什麼、何時需要補充原料、下一步工序是什麼,基本實現了產品的「誕生」由斷路器自己說了算。

這種機器與機器高效「對話」的背後,是正泰通過運用物聯網、5G、大數據等技術,融合IT╲OT數據,集成CRM、PLM、虛擬仿真、SRM、MES等系統形成的一體化企業數字化平台,實現從製造核心裝備到生產工業大數據的縱向集成,以及從客戶需求到研發、生產、銷售的價值鏈橫向集成。

正泰電器生產運營部總監高俊說,正泰未來工廠項目實施後,運營成本降低了百分之四十三,生產效率提高百分之三百三十五,產品研製週期縮短百分之二十二,能源綜合利用率提高百分之八,設計數字化率與關鍵工序數控化率達百分之一百。



人才的運用 從單一作業轉向多技能

未來工廠,在產業鏈中往往占有舉足輕重的地位,帶動著整條產業鏈和產業集群的同步提升。

截至目前,浙江省已認定未來工廠三十二家,打造省級數字化車間、智能工廠四百二十三家,形成數字化車間︱智能工廠︱未來工廠新智造梯隊培育體系,構建特色區域新智造轉型發展模式。企業平均生產效率提升百分之五十九點七、生產成本降低百分之十六點四五、產品研發周期縮短百分之三十四點二二、能源利用率提升百分之十七點五一。

機器與人早有基礎

事實上,未來工廠不是天上掉下來的,它在浙江省早有基礎。

二○一二年起,浙江省在大陸率先開展「機器換人」,引導、激勵浙江製造工廠用機器,替代簡單、重複、高強度、高風險的崗位,同時提升產品品質,提高生產效率。

老闆電器外聯部經理於超介紹說,在實現未來工廠之前,老闆電器經歷過兩次關鍵轉型:第一次是二○一○年開始嘗試的「機器換人」;第二次是二○一五年智能化轉型,建成了行業首個數字化智能製造基地。

隨著製造端智能化轉型深入,老闆電器發現僅改造製造端還不夠,企業需要圍繞著產銷環節掌握更為準確的數據︱︱神經網絡布得更細,數據採集得更全,才能幫助企業做出更好的判斷。就這樣,未來工廠應運而生。

在對生產力帶來極大解放的同時,未來工廠也帶來了生產力和生產關係的重構,並在此過程中體現出對員工的人文關懷和人文價值。

員工增加一倍、產能增長十倍,最高人均產量達一年八百噸,近十年綜合產能規模復合增長率超過百分之二十……這是化纖龍頭企業新鳳鳴集團未來工廠交出的成績單。

成績單背後,是公司長期以來以人為本的發展戰略。「未來工廠對於用人的意義,絕不僅僅是減少,而是讓產線生產人員及管理人員從以往的單一作業逐步轉向多技能工作。」敏實未來工廠總經理汪清和說,以管理人員為例,以往的管理模式主要針對「人」或現實物理設備,現在的管理則重點針對生產數據指標,同時從更深層次考慮生產安全。新華社港台部供稿

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