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進入海爾青島洗衣機互聯工廠，仿佛踏入了“未來世界”，處處涌動著生機勃發的“智造”熱潮：在“科技灰”的底色下，亮橘色的機械臂有節奏地揮舞著臂膀；空中物流鏈條輸送零部件自動滑入規定區域……近日，在世界經濟論壇公布的第11批全球“燈塔工廠”名單中，海爾青島洗衣機互聯工廠、海爾合肥空調互聯工廠成功入選。
“‘燈塔工廠’的評選標準嚴格，要求參選工廠持續創新，并在業內保持領先水平。”海爾洗滌電器有限公司總經理王自強說，“海爾青島洗衣機互聯工廠不斷迭代升級，應用了5.5G高頻定位、數字孿生等先進技術，打造了多條智能化生產線，持續提高產品競爭力，推動公司實現新的發展與突破。”
提高制造效率
海爾青島洗衣機互聯工廠洗衣機內筒生產車間內，只用了短短3分鐘，一張張鋼卷就在機械臂手中完成了裁切、沖孔、激光焊接、漲型、翻邊等18道工序，變身成一個個洗衣機內筒。隨后，這些內筒又排著隊進入懸掛式空中軌道滑向另一個生產車間，與一個個洗衣機外殼精準對接。
“雖然各零部件的生產節拍不一樣，但它們卻能精準地在生產線上‘相遇’，這都要歸功于數字智能技術的應用。”海爾青島洗衣機互聯工廠制造部長張彬彬介紹。這時，一旁傳來了“嘀嘀”聲，他解釋道，“這是洗衣機智慧檢測臺發出的聲音，以往洗衣機在下線前都要經過人工檢測，現在只需要通過智慧檢測臺將信號鏈接到洗衣機上，檢測指令就可以直接下發并實現自動檢測”。
張彬彬告訴記者，智慧檢測臺是海爾自主研發的洗滌檢測集成平臺，研發人員通過建模技術搭建起自動檢測模型，使其具有數據實時上傳系統、系統實時控制閘口等功能，做到了不良品不流出、檢測數據可追溯。“以往一臺洗衣機需要四五個人檢測，不僅人工成本高、檢驗耗時長，也容易出現漏檢。有了智慧檢測臺后，現在檢測線上只需2個人。相較于傳統檢測模式，智慧檢測的效率提高了30%，且有效減少了人為因素導致的漏檢風險。”
在出廠前，洗衣機總共要接受50余項檢測，下了檢測臺后，一臺臺洗衣機又“排著隊”進入類似拍X光的“體檢區”——移動邊緣計算（MEC）視覺平臺。“在這里，外觀上的任何缺陷都逃不過AI技術的‘火眼金睛’，每臺洗衣機2秒內會被拍到6張多角度高清照片，經過AI圖像分析，瞬時完成體檢。”海爾青島洗衣機互聯工廠5G技術負責人石均說，有了MEC視覺平臺，洗衣機外觀檢測效率提高了56%，并且實現了零漏檢。
互聯工廠內，洗衣機從下單、備料、生產到檢測的全部環節都被訂單系統即時記錄在云端。海爾青島洗衣機互聯工廠訂單負責人劉彥龍打開電腦展示，“這是我們本周的排單情況，從接單到交貨，只需7天到10天”。
在系統里，記者看到了來自英國、法國、西班牙、葡萄牙等不同國家的訂單，上面有序排列著訂單數量、產品型號、生產日期、交貨期、出運期等。“這些信息不僅生產線的班組可以實時掌握，供應商也能實時看到。”劉彥龍說，眼前跳動的數據，支撐起一條條領先于行業水平的智能生產線。
推動轉型升級
海爾為啥要建設“燈塔工廠”？“源于主動轉型的需要。”王自強告訴記者，為減少產品庫存，降低企業運營成本，海爾2012年開始從大規模制造向大規模定制轉型，提出了“互聯工廠”的概念，此后經過10余年探索，逐漸形成了相對成熟的運營經驗。
“‘互聯工廠’形成了以訂單為導向的生產體系，使生產線上的每一臺產品都有對應的訂單。因此，在每天滿負荷生產的情況下，海爾青島洗衣機互聯工廠的成品暫存區卻沒有庫存，整個工廠的產品不入庫率達到了85%。”王自強說，大規模定制使得產品在下單前就已“名花有主”，下線后會直接送給客戶。
隨著“燈塔工廠”理念的提出，海爾開始著力打造“燈塔工廠”。“從愿景規劃到功能區設計，再到實施落地、運營，我們將‘燈塔工廠’建設拆分成100多個步驟，形成了較為完善的‘燈塔工廠’建設體系。”海爾智家集成供應鏈平臺智造技術負責人劉玉平說。
近幾年來，“燈塔工廠”的重要作用更加凸顯，推進企業不斷轉型升級。“我們收到的訂單模式正在發生改變，過去的訂單多是批量大、品種少，現在的訂單則是批量小、品種多。”劉玉平告訴記者，這就需要生產線不斷更換模具、切換產品參數來滿足訂單生產需求。如果沒有“燈塔工廠”的數字化平臺，多頻次切換會導致生產效率降低、成本升高，進而影響產品的市場競爭力。
新的訂單模式對整個生產流程也提出了更高的要求。過去訂單下來后，供應鏈會根據各工廠產能、產線等人工分配訂單，效率低、周期長。而且，產品型號越來越多，憑人工經驗分配訂單的復雜度也隨之增長。“必須搭建數字化訂單流‘端到端’的平臺，才能滿足訂單交付的速度。”劉玉平說，為此工廠構建了供應鏈算法模型，通過數字化平臺打通訂單預測、物料采購和供應、工廠生產、物流發運等“端到端”的全流程鏈條，生產效率提高20%以上。
基于訂單模式的變化，海爾青島洗衣機互聯工廠積極推進轉型升級，打造了全新的制造體系，聯通訂單流、生產流、工藝流，并不斷提升數字化、智能化水平。如今，與傳統工廠相比，海爾青島洗衣機互聯工廠生產成本降低了30%，產品質量水平提升了90%。
持續研發創新
“持續推進研發創新，是海爾青島洗衣機互聯工廠成為‘燈塔工廠’的重要原因。”王自強說。
海爾青島洗衣機互聯工廠創新運用了5.5G高頻定位技術。“在工廠里，5.5G高頻定位技術就如同一條無縫鏈接的紐帶，讓所有元素達到了‘萬物互聯’。”海爾青島洗衣機互聯工廠數字化負責人李浩冉介紹，過去工廠需要用無線射頻識別技術（RFID）去識別物體的定位，每10米到15米就要布置一個基站用于識別信號。即便如此，在使用RFID時還常常會遇到能源制約、信號識別精度差、信號相互干擾等問題。而有著低延時、高帶寬、多終端特點的5.5G高頻定位技術使一個基站可同時感應幾萬個標簽，實現精準定位，讓工廠擁有了實時洞察生產運營狀態的能力，提高了生產效率。
“得益于這項技術的應用，我們還優化了原材料配送環節，精準定位倉庫里種類多、數量多的各類物料，使物料配送效率提升33%。”李浩冉說。
海爾青島洗衣機互聯工廠還運用了數字孿生技術。“洗衣機生產工序的前面部分都是由機械臂操作完成的，但到了后面總裝部分就需要人工來執行，我們通過數字孿生技術可以有效捕捉工人的操作軌跡，當出現異常操作時，系統就會將相關信息傳輸到智能診斷平臺，通過分析判斷后，即可知曉出現異常的具體原因。有了數字孿生技術的幫助，工人的工作效率提高了35%左右。”石均說。
在提高生產效率的同時，海爾青島洗衣機互聯工廠還創新性地利用數字化能源管理方式，使能源消耗比傳統工廠降低了20%，碳排放降低了30%。“為做好能源管理工作，早在2016年，我們就建設了能源管理數字化平臺——海爾能源總控平臺，通過上傳能源數據、生產數據，直接量化了工廠的單位產值能耗和單產品能耗。”卡奧斯智慧能源產品總監楊子江說。在海爾青島洗衣機互聯工廠所在的園區里，還鋪設了10兆瓦光伏，一年可發電1000萬千瓦時，為工廠補充了四分之一的電能消耗。
“伴隨著人工智能、大數據等新技術的應用，互聯工廠不僅能實現大規模定制，對用戶需求的響應速度也將大大提升。未來，完全個性化的用戶需求也能得到滿足，這將激發全新的消費潛能。”王自強對未來工廠的發展信心滿滿。（經濟日報記者 劉 成）
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