制造企業(yè)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉型有自己的獨有優(yōu)勢,在內(nèi)需驅(qū)動下先完成自己內(nèi)部應用的自動化與智能化,最終實現(xiàn)精益化的過程中積累了大量經(jīng)驗,也更加能夠理解轉型中的制造企業(yè)到底為何陣痛。

數(shù)據(jù)拉通才能真正智能

美的集團自身的轉型經(jīng)歷就很好地詮釋了內(nèi)需驅(qū)動的優(yōu)勢所在。繼推出“人機新世代”全新戰(zhàn)略3個月后,美的集團首次對外展示了其智能制造生產(chǎn)一線的最新動向。通過展示支撐“美的版工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”生命線的兩大關鍵環(huán)節(jié)——機器人制造與智能倉儲,“曬”出了自己的硬實力。

高達22米的立體倉庫里,完全無人操作的自動化環(huán)境,10條巷道,1.7萬個庫位,每小時入庫3600臺產(chǎn)品,一天最高入庫量可達4.5萬。

工信部兩化融合示范項目,江蘇省示范智能車間。作為美的集團中較新的事業(yè)部,沒有歷史包袱的清潔電器事業(yè)部在智能倉儲方面進行了嘗試。2015年4月施工,9月份正式投入使用的智能倉儲項目不僅在建造成本上減少了將近40%,還節(jié)省了相當可觀的運營和人員成本。

“占地面積6500平方米左右的立體倉庫在實際吞吐量上相當于4萬平方米的平面?zhèn)}庫,立體庫投入大約是4千萬,而建造4萬平方米平庫的費用在6000多萬。并且,立體倉庫只需要7、8個員工進行系統(tǒng)維護,而傳統(tǒng)的4萬平方米的平庫,維護人員不會少于60個。”美的清潔電器事業(yè)部副總經(jīng)理欒春說。

智能倉庫分成四個層面:第一層是電機、指示燈、傳感器、PLC、機械手等底層部分;第二層是信息可視化的監(jiān)控層,讓工作人員隨時可以看到整個倉儲物流系統(tǒng)處在什么樣的狀態(tài);第三層是人機交互的管理層;第四層是云數(shù)據(jù)、服務器、交換機等組成的核心服務層。

來自生產(chǎn)車間內(nèi)21條獨立生產(chǎn)線上的產(chǎn)品從不同的生產(chǎn)線匯流到主線,在輸送系統(tǒng)中經(jīng)過每分鐘100米的高速傳感器自動掃碼,將產(chǎn)品自動分揀到不同的碼垛處,同時設備按照產(chǎn)品的類型選擇不同的堆碼和運輸方式。在堆碼混流入庫后,系統(tǒng)對貨物進行自動倉配安排,生成入庫記錄。是哪一天生產(chǎn)的產(chǎn)品?有多少臺?存儲在立庫的什么位置?這些在系統(tǒng)中全部清晰可見。在出庫方面,智能立庫也有多種方式選擇,除多巷道集中出庫外,還可以做到先進先出,特定批次的產(chǎn)品先出等不同出庫方式。

欒春表示“我們清潔電器事業(yè)部生產(chǎn)的產(chǎn)品很多,小到掃地機器人、除螨儀,大到供給北美的大型清潔產(chǎn)品,智能立庫在產(chǎn)品的兼容性和容差性方面都非常好。此外,得益于前期美的集團積累的倉儲、物流方面經(jīng)驗,還有庫卡成熟的產(chǎn)品解決方案,只用5個月就完成了智能立庫的建設。”

談到智能立體倉庫的建設經(jīng)驗,美的集團智能制造專家曾旻表示,智能立體倉庫甚至可以做到下線裝車。

業(yè)務實踐是精益的基礎

今年三月,美的公布了其“人機新世代”戰(zhàn)略在制造領域的布局,力圖將軟件、硬件與自身豐富的制造業(yè)實踐經(jīng)驗結合起來,打造人與機器的最佳協(xié)作。

曾旻說,“業(yè)界經(jīng)常用每萬人機器人占比來衡量智能制造的發(fā)展程度。2016年韓國每萬人機器人占比達到600以上,美國的平均萬人占比大約是200,日本的數(shù)據(jù)是300,而美的目前的每萬人機器人占比是150左右。接下來,我們還會在這方面繼續(xù)投入?！?/p>

在庫卡位于上海的制造基地,數(shù)條生產(chǎn)線正不舍晝夜地忙碌作業(yè),一部分生產(chǎn)線裝配著相當于機器人“軀干”的本體,一部分則在生產(chǎn)扮演著“大腦”角色的控制柜。負載能力從3公斤到1300公斤的不同型號機器人,均可依照訂單的需求進行定制,在經(jīng)歷清洗、機械裝配、噴漆烘干、電纜馬達裝配、清洗測試標定、檢驗包裝等流程后,這些機器人將被應用于不同行業(yè)的制造場景。

“機器人不能解決所有的問題,智能和精益的根本是一定要有業(yè)務實踐。如果我們沒有業(yè)務實踐,沒有精益化改善,流程本身可能存在浪費。由流程固定到自動化裝備上,就是把浪費也固化了?！痹鴷F說。

美的在自動化領域關注兩點,首先是減少工人的勞動強度,提升工作的安全性、舒適美的集團認為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造是一個融合的概念,是相輔相成又互相依托的。精益化是靈魂,數(shù)字化就是大腦,自動化則是軀干,工業(yè)互聯(lián)是神經(jīng)。

美的集團的智能制造之路起始于2013年,經(jīng)歷了從“傳統(tǒng)精益工廠”到“數(shù)字精益工廠”,再到“智能精益工廠”的三次轉型。以精益化為靈魂,數(shù)字化為大腦,自動化為軀干,工業(yè)互聯(lián)為神經(jīng),構建了一個可以實現(xiàn)柔性定制,高效、低成本、環(huán)保的制造模式有機體。同時這也是未來美的集團智能制造的系統(tǒng)框架。

如機器人行業(yè)專家、蘇州大學機電工程學院院長孫立寧所言:生產(chǎn)的智能化并非一蹴而就,智能制造的內(nèi)涵是用智能機器加上生產(chǎn)過程中的信息,使用MES系統(tǒng),實現(xiàn)設計過程、制造過程和制造裝備智能化。如數(shù)控機器人、自動化生產(chǎn)線,都是集成的技術,將數(shù)字化的軟實力與硬體裝備的投入相輔相成,才能成為真正意義上的智能制造。

美的在智能制造的實踐上,也有著同樣的思路。曾旻表示:“通過智能制造建設及數(shù)字化轉型,美的已經(jīng)成功實現(xiàn)了軟件、數(shù)據(jù)驅(qū)動的全價值鏈運營?！崩?美的在總部、事業(yè)部、基地工廠三個層面,建成了一體化的企業(yè)級的自主MES系統(tǒng),并已全面覆蓋全集團32家國內(nèi)工廠,1000多條產(chǎn)線。平臺日應用人數(shù)近萬人、每天通過系統(tǒng)產(chǎn)生60萬財務交易憑證上傳、100萬物資出入庫記錄、管控90000多個生產(chǎn)作業(yè)過程、覆蓋制造全流程的采集與追溯,實現(xiàn)了制造過程中人、財、物等重要資源的集約化管理,極大的促進了智能制造的效能。而庫卡、高創(chuàng)的加入,也讓美的在深耕智能制造時優(yōu)勢明顯。

目前,美的集團在裝備自動化的基礎上,進行了數(shù)字化2.0的推動,包括C2M能力提升和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的試點工作。通過不斷的數(shù)字化提升,對從客戶下訂單開始到最終交付的全生命周期全價值鏈進行數(shù)字化的管理,從而提升整體效益。

未來,隨著逐步提升的大規(guī)模柔性制造及全流程可視化數(shù)字化水平,C2M定制化生產(chǎn)要求會得到更加快速完善的響應。美的集團也在推動“T+3”的提升,通過設備、IT系統(tǒng)把整個生態(tài)圈和數(shù)據(jù)鏈結合起來,從而構建數(shù)據(jù)驅(qū)動的全價值鏈卓越運營。此外,美的也在進行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的試點,例如嘗試和設備廠家進行跨平臺、跨領域的合作,與上游設備供應商進行生態(tài)互聯(lián)。在提升美的自身效率的同時,幫助設備廠家進行優(yōu)化和提升。