制造企業(yè)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型有自己的獨(dú)有優(yōu)勢,在內(nèi)需驅(qū)動(dòng)下先完成自己內(nèi)部應(yīng)用的自動(dòng)化與智能化,最終實(shí)現(xiàn)精益化的過程中積累了大量經(jīng)驗(yàn),也更加能夠理解轉(zhuǎn)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(tuán)自身的轉(zhuǎn)型經(jīng)歷就很好地詮釋了內(nèi)需驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢所在。繼推出“人機(jī)新世代”全新戰(zhàn)略3個(gè)月后,美的集團(tuán)首次對(duì)外展示了其智能制造生產(chǎn)一線的最新動(dòng)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(guān)鍵環(huán)節(jié)——機(jī)器人制造與智能倉儲(chǔ),“曬”出了自己的硬實(shí)力。

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

工信部兩化融合示范項(xiàng)目,江蘇省示范智能車間。作為美的集團(tuán)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(chǔ)方面進(jìn)行了嘗試。2015年4月施工,9月份正式投入使用的智能倉儲(chǔ)項(xiàng)目不僅在建造成本上減少了將近40%,還節(jié)省了相當(dāng)可觀的運(yùn)營和人員成本。

“占地面積6500平方米左右的立體倉庫在實(shí)際吞吐量上相當(dāng)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(fèi)用在6000多萬。并且,立體倉庫只需要7、8個(gè)員工進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù),而傳統(tǒng)的4萬平方米的平庫,維護(hù)人員不會(huì)少于60個(gè)。”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(gè)層面:第一層是電機(jī)、指示燈、傳感器、PLC、機(jī)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(shí)可以看到整個(gè)倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)處在什么樣的狀態(tài);第三層是人機(jī)交互的管理層;第四層是云數(shù)據(jù)、服務(wù)器、交換機(jī)等組成的核心服務(wù)層。

來自生產(chǎn)車間內(nèi)21條獨(dú)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(dòng)掃碼,將產(chǎn)品自動(dòng)分揀到不同的碼垛處,同時(shí)設(shè)備按照產(chǎn)品的類型選擇不同的堆碼和運(yùn)輸方式。在堆碼混流入庫后,系統(tǒng)對(duì)貨物進(jìn)行自動(dòng)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(tái)?存儲(chǔ)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(jìn)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(jī)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(tuán)積累的倉儲(chǔ)、物流方面經(jīng)驗(yàn),還有庫卡成熟的產(chǎn)品解決方案,只用5個(gè)月就完成了智能立庫的建設(shè)。”

談到智能立體倉庫的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),美的集團(tuán)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(wù)實(shí)踐是精益的基礎(chǔ)

今年三月,美的公布了其“人機(jī)新世代”戰(zhàn)略在制造領(lǐng)域的布局,力圖將軟件、硬件與自身豐富的制造業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來,打造人與機(jī)器的最佳協(xié)作。

曾旻說,“業(yè)界經(jīng)常用每萬人機(jī)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(jī)器人占比達(dá)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(jī)器人占比是150左右。接下來,我們還會(huì)在這方面繼續(xù)投入。”

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(dāng)于機(jī)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(fù)載能力從3公斤到1300公斤的不同型號(hào)機(jī)器人,均可依照訂單的需求進(jìn)行定制,在經(jīng)歷清洗、機(jī)械裝配、噴漆烘干、電纜馬達(dá)裝配、清洗測試標(biāo)定、檢驗(yàn)包裝等流程后,這些機(jī)器人將被應(yīng)用于不同行業(yè)的制造場景。

“機(jī)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(wù)實(shí)踐。如果我們沒有業(yè)務(wù)實(shí)踐,沒有精益化改善,流程本身可能存在浪費(fèi)。由流程固定到自動(dòng)化裝備上,就是把浪費(fèi)也固化了。”曾旻說。

美的在自動(dòng)化領(lǐng)域關(guān)注兩點(diǎn),首先是減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提升工作的安全性、舒適美的集團(tuán)認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造是一個(gè)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(dòng)化則是軀干,工業(yè)互聯(lián)是神經(jīng)。

美的集團(tuán)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(zhuǎn)型。以精益化為靈魂,數(shù)字化為大腦,自動(dòng)化為軀干,工業(yè)互聯(lián)為神經(jīng),構(gòu)建了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)柔性定制,高效、低成本、環(huán)保的制造模式有機(jī)體。同時(shí)這也是未來美的集團(tuán)智能制造的系統(tǒng)框架。

如機(jī)器人行業(yè)專家、蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)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(jī)器加上生產(chǎn)過程中的信息,使用MES系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程、制造過程和制造裝備智能化。如數(shù)控機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線,都是集成的技術(shù),將數(shù)字化的軟實(shí)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(shí)踐上,也有著同樣的思路。曾旻表示:“通過智能制造建設(shè)及數(shù)字化轉(zhuǎn)型,美的已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了軟件、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全價(jià)值鏈運(yùn)營。”例如,美的在總部、事業(yè)部、基地工廠三個(gè)層面,建成了一體化的企業(yè)級(jí)的自主MES系統(tǒng),并已全面覆蓋全集團(tuán)32家國內(nèi)工廠,1000多條產(chǎn)線。平臺(tái)日應(yīng)用人數(shù)近萬人、每天通過系統(tǒng)產(chǎn)生60萬財(cái)務(wù)交易憑證上傳、100萬物資出入庫記錄、管控90000多個(gè)生產(chǎn)作業(yè)過程、覆蓋制造全流程的采集與追溯,實(shí)現(xiàn)了制造過程中人、財(cái)、物等重要資源的集約化管理,極大的促進(jìn)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(shí)優(yōu)勢明顯。

目前,美的集團(tuán)在裝備自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了數(shù)字化2.0的推動(dòng),包括C2M能力提升和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的試點(diǎn)工作。通過不斷的數(shù)字化提升,對(duì)從客戶下訂單開始到最終交付的全生命周期全價(jià)值鏈進(jìn)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(huì)得到更加快速完善的響應(yīng)。美的集團(tuán)也在推動(dòng)“T+3”的提升,通過設(shè)備、IT系統(tǒng)把整個(gè)生態(tài)圈和數(shù)據(jù)鏈結(jié)合起來,從而構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全價(jià)值鏈卓越運(yùn)營。此外,美的也在進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的試點(diǎn),例如嘗試和設(shè)備廠家進(jìn)行跨平臺(tái)、跨領(lǐng)域的合作,與上游設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行生態(tài)互聯(lián)。在提升美的自身效率的同時(shí),幫助設(shè)備廠家進(jìn)行優(yōu)化和提升。