圖片選自《云棲戰(zhàn)略參考》已授權
前不久，在10月19日“云棲大會--智物 · 智造峰會”現場，成立距今已42年的老板電器，獲得了由阿里云與鈦媒體共同頒發(fā)的：全球最具影響力、前瞻性的科技產品“評委會大獎”。一家中國“老牌子”，是如何跨越企業(yè)生命周期，從被迫追趕數字化浪潮，到引領全球智能制造的？這篇文章，應該能讓你初窺端倪，有所啟發(fā)。
一條“集煙罩自動沖壓成型生產線”上，扁平的鋼板經過“打孔”、“塑形”、“剪裁”等環(huán)節(jié)終成成品走下流水線時，機械臂把它們置放在“身后”的一個平板車上，眼看車就要裝滿，一輛AGV小車（自動導引搬運車）緩緩駛來，它駐足在機械臂跟前，發(fā)出一閃一閃的“光電信號”，此時的機械臂讀懂了信號內容，立即停止作業(yè)，靜候著AGV小車把整齊擺滿了成品煙罩的平板車拖走，才“轉身”繼續(xù)流水線上的作業(yè)。
事實上，這輛小車有可能要去取生產煙罩的原材料、運送成品，抑或是支援其它條線物資的運送……它的路徑取決于實時接收的“系統(tǒng)指令”，行走在整個車間。同樣，生產線上的“機械臂”什么時候用“吸盤”吸產品、轉身、放置、停止作業(yè)、再轉身接著工作，也是因為收到的“系統(tǒng)指令”。
這個系統(tǒng)，好比人體的神經中樞，它們的背后，也有一個共同的“大腦”在實時進行著復雜的運算，并發(fā)出各種任務指令。而“集煙罩沖壓成型”生產線僅是其所在的5萬平方米車間里一個很小的生產環(huán)節(jié)，據統(tǒng)計，這個車間一共布設了284臺自動化設備、上萬個“數據點位”、16條生產線以及27臺AGV小車……
與繁忙的生產線對比明顯的是，放眼望去，這個約有7個標準足球場大的空間里鮮有人出現，機器與機器之間卻有條不紊地“交流信息”“進行生產”，由于幾乎無人，工廠里燈火通明的景象已然不再，甚至變得昏暗，參觀過這個工廠的人，都不約而同地給出一個統(tǒng)一稱謂——“黑燈工廠”。
“黑燈工廠”是廚電品牌“老板電器”打造的“未來工廠”，在老板電器的定義中，“未來工廠”將數字孿生、物聯網、大數據、人工智能、工業(yè)互聯網等技術廣泛應用到工廠產銷環(huán)節(jié)中，從而讓這些工廠能實現智能化生產、智慧化管理、協(xié)同化制造等創(chuàng)新發(fā)展。
老板電器成立于1979年，四十二年間，從邁入數字化轉型，到打造出廚電制造業(yè)的標桿工廠，這背后都走了哪些彎路？那個神秘地指揮著AGV小車、機械臂等機器、各條生產線運作的系統(tǒng)如何成型？“神秘系統(tǒng)”背后的“大腦”又是什么？
在實現“未來工廠”之前，老板電器經歷過兩次關鍵轉型：第一次是2010年開始嘗試的“機器換人”；第二次是2015年的“智能化”轉型，建成了行業(yè)首個數字化智能制造基地。
彼時，為了應對不斷增加的人工成本，提升品控能力，老板電器意識到“制造端需要一些變化”，初步做了“機器換人”的嘗試。這一過程中產生的大量數據，也完成了老板電器在“數據存儲”上的原始積累。
“機器換人”不是老板電器的突發(fā)奇想，其背后是整個制造業(yè)共同面臨的“招工難”困境。演變到今天，矛盾更為突出。
為了招到工人，從2019年起，老板電器已經給一線工人開出稅前“10萬+”的年薪。薪酬網的數據顯示，截至2021年6月7日，杭州市的平均月薪在稅前7543元，相比之下老板電器給出的薪酬不算低了。
在用工緊張的情況下，老板電器最終開啟了大部分生產線“機器換人”的任務。“黑燈工廠”建成前，需要一線工人238人兩班倒，建成后目前只需要33人。工人們的工作內容也發(fā)生了翻天覆地的變化，變成了“運維工程師”、“設備保養(yǎng)工程師”、“系統(tǒng)開發(fā)工程師”這樣的技術藍領崗位。
與“機器換人”同步進行的是，老板電器內部的信息化系統(tǒng)逐步完備，從CRM、到ERP，再到MES系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)的構建，讓老板電器初步實現了工廠底層數據的抓取和透明化，其目的是為了在生產環(huán)節(jié)提升良品率，提升整體運營管理效率。
信息化系統(tǒng)的逐步完善，源于廚電產品在設計和生產實現上對生產線提出的更多精細化的需求。這既是老板電器這樣的行業(yè)龍頭面臨的問題，也是廚電業(yè)這一階段遭遇的挑戰(zhàn)：新消費趨勢下創(chuàng)新品類需求激增，原有生產模式的局限愈發(fā)明顯。
早期，在中國的普通家庭里，廚房裝一個排氣扇就基本解決了油煙問題；后來，“灶具+抽油煙機”成為廚房的標配；到了現在，廚房變成家庭提升生活品質的空間，新一代消費者的崛起，以及“懶宅經濟”之下，添置洗碗機、蒸烤炸一體機這樣新設備的需求在迅速增長。
以老板電器的蒸烤炸一體機為例，其內設置了3000多道菜譜，只需要將凈菜和配料放進一體機，設定好模式，選擇完烹飪方式，打開柜門，就能端出成品菜上桌。類似新型廚電的研發(fā)，目的是降低用戶進廚房做菜的門檻，滿足正在成為消費主力的90后、00后們不會做飯、不愛洗碗的需求。
據老板電器行政總監(jiān)俞佳良介紹，早期傳統(tǒng)制造業(yè)生產模式是通過手工整理訂單來實現生產任務下發(fā)，但老板電器在消費互聯網和工業(yè)互聯網的雙重推動下，廚電制造早已經擺脫了傳統(tǒng)模式，通過數據驅動來保障工業(yè)化生產。例如，從消費端獲取生產1000臺“雙腔大吸力”抽油煙機任務，在工業(yè)互聯網平臺下，系統(tǒng)會自動計算，協(xié)調物料、物流、生產排期、倉儲等各個環(huán)節(jié)，確保產品能保質、按時送達消費者手里。
隨著制造端智能化轉型深入，老板電器發(fā)現僅僅改造制造端還不夠，企業(yè)需要圍繞著產銷環(huán)節(jié)掌握更為準確的數據——神經網絡布得更細，數據采集得更全，才能幫助企業(yè)做出更好的判斷。“未來工廠”便是在這個背景下提出來的。
老板電器智能化轉型背后，是最高決策層的支持。2013年，任富佳從父親手里接過了老板電器總裁一職，當時僅30歲的他非常關注數字化轉型。
例如任富佳牽頭成立的“數字化經營委員會”由幾位副總裁及運營總監(jiān)組成，讓數字化決策從最高管理層開始。不僅如此，專門組建的“運營管理部門”定位于做數據分析，對各部門的數據調取擁有最高權限，這樣，以前鎖在各部門的數據，都呈現在“經營表盤”、“總裁駕駛艙”等數據平臺中，便于管理層全面掌握公司情況。
這場從2015年到2019年的變革，帶領老板電器實現了既定目標：減少人工、降低成本、提升良品率。與此同時，變革過程中產生的海量數據，也讓老板電器進一步思考：如何用好這些數據、挖掘數據背后的價值，讓老板電器的經營管理模式再上一個臺階？
“未來工廠”就是答案。因為此時的老板電器已經不僅僅滿足于生產制造端的改變，“我們發(fā)現，只做到智能制造還比較狹隘”，俞佳良解釋，“未來工廠的構想，是為了提升經營管理模式，實現消費互聯網和工業(yè)互聯網之間的有機結合。”
事實上，2015年建立的數字化智能制造基地做到最后，也出現了一些瓶頸。例如，智能制造基地的數據呈現相對傳統(tǒng)，其特征為“離散型”和“相對靜態(tài)”，但在實際生產中，很多場景下需要實時數據。這也體現了當時智能制造基地的局限——“拿著指令生成任務”。老板電器預想中的“未來工廠”則需要把“未成型的條件變成指令”。以“模具沖壓”為例，傳統(tǒng)模式下，只能在模具出問題以后再進行維護、保養(yǎng)，未來工廠模式下，通過“數字孿生”的方式，將生產過程數據進行實時采集，對核心關鍵數據進行建模，提前預判可能出現的問題。
老板電器“未來工廠”內部
另外，針對設備線體之間的數據傳輸，在老板電器“未來工廠”里采用了“邊緣計算”的方式，這一技術，讓設備的數據采集從過去“秒級”提升到“毫秒級”，采集的方式也從過去的“組態(tài)軟件”轉變?yōu)?ldquo;基于邊緣端”的采集，“邊緣計算”也提升了設備數據采集的穩(wěn)定性，從過去的75%提升到現在的100%。
從2019年決定要做“未來工廠”，到2020年4月正式實施，再到歷時9個月的改造，“未來工廠”最終成型。從嘗試“機器換人”，到探索“未來工廠”，老板電器在近十年間堅定不移持續(xù)在信息系統(tǒng)建設及設備購置上的投入累計已有近5億元。
如今，在這座“未來工廠”里的所有設備都能基于數據和算法自行運轉，生產效率提高了45%，生產成本降低21%，良品率從過去的98%提升至99%。“別小看這1%的提升，對于制造行業(yè)來說，當良品率達到一定的臺階，再往上提升一步非常困難。”俞佳良說。
在從“智能化工廠”轉向“未來工廠”的過程中，老板電器經歷過前期的可行性論證后，便開始尋找技術合作伙伴。老板電器一開始便排除了國外廠商，原因在于，2015年老板電器在建設智能工廠的過程中，對這類廠商進行過一輪考察，但最終都沒有找到可供參考的案例，從那時起，老板電器就意識到，這應該是一次沒有任何參考案例的、摸著石頭過河的嘗試。
2018年，阿里云曾與老板電器有過合作，彼時合作內容偏重于電商大數據。2019年老板電器在論證未來工廠是否可行時，引發(fā)了阿里云的關注。阿里云智能零售行業(yè)解決方案架構師涂發(fā)亮回憶，當時去調研，發(fā)現智能工廠里出現的很多問題跟阿里云的工業(yè)互聯網平臺上的“數字工廠”板塊相當匹配。
比如智能化工廠在進一步提升中出現的瓶頸，如產銷打通、數字孿生、邊緣計算、更為精細的神經網絡如何布設等等。俞佳良回憶，當時看到阿里云遞來的方案，幾輪溝通下來，很快就敲定了合作，因為比較符合老板電器的需求。
這份“符合要求”的方案，也是阿里云深入調研的結果，它主要聚焦解決了三個問題：
第一，將工廠現場業(yè)務層的數據連接到阿里云的工業(yè)互聯網平臺上，而阿里云的工業(yè)互聯網層又與老板電器的ERP、CRM、MES等系統(tǒng)連通，這樣，通過阿里云的工業(yè)互聯網平臺，數據實現了“上上下下”的連通。
數據暢通，是各種業(yè)務流暢運行的前提。例如，此前，端與端的連接就會有因電壓不穩(wěn)定造成設備數據丟失的情況，阿里云便調用了“邊緣托管應用服務”，確保數據的采集從過去的“秒級”提升到“毫秒級別”，數據采集的穩(wěn)定性也隨之提升到100%。
工廠現場生產指令的下達，會涉及到與ERP系統(tǒng)用料以及采購的調動，這涉及到生產過程與供應鏈的連接，此外，圍繞著未來工廠生產過程的財務系統(tǒng)、人力系統(tǒng)、采購系統(tǒng)都在阿里云工業(yè)互聯網平臺上順暢地運作。
第二，阿里云對于老板電器未來工廠里的數據規(guī)則做出更為優(yōu)化和智能的標注。各系統(tǒng)、各設備間的數據運營規(guī)則，類似于人體神經收到大腦的指令，但與人體大腦能對神經天然生成指令不同，在未來工廠里，這些規(guī)則都需要人為去標注以及設計。
涂發(fā)亮介紹，僅這一個環(huán)節(jié)，阿里云就在前期對23個生產場景進行了梳理，包括數據采集規(guī)則的規(guī)劃，以及連接平臺端的數據應用規(guī)則等。比如在采集環(huán)節(jié)，不僅要篩選有價值的數據，還要制定數據采集的頻率……這些建立在業(yè)務場景需求的規(guī)劃，進一步提升了工廠的靈敏度，給工廠布設了“聰明的神經網絡”。
阿里云的工業(yè)互聯網平臺會根據具體的生產任務設計一個定期的巡檢任務、物料的“閥值”等預警線，這些都會提示各個生產環(huán)節(jié)哪里該補貨，哪里該下線了等等。這種預警又會通過釘釘推送給相關的工人，提醒他們去處理問題。
第三，對場景構建進行分析及拆解、對數據規(guī)則進行制定和規(guī)劃，以及設定計算邏輯。完成這項非常詳細的系統(tǒng)工程后，阿里云還花了很長時間去做數據展示。
“黑燈工廠”的車間里雖然空無一人，但在車間二樓的指揮中心里，員工或坐著面對自己的電腦，或者幾個人站在20米寬的數據大屏前，關注著車間的各種狀態(tài)。
通過這塊大屏幕，指揮中心可以查看工廠現場的所有情況。
工廠各個角落都布設著攝像頭，產品線上的攝像頭不僅高清，還有圖像識別功能，它能實時檢測出產品在生產過程中的問題，甚至包括鋼板上的沙眼和瑕疵。“過去一個工廠可能需要十個質檢員盯著，現在只需要一兩個。”涂發(fā)亮說。
未來工廠現場展示的數據，除了實時的影像，還有基礎設施、市場、研發(fā)端、生產端、物流端、營銷端等環(huán)節(jié)的數據，任何一個環(huán)節(jié)出現問題，都會有相應的預警，通過釘釘推送給相關責任人去解決。
“做老板最擔心什么？平時公司總體看起來運作正常，但會因為看不見的一些關鍵問題，而引發(fā)斷崖式的影響，事后彌補時，問題已經被放大很多，給經營管理造成了很大難度。”俞佳良介紹，可視化管理對于老板電器的管理決策具有相當重要的意義，每日發(fā)貨開票的回款、市場端的份額、生產端的功效、產能等數據都可以實時獲取。
對于老板電器而言，從2010年開啟“機器換人”到后來智能化轉型，再到現在的“未來工廠”，這家老牌企業(yè)一直在自我突破?；仡櫭恳徊?，老板電器的決策既是消費市場變化與企業(yè)自身發(fā)展進化的需要，也在無形中與國家的工業(yè)發(fā)展走在相同的方向上。
對阿里云來說，與老板電器的合作也是一次新的嘗試，拓寬了阿里云業(yè)務應用的邊界。阿里云工業(yè)互聯網此前合作的領域橫跨橡膠、化工、汽車制造、新能源等，與老板電器的合作是阿里云工業(yè)互聯網項目首次在品牌零售商的實踐，涂發(fā)亮深有體會，“它涉及到的供應鏈上下游遠比那些原材料制造商要復雜得多，生產的精細程度也比制造商要求更高。”
老板電器和阿里云的合作不僅是雙方的一次突破，也將為更多走在數智化轉型路上的中國制造企業(yè)提供“煥新”思路。
快報
根據《網絡安全法》實名制要求，請綁定手機號后發(fā)表評論