每天資訊今年的現代化工廠為何“看不見人”

菜單

今年的現代化工廠為何“看不見人”

本報記者 | 付朝歡

上世紀20年代,美國西方電力公司的霍桑工廠開展了一系列研究,最初著手的就是著名的“照明實驗”,即研究車間照明強度對工人生產率的影響。近一個世紀後,霍桑照明實驗的極端情況——代表熄燈和無流水線工人生產狀態的“黑燈工廠”,就在我們身邊。

在北京亦莊經濟技術開發區,小米智慧工廠外觀與周邊廠房並無差別,但夜間生產時,車間裡既不見燈火通明,也幾乎看不到往來流水線工人,只有燈帶閃爍著提示裝置運轉情況。這是目前國內最高階的智慧手機生產線,一部小米手機從無到有的200多道工序絕大部分都依靠智慧裝置自動化完成。

這座工廠也是中國智慧製造的縮影,代表著中國製造業企業數字化轉型的方向。根據《“十四五”智慧製造發展規劃》,到2025年,規模以上製造業企業基本普及數字化,重點行業骨幹企業初步實現智慧轉型。要建設2000個以上新技術應用智慧場景、1000個以上智慧車間、100個以上引領行業發展的標杆智慧工廠。到2035年,規模以上製造業企業全面普及數字化。

不止是重新定義生產

黑燈工廠,是“Dark Factory”的直譯,指的是無需人工操作,車間內的機器可以自動運作,即使關燈也可正常執行的工廠,又名“智慧工廠”。在中國,“黑燈工廠”早已不僅僅停留於概念層面。

不過,“黑燈工廠”真正被大眾熟知,是在2018年全國兩會期間,珠海格力電器股份有限公司董事長董明珠在“代表通道”上回答記者提問時,她宣稱,當時格力在全國有8個基地,基本上都實現了無人生產。在2019年的全國兩會期間,董明珠再提“黑燈工廠”,聲稱格力電器已經從簡單的“黑燈工廠”轉變為創造設計“黑燈工廠”。

在2021世界人工智慧大會上,董明珠表示,2016年,格力把數字化引進工業製造領域。透過數字化建設的“黑燈工廠”,使格力製造的精度、質量、效率都得到了顛覆性提升。

事實上,對企業而言,率先運用前沿技術對傳統制造體系進行改革賦能,不僅僅是對生產工藝流程的重塑和再定義,對市場開拓、品牌塑造都是很有裨益的。

有業內人士分析,隨著大眾對科技認知度及關注度的提升,建設酷炫的“黑燈工廠”有益於提升大眾心中的品牌“科技值”,有效增強品牌好感度。

不妨再看看小米公司。長期以來,小米的“代工模式”引發了一些爭議。位於北京亦莊的小米智慧工廠一期,即大家熟知的小米“黑燈工廠”。該工廠九成以上的裝置均為自主研發,配備了一條全過程自動化生產線,可以24小時不停運轉,一天可生產高階手機達到數千臺,每年能夠生產超過百萬臺智慧手機。

小米“黑燈工廠”的建成,藉助一個極具科技感和未來感的具象載體,宣告了小米在自主研發生產領域的成功轉型。這在消費者看來,同樣是做高階手機,升級生產流程意味著品牌技術力更足,消費意願自然水漲船高。

值得一提的是,位於北京昌平的小米智慧工廠二期,已於今年7月開工建設,相比亦莊的智慧工廠,產能提升10倍,預計可年產1000萬臺智慧手機,產值約600億元,計劃於2023年底投產。

上述業內人士指出,將“黑燈工廠”放置在關鍵的業務領域或區域位置,長期而言,可有效透過規模化生產與競爭壁壘而實現邊際收益遞增。“像小米的智慧工廠,主要生產高階智慧手機,具有非常明顯的提質增效價值。”

流水線工人何去何從

近年來,隨著勞動力價格的上漲,我國傳統制造業逐漸掀起了“機器換人”的浪潮。在工業領域,“無人化”開始作為企業推動工廠智慧化轉型的一個重要方向。

一般而言,“機器換人”主要分為三個階段:首先,是針對過於危險的崗位或員工不願從事的工作設定自動化工作站;其次,實現整個生產線的自動化;最後,就是實現整個工廠的自動化,只保留少數員工負責監督、測試及視覺檢查工作。

“黑燈工廠”的出現,意味著“機器換人”的全面升級。

位於北京昌平的三一重工南口產業園一號工廠,也是一座“黑燈工廠”。今年9月,它還被世界經濟論壇評為全球重工行業的首家“燈塔工廠”。

在變身“黑燈工廠”之前,這家工廠有1000多名員工,其中有大約400名焊工。三一集團董事、高階副總裁代晴華坦言,改造之前,工廠的核心焊接工序產能明顯受制於“人”。在生產很忙的時候,其中的兩位焊接工人就成了重點保護物件,他們必須加班加點工作。

經此改變,被解放出來的焊接工人,轉而學習機器人的操作,機器人的效能在人機磨合中不斷得以最佳化。

代晴華曾在採訪中透露,為鼓勵員工學習機器人操作的積極性和成效,三一集團制訂了可觀的獎勵性政策:工人學會機器人作業,就可以獎勵1萬元,工資也可以上漲一級。如今,凡在生產現場的工人,90%以上都會操作機器人,三一智慧工廠的作業水平也得以大幅提升。

智慧化改造帶來人員結構變化,同樣發生在格力。也是在2021世界人工智慧大會上,董明珠透露,格力從過去10萬人做800億元產值的企業變為現在8萬人做2000億元產值的企業。初期研發人員只有800人,現在已擁有約1。6萬名研發人員,格力還建立了16個研究院、1000多個實驗室。

三一和格力智慧工廠的實踐表明:要提高勞動生產率,一定會在自動化流水線作業、智慧化生產流程再造過程當中來實現。對於“機器換人”,不用盲目恐慌。雖然短期來看,一些流水線工人被迫失業;但長期來看,新型的工廠必然會創造出一些新的崗位。

此外,目前各大城市的製造車間普遍面臨“招工難”的現實問題。大量年輕人正在“逃離”傳統的工廠與流水線,寧願送外賣也不想去工廠。從這個角度來看,在工業製造業,降低對工人的需求,提升生產線的自動化生產能力,已經成為推動工廠無人化發展的內在驅動力。

智慧化轉型任重道遠

整合人工智慧、物聯網、雲計算、大資料、5G等諸多前沿技術,“黑燈工廠”是否等同於工業4。0或者工業網際網路的未來形態?有業內人士評價說,“黑燈工廠”是企業用資訊科技改革製造工藝和工業流程的一個嘗試,這本身就有點“樣板間”的意思。

業界認為,巨頭品牌的“樣板間”,很難成為中小企業的“剛需房”。相比於傳統工廠,“黑燈工廠”具有成本高、週期長的特點。公開資訊顯示,小米智慧工廠的總投資金額高達6億元,老闆電器累計斥資5億元升級智慧工廠。這遠遠超出一般中小企業的承受能力,並不具備復刻的可行性。

此外,我國大部分的中小企業並不配置資訊科技團隊,不管是網路傳輸還是資訊感知,亦或是機器人應用,從部署到運維都是中小企業的限制。

長期以來,我國中小企業在數字化轉型中面臨著“不會轉”“沒錢轉”“不敢轉”的問題。2020年以來,國家發展改革委、中央網信辦啟動面向中小微企業數字化轉型發展的“上雲用數賦智“行動。其中,“賦智”就是要加大對企業智慧化改造的支援力度。

前不久召開的中央經濟工作會議強調,要提升製造業核心競爭力。加快數字化改造,促進傳統產業升級。但數字化、自動化、智慧化改造過程需要穩紮穩打、穩中求進,不可能一蹴而就。

對於已經試水“黑燈工廠”的品牌巨頭,它們也面臨著工作流程不夠柔性、供應鏈上下游協同較差、工業軟體受制於人等發展中的現實困難。經常被拿出來討論的是,“黑燈工廠”標準化的自動生產與工業4。0的柔性生產目標是不等同的。柔性生產更關鍵是基於使用者的個性化需求,適時調整生產工藝實現大規模定製。

也確有“黑燈工廠”能實現柔性化生產。吉利西安製造基地是吉利工藝最先進、智慧化程度最高的超級智慧“黑燈工廠”,可滿足6款車型柔性自動智慧化共線生產。“目前西安工廠主要生產星越L,當前產能主要受限於晶片的供應。”吉利汽車西安公司有關負責人表示。

從2010年至今,我國已連續11年成為全球最大的製造業國家。現在“中國製造”處在轉型時期,智慧製造轉型加速行進。一方面,人們相信隨著相關應用技術的不斷提升與成熟,我國製造業各細分領域會湧現出更多的“黑燈工廠”;另一方面,業界也建言工業製造企業不斷提升自主研發、質量保障等方面的能力,在佈局“黑燈工廠”上,有能力就上,沒能力切不可盲目跟風。