1月15日,世界经济论坛(WEF)公布了最新一批全球制造业领域“灯塔工厂”名单,共有17家制造企业加入全球灯塔网络(GlobalLighthouseNetwork),其中8家来自中国,分别是安捷伦科技(中国上海)、北京首钢冷轧薄板(中国北京)、海天味业(中国佛山)、贵州轮胎(中国贵阳)、联华电子(中国台湾台南)、法雷奥(中国深圳)、美的集团(中国重庆)、施耐德电气(中国无锡)。
“灯塔工厂”被誉为“世界上最先进的工厂”,它是由达沃斯世界经济论坛与管理咨询公司麦肯锡合作遴选的,在全球制造行业中具有榜样意义的“数字化制造”和“全球工业4.0”示范者,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。自2018年启动评选以来,全球“灯塔工厂”数量达189家,涵盖35个行业领域。
据了解,本次新增8家的中国“灯塔工厂”中,有6家“单一工厂灯塔”、1家“端到端灯塔”、1家“可持续灯塔”。其中,“单一工厂灯塔”更关注工厂内先进技术的应用和运营模式创新。“端到端灯塔”,不仅关注工厂本身,也会关注从工厂延展出来的上游和下游。“可持续灯塔”,在满足先进技术应用以及规模化效益的基础上,会更多地关注工厂在可持续性方面的一些技术用例和好的实践。
单一工厂灯塔运用新兴技术颠覆传统生产
海天味业旗下高明工厂此次成功认证为“单一工厂灯塔”,也是全球首家酱油酿造“灯塔工厂”。据了解,目前海天味业的数智管理模型,已经覆盖到了酱油生产的所有工序,从原材料筛选、酿造生产、品质管控、包装到仓储运输,全部进行智能监控和管理。
以原材料为例,现如今海天味业不仅保留了传统精选优质黄豆的工序,还在传统的基础上,大幅增加筛选指标及标准。为确保成品品质,企业在培养大量经验丰富的、顶级的老工匠基础上,还通过技术研发创新,推出了“AI电子鼻”技术,通过智能嗅觉感官分析系统,采集超百种香气,构建了“酱油香气库”,利用算法对酱油香气进行智能评级,大幅提升成品品鉴效率和准确度,确保正宗酱油风味。此外,海天味业还采用工业自动化、智能识别、多重信息加密技术,通过“一物一码”赋码系统为产品赋予“唯一数字身份”,实现产品质量可追溯。
北京首钢冷轧薄板有限公司(简称:北京首钢冷轧薄板)成为本次中国唯一一家上榜的钢铁行业“单一工厂灯塔”。北京首钢冷轧薄板基于产销平台建设了云边端的技术架构,应用5G、大数据、AI、机器视觉和机器人等先进技术,实现上下游互联互通,支撑数字化应用场景的落地。其中,5G技术赋能仓储、RGV运输和设备管控,提供快速、稳定的数据传输,助力智能化场景建设;AI技术支撑智能板形控制模型、锌层预设定和闭环控制模型、光整机模型、平整机模型和合金化模型等过程控制模型开发,实现过程控制智能化;视觉识别技术帮助产线快速感知运行中的非稳态情况和实现镀锌表面质量的快速检测和识别,有效提升了产线效率。
深圳法雷奥成为法雷奥集团全球第一家“单一工厂灯塔”。法雷奥集团总部位于法国巴黎,是世界知名企业、全球排名前十的汽车零部件供应商,客户覆盖全球主要汽车厂。在智能驾驶领域,法雷奥既是行业先驱也是全球引领者,全球每三辆新车中就有一辆配备了具有法雷奥技术的高级驾驶辅助系统。
据悉,为了继续引领自动驾驶市场,确保产品质量、柔性生产和最优成本,法雷奥深圳工厂实施了42项第四次工业革命用例,包括人工智能驱动的多项解决方案,以及生成式人工智能驱动的故障排除和全自动“熄灯”工厂等14项高级算法。这些创新措施将成品缺陷率降低了45.9%,将前置时间缩短了34.5%,将生产效率提高了60.2%,将单位能耗降低了27.1%,实现了具有成本效益的高质量生产。
端到端灯塔全流程采用AI赋能
美的楼宇重庆工厂此次获评“端到端灯塔”的称号,这是全球中央空调冷水机组行业首座全流程AI赋能的“灯塔工厂”。
美的楼宇科技重庆工厂自2005年投产以来,一直专注于大型中央空调的生产,产品广泛应用于机场、高铁、工业厂房、地产商业、数据中心等多个领域。面对近年来客户需求的激增和订单定制化趋势的加强,工厂积极应对挑战,通过部署机器学习、增强现实、仿真等先进技术赋能的多个工业4.0用例,成功打造了从最优选型、智能设计、敏捷生产到自适应质量保证的单台按单定制交付模式。
数据显示,在定制订单数量上升180%的情况下,美的楼宇科技重庆工厂仍然能够将水机选型周期缩短81%,产品设计周期缩短45%,市场维修率降低31%。
AI技术如何赋能水机生产?美的楼宇科技重庆工厂一方面基于多物理场仿真构建了一个包含100多个高精度物理模型的数据平台,实现最优选型并一键自动报价;另一方面,工厂使用美的自研PLM(产品生命周期管理)从23万个历史设计图纸中提取设计参数的数值信息,结合AI算法实现换热器和管路的智能设计。此外,AI技术还被用于关键质量防错和设备维保等方面。
在工厂高端智能柔性车间,通过AR和AI技术赋能关键质量防错,以及一码溯源系统确保全程质量可控,生产可靠性和效率得到提高。维保端,工厂利用智能诊断平台通过AI辅助分析采集的IoT数据,可提前预警机组故障和性能衰减,并通过i管家APP和i能效系统智能化地推送运维改善建议,iBUILDINGService数智服务帮助用户实现稳定、高效、低成本的运营。
目前,美的集团已拥有6座“灯塔工厂”,分别为家用空调广州工厂、微波炉顺德工厂、洗衣机合肥工厂、冰箱荆州工厂、厨热顺德工厂和楼宇科技重庆工厂,其中,洗衣机合肥工厂、厨热顺德工厂和楼宇科技重庆工厂为“端到端灯塔”;2024年10月,美的洗衣机合肥工厂再次获评为“可持续灯塔”。
可持续灯塔在碳减排和循环经济领域作出卓越贡献
施耐德电气无锡工厂继2021年获评“端到端灯塔”后,此次升级成为“可持续灯塔”,成为施耐德电气在中国的首家“可持续灯塔”。目前,全球仅有25家工厂获得了“可持续灯塔”殊荣,它们在技术领先的基础上,也在碳减排和循环经济领域作出卓越贡献,为产业可持续发展树立了标杆。
数字化、人工智能等新兴技术是可持续发展的关键武器。施耐德电气无锡工厂部署了多项人工智能解决方案,以提升能效和降低碳排。例如:利用数字孪生和人工智能构建的暖通空调智能系统,大幅提升了能源与水资源的利用效率;基于人工智能数字模拟的热力工序过程应用于工厂750万件SMT(表面贴装技术)的生产,显著提升能源效率,使热处理平均温度降低10°C,预计每年可减少超过150吨的碳排放。
发展循环经济、促进资源高效利用是可持续发展的重要途径。施耐德电气无锡工厂创新性地将循环商业模式引入中国制造业,涵盖回收、置换、翻新及24小时快速配送服务。与生产全新产品相比,循环产品的生产不仅大幅减少了原材料的消耗,还显著降低了全生命周期的碳足迹,并且循环产品均严格遵循与新品相同的高品质标准。
施耐德电气首席供应链官MouradTamoud表示:“施耐德电气无锡工厂荣获‘可持续灯塔’,彰显了施耐德电气以数字化赋能绿色价值链的领先优势。未来,施耐德电气将持续投资先进技术,构建韧性、敏捷的绿色价值链,深化与合作伙伴、供应商和客户的协作,共同为全社会的可持续发展贡献更大力量。”
“灯塔工厂”点亮我国制造业转型升级之路
近年来,我国“灯塔工厂”数量的不断攀升,与政策推动制造业整体持续向高端化、智能化、绿色化发展分不开。
在发展新质生产力、发展数字经济、大力推进新型工业化、推动制造业数字化转型升级行动等一系列重大战略措施的推动下,我国制造业逐步由大向强发展。2024年,工信部相关负责人总结2023年工业和信息化发展成绩单时表示,我国工业经济“强”的基础进一步夯实,已培育了421家国家级智能制造示范工厂、万余家省级数字化车间和智能工厂。同时,上万家中小企业步入数字化改造进程,规模以上工业单位增加值能耗持续下降。制造业整体“向绿向新”迈进,新质生产力不断释放,一批批“灯塔工厂”相继“点亮”,充分反映了我国制造业智能化和数字化水平不断跃升的态势。
随着“灯塔工厂”不断在各行各业涌现,其“领头羊”作用也逐渐显现,更多上下游工厂被带动,进入了转型升级的快车道,突破了“不会转、不敢转、不能转”的发展瓶颈,为我国制造业拓展出了更大的发展空间。比如,三一重工通过AI系统将钢材利用率提高了11个百分点,不仅能生产供给国外市场的设备,还将自有的生产模式向海外推广复制,实现了中国工程机械行业智能制造向海外的系统化输出。实际上,在全球行业领先的“灯塔工厂”不仅可以为其他工厂提供可行性颇高的转型方案,还可以带动自身产业链的上下游,共同推动整个行业的工业化水平实现跃升。高技术制造业的茁壮成长也会支撑工业生产稳定高质增长,进而对宏观经济起到“压舱石”作用。
当前,我国制造业正处于转型升级的重要阶段,不断涌现的“灯塔工厂”为我国从制造大国迈向制造强国点亮了前进的道路。不少专家建议,在这条“向绿向新”的赛道上,应当充分借鉴“灯塔工厂”的实践经验,推动技术变革和产业优化升级,持续增强制造业整体的核心竞争力,助力经济高质量发展的扎实推进。
据人民网、《宝安日报》等