走進位于北京鳳凰嶺山腳下的三一重工樁機工廠，一座座重型裝備鱗次櫛比，AGV（無人搬運車）往復自若，機械手揮舞有序，這個偌大的無人工廠好像在演奏舒緩的“機械交響樂”。
若是將工廠比作大象，通過應用工業互聯網等新一代信息手藝，這頭“大象”實現了“起舞”。十年間，無人工廠在中國完成了從無到有的轉變，工廠里的工人則上演了從有到無的改變，這“有”和“無”之間，則見證了中國制造業轉型升級的蝶變。
從“大規模生產”到“高度柔性”
“其時還沈陽機床配件是傳統制造工廠的樣子，4萬平米的廠房內，充斥著機械的轟鳴聲、刺鼻的焊接味，800多個工人爬上爬下，油污全身，月產能僅150臺，生產周期長達30天。”三一智能制造研究院院長董明楷憶起昔時時說道。
那時間，誰也想象不到，厥后的三一重工樁機廠會洗手不干，一躍成為全球重工行業首個“燈塔工廠”，生產節奏加速了不止4倍，7天就能交付一臺旋挖鉆機，月產能更是翻了一番到達300臺。
現在，在“智慧大腦”的指揮下，車間中一條條高度柔性的自動化生產線井然有條的運行著，工廠走向了節能降耗綠色生長之路。
圖為三一重工北京樁機工廠
這種排山倒海的轉變，在投身制造業愈十年的吳志杰心里烙上了深深的印記，新一代信息手藝帶來的工業厘革讓吳志杰震撼不已。
“已往的工廠處于傳統的規模化工業生產模式中，工廠的生產線相對牢固單一，現在客戶個性化、小批量的訂單需求大幅提升，之前的工廠模式早就難以為繼，迫切需要通過數字化升級實現柔性生產。”現任三一重工樁機工廠制造總監吳志杰向《中國電子報》記者坦言。
談及樁機工廠數字化革新，吳志杰作為主要賣力人對工廠數字化革新歷程念念不忘。
2018年，團體提出數字化轉型戰略，其中，樁機工廠的數字化革新被寄予厚望。2019年，樁機工廠最先“燈塔工廠”頂層設計和計劃；2020年6月，北京樁機工廠最先動工建設“燈塔工廠”，2021年9月樁機工廠獲得“燈塔工廠”認證。通過990多天的革新，三一重工樁機工廠實現了從傳統的規模化生產到高度柔性生產的蛻變。
“我在生產一線待過，特殊有感慨。”吳志杰向記者娓娓道來，“單就焊接工藝而言，在鉆桿方頭焊接革新升級前，我們需要由人工舉行多道焊接，這對焊接員工技術水平要求極高，且人工焊接質量一致性差、耗時長，局限于僅有的高級焊工能夠操作。現在，通過數字化革新，我們建設了抗反光激光掃描和構建坡口數字化模子，接納自順應控制機械人擺動，實現了方頭、接受等對接焊縫的自順應焊接。我們應用工業互聯網等新一代信息手藝，實現了工匠技術的軟件化，參數化，這樣可以讓機械人實時吸收準確的指令，最終實現了焊接質量一次性及格率100%，效率大幅提升。”
樁機工廠主要生產的是樁工機械，其生產模式屬典型的離散制造，多品種、小批量、工藝龐大。更大的挑戰在于工件龐大，又大又重又長，例如170 多種鉆桿中最長27米重達8 噸，20 多種動力頭最重達16 噸。
經由自動化、數字化、智能化升級后，三一樁機工廠共有8 個柔性事情中央，16 條智能化產線，375 臺全聯網生產裝備，基于工業互聯網平臺，生產制造要素實現全毗連，整個工廠已成為深度融合互聯網、大數據和人工智能的“智慧體”。
“高度柔性生產工廠的潛能獲得極大施展。今天的樁機工廠就是一個腦子智慧、眼疾手快的工程師，實現了工匠精神與履歷的參數化與軟件化。”董明楷先容說。相比于革新前，現在，樁機工廠可生產近30 種機型，焊接、裝配、機加等焦點工序作業效率劃分提升了130％、100％、68％，在同樣的廠房面積產值翻了一番。總體生產裝備作業率從66.3％提升到86.7％，平均故障時間下降58.5％，勞動生產率提高85%，生產周期從30天縮短至7天，淘汰77%。
從“兩班倒”到“空無一人”
在廚房電器領域，杭州老板電器股份有限公司（以下簡稱“老板電器”）赫赫著名，吸油煙機市場占有率高達47.7%，險些占有半壁山河；嵌入式電蒸箱電商市場占有率高達40.16%，是線上渠道銷售冠軍；嵌入式蒸烤一體機則攬獲了線下市場第一名的桂冠。
從一家降生在杭州市臨平螺螄橋村的村辦企業，發展為中國廚房電器向導品牌，老板電器的華美轉變還要從2010年開啟的要害轉型提及。彼時，憑據天下銀行數據，2010年中國制造業增添值凌駕美國，成為第一制造業大國。然而，制造業生產效率卻有待提升。老板電器掌舵人敏銳地意識到“制造端需要一些轉變”，最先實驗生產線“機械換人”。
圖為老板電器無人工廠
“機械換人”就像是按動了一個“開關”，老板電器的智能制造轉型之路由此睜開。2013年，老板電器啟動數字化工廠革新；2016年，建成廚電行業首家通過工信部認證的智能制造試點樹模基地；2018年，老板電器智能制造科創園動工；2019年，老板電器最先與阿里云、浙江大學等公司、高校機構互助，打造行業內首個“無人工廠”；2021年，公布天下首個廚電行業5G無人工廠，并入選浙江省首批未來工廠名單。
位于杭州臨平的老板電器三部茅山基地鈑金/沖壓車間，占沈陽機床配件地面積5萬平方米，配有284臺自動化裝備，現已成為當地著名的“無人工廠”，天天都要接待好幾批來觀光學習的企業。據工廠的老工人回憶，2015年工廠剛建成時配有200多名工人，天天“兩班倒”作業，“雙十一”時代訂單量大的時間則是“三班倒”。工人們一人一坑，生產歷程中不能走動。一批鈑金沖壓完成后，尚有工人用手推車或叉車把制品運到存放處。一條生產線配有一名線長，維持生產的正常運轉。
現在放眼看去，偌大的工廠空無一人。但在車間二樓的指揮中央里，員工或坐在面臨自己的電腦前，或者幾小我私家站在20米寬的數據大屏前，親近關注著車間的種種狀態。“我們從2012年最先實驗對這個鈑金沖壓車間舉行智能化革新，在2016年的時間舉行了自動化升級，自動化或許到達70%左右，到現在自動化真正到達100%，實現了無人化，平時我們都是關著燈作業的，以是也叫‘黑燈工廠’。”老板電器CMO葉丹芃先容說道。
基于工業互聯網平臺搭建的“老板電器九天中樞數字平臺”接受了廠內的284臺自動化裝備、上萬個點位的數據。無人工廠被裝上了“智慧大腦”，人工智能、云盤算、大數據、5G、數字孿生等新興手藝被普遍應用到工廠產銷環節中，把工人師傅們從死板乏味的、流水線式的生產線上解放出來，去做更高價值的事情。外貌看是在生產歷程中去掉人的到場，現實上在背后是無數高端智能與手藝的交互。據阿里云工程師陳滎先容，革新完成后，這所工廠的整體生產效率提高了45%，生產成本降低21%。
改變的不止是工廠，另有老板電器的工人們。29歲的徐橋軍已往主要賣力在產線上“接料”，只要產線一直，他就不能休息，現在經由培訓轉換了身份，已成了“無人工廠”的機械人調試師。31歲的白建強已往是一名激光刻膜工人，天天在不到一平米的工位上重復作業，現在他賣力對近30臺AGV物流機械人的行駛門路做定期優化，“統領區域”凌駕一萬平米。此外，另有“運維工程師”、“裝備調養工程師”、“系統開發工程師”......他們戲稱自己為新時代的“知識工人”。
老板電器總裁任富佳感傷道：“40年前，我的父輩拿著老虎鉗開辦工廠，艱辛創業直至‘企業上市’，現在我們已經完成了‘企業上云’，通過互聯網+智能制造，企業可以像‘人腦’一樣去思索，無人工廠不再是夢想。”
從“排放大戶”到“環保標桿”
提及鋼鐵業，高能耗大排放是人們最深的印象，一排排高聳入云的煙囪是工廠的標配。十年前，在鋼鐵行業扎根多年的王耀東也是這么以為的。
現在，時過境遷，走進天津市新天鋼德材科技團體下屬企業新天鋼冷軋薄板有限公司（以下簡稱“冷軋薄板公司”），一排排光伏組件整齊排列在面積為十萬余平方米的廠衡宇頂上，在陽光的照射下熠熠生輝。這個光伏發電項目通過10kV并網，接納“自覺自用、余電上網”的模式運行，每年約生產800萬千瓦時光伏電，相當于每年節約尺度煤980噸，減排二氧化碳7000余噸，可以增補企業近4%的電力消耗。在工廠車間，各條生產線有條不紊地自動運轉。通過樹根互聯根云工業互聯網平臺，就能將裝備、車輛、職員、能耗等多項數據實時轉變情形一覽無余……這些對于王耀東而言是十年前未曾想到的。
現任新天鋼冷軋薄板有限公司副總司理王耀東告訴記者，作為新天鋼德材科技團體的一員，節能減排的難題曾經深深困擾冷軋薄板公司治理層。
在“雙碳”配景下，新天鋼德材科技團體制訂了一系列低碳生長門路。作為新天鋼德材科技團體的一員，冷軋薄板公司也到場了這場排山倒海的巨變。于是，從2020年最先，該公司啟動工廠數字化智能化革新。
“實現智能化革新后，工廠的運營成本降低了25%，報表統計效率提高30%，生產、銷售等各個環節的決議效率提升了57%，整體制造及治理水平獲得了質的飛躍，碳排放也響應地顯著降低。”王耀東說道。
圖為新天鋼冷軋薄板有限公司生產車間
從“排放大戶”到成為業內環保標桿企業；從裝備故障頻發導致生產中止，到焦點生產裝備實現AI展望性維護；從年虧損10億元到盈利4.5億元……面目一新的背后，冷軋薄板公司“5G+智能工廠”的光環吸引到了偕行的關注。
據悉，2022年冷軋薄板公司還將啟動“5G+智慧工廠”項目二期建設，致力于到達生產要素數字化、部門天車操作無人化、基礎崗位少人化、工序模子系統化、運作管控集中化、運營決議智能化。
基于此，冷軋薄板公司獲評“福布斯中國2021年度中國十大工業數字化轉型企業”，并入選天津市綠色工廠名單。對于整個團體來說，冷軋薄板公司的故事還只是一個小小的縮影。據王耀東透露，2021年企業每生產一噸產物排放0.17噸二氧化碳，比2013年的碳排放強度下降了30%。
“現在團體的數控中央、大數據監測系統沈陽機床配件等正在逐步建設完善，今年團體還將加大投入，向建設鋼鐵行業內環保A類企業的目的不停發力。” 新天鋼德材科技團體總裁張銀山憧憬著未來。
在“5G+工業互聯網”的賦能作用下，越來越多的中國鋼鐵企業自動破題，走上了綠色生長的平坦大路。