圖片選自《云棲戰(zhàn)略參考》已授權(quán)
前不久，在10月19日“云棲大會--智物 · 智造峰會”現(xiàn)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(chǎn)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(shù)字化浪潮，到引領(lǐng)全球智能制造的？這篇文章，應(yīng)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(chǎn)線”上，扁平的鋼板經(jīng)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(dǎo)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(nèi)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(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)線上的“機械臂”什么時候用“吸盤”吸產(chǎn)品、轉(zhuǎn)身、放置、停止作業(yè)、再轉(zhuǎn)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(jīng)中樞，它們的背后，也有一個共同的“大腦”在實時進行著復(fù)雜的運算，并發(fā)出各種任務(wù)指令。而“集煙罩沖壓成型”生產(chǎn)線僅是其所在的5萬平方米車間里一個很小的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)計，這個車間一共布設(shè)了284臺自動化設(shè)備、上萬個“數(shù)據(jù)點位”、16條生產(chǎn)線以及27臺AGV小車……
與繁忙的生產(chǎn)線對比明顯的是，放眼望去，這個約有7個標(biāo)準足球場大的空間里鮮有人出現(xiàn)，機器與機器之間卻有條不紊地“交流信息”“進行生產(chǎn)”，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(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)廣泛應(yīng)用到工廠產(chǎn)銷環(huán)節(jié)中，從而讓這些工廠能實現(xiàn)智能化生產(chǎn)、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(shù)字化轉(zhuǎn)型，到打造出廚電制造業(yè)的標(biāo)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(chǎn)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(xiàn)“未來工廠”之前，老板電器經(jīng)歷過兩次關(guān)鍵轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型，建成了行業(yè)首個數(shù)字化智能制造基地。
彼時，為了應(yīng)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(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，也完成了老板電器在“數(shù)據(jù)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(jīng)給一線工人開出稅前“10萬+”的年薪。薪酬網(wǎng)的數(shù)據(jù)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(chǎn)線“機器換人”的任務(wù)。“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(nèi)容也發(fā)生了翻天覆地的變化，變成了“運維工程師”、“設(shè)備保養(yǎng)工程師”、“系統(tǒng)開發(fā)工程師”這樣的技術(shù)藍領(lǐng)崗位。
與“機器換人”同步進行的是，老板電器內(nèi)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(gòu)建，讓老板電器初步實現(xiàn)了工廠底層數(shù)據(jù)的抓取和透明化，其目的是為了在生產(chǎn)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(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)實現(xiàn)上對生產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)配；到了現(xiàn)在，廚房變成家庭提升生活品質(zhì)的空間，新一代消費者的崛起，以及“懶宅經(jīng)濟”之下，添置洗碗機、蒸烤炸一體機這樣新設(shè)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(nèi)設(shè)置了3000多道菜譜，只需要將凈菜和配料放進一體機，設(shè)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(jù)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(chǎn)模式是通過手工整理訂單來實現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)下發(fā)，但老板電器在消費互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雙重推動下，廚電制造早已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)模式，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動來保障工業(yè)化生產(chǎn)。例如，從消費端獲取生產(chǎn)1000臺“雙腔大吸力”抽油煙機任務(wù)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺下，系統(tǒng)會自動計算，協(xié)調(diào)物料、物流、生產(chǎn)排期、倉儲等各個環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品能保質(zhì)、按時送達消費者手里。
隨著制造端智能化轉(zhuǎn)型深入，老板電器發(fā)現(xiàn)僅僅改造制造端還不夠，企業(yè)需要圍繞著產(chǎn)銷環(huán)節(jié)掌握更為準確的數(shù)據(jù)——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)布得更細，數(shù)據(jù)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(zhuǎn)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(dāng)時僅30歲的他非常關(guān)注數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
例如任富佳牽頭成立的“數(shù)字化經(jīng)營委員會”由幾位副總裁及運營總監(jiān)組成，讓數(shù)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(shù)據(jù)分析，對各部門的數(shù)據(jù)調(diào)取擁有最高權(quán)限，這樣，以前鎖在各部門的數(shù)據(jù)，都呈現(xiàn)在“經(jīng)營表盤”、“總裁駕駛艙”等數(shù)據(jù)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(lǐng)老板電器實現(xiàn)了既定目標(biāo)：減少人工、降低成本、提升良品率。與此同時，變革過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，也讓老板電器進一步思考：如何用好這些數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)背后的價值，讓老板電器的經(jīng)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(jīng)不僅僅滿足于生產(chǎn)制造端的改變，“我們發(fā)現(xiàn)，只做到智能制造還比較狹隘”，俞佳良解釋，“未來工廠的構(gòu)想，是為了提升經(jīng)營管理模式，實現(xiàn)消費互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間的有機結(jié)合。”
事實上，2015年建立的數(shù)字化智能制造基地做到最后，也出現(xiàn)了一些瓶頸。例如，智能制造基地的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相對傳統(tǒng)，其特征為“離散型”和“相對靜態(tài)”，但在實際生產(chǎn)中，很多場景下需要實時數(shù)據(jù)。這也體現(xiàn)了當(dāng)時智能制造基地的局限——“拿著指令生成任務(wù)”。老板電器預(yù)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(shù)字孿生”的方式，將生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行實時采集，對核心關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行建模，提前預(yù)判可能出現(xiàn)的問題。
老板電器“未來工廠”內(nèi)部
另外，針對設(shè)備線體之間的數(shù)據(jù)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(shù)，讓設(shè)備的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;基于邊緣端”的采集，“邊緣計算”也提升了設(shè)備數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性，從過去的75%提升到現(xiàn)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(shè)及設(shè)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(shè)備都能基于數(shù)據(jù)和算法自行運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)效率提高了45%，生產(chǎn)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(dāng)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(zhuǎn)向“未來工廠”的過程中，老板電器經(jīng)歷過前期的可行性論證后，便開始尋找技術(shù)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(shè)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(yīng)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(nèi)容偏重于電商大數(shù)據(jù)。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(guān)注。阿里云智能零售行業(yè)解決方案架構(gòu)師涂發(fā)亮回憶，當(dāng)時去調(diào)研，發(fā)現(xiàn)智能工廠里出現(xiàn)的很多問題跟阿里云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的“數(shù)字工廠”板塊相當(dāng)匹配。
比如智能化工廠在進一步提升中出現(xiàn)的瓶頸，如產(chǎn)銷打通、數(shù)字孿生、邊緣計算、更為精細的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何布設(shè)等等。俞佳良回憶，當(dāng)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(diào)研的結(jié)果，它主要聚焦解決了三個問題：
第一，將工廠現(xiàn)場業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)連接到阿里云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，而阿里云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)平臺，數(shù)據(jù)實現(xiàn)了“上上下下”的連通。
數(shù)據(jù)暢通，是各種業(yè)務(wù)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(shè)備數(shù)據(jù)丟失的情況，阿里云便調(diào)用了“邊緣托管應(yīng)用服務(wù)”，確保數(shù)據(jù)的采集從過去的“秒級”提升到“毫秒級別”，數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性也隨之提升到100%。
工廠現(xiàn)場生產(chǎn)指令的下達，會涉及到與ERP系統(tǒng)用料以及采購的調(diào)動，這涉及到生產(chǎn)過程與供應(yīng)鏈的連接，此外，圍繞著未來工廠生產(chǎn)過程的財務(wù)系統(tǒng)、人力系統(tǒng)、采購系統(tǒng)都在阿里云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(shù)據(jù)規(guī)則做出更為優(yōu)化和智能的標(biāo)注。各系統(tǒng)、各設(shè)備間的數(shù)據(jù)運營規(guī)則，類似于人體神經(jīng)收到大腦的指令，但與人體大腦能對神經(jīng)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(biāo)注以及設(shè)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(chǎn)場景進行了梳理，包括數(shù)據(jù)采集規(guī)則的規(guī)劃，以及連接平臺端的數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)則等。比如在采集環(huán)節(jié)，不僅要篩選有價值的數(shù)據(jù)，還要制定數(shù)據(jù)采集的頻率……這些建立在業(yè)務(wù)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(shè)了“聰明的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。
阿里云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺會根據(jù)具體的生產(chǎn)任務(wù)設(shè)計一個定期的巡檢任務(wù)、物料的“閥值”等預(yù)警線，這些都會提示各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)哪里該補貨，哪里該下線了等等。這種預(yù)警又會通過釘釘推送給相關(guān)的工人，提醒他們?nèi)ヌ幚韱栴}。
第三，對場景構(gòu)建進行分析及拆解、對數(shù)據(jù)規(guī)則進行制定和規(guī)劃，以及設(shè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)大屏前，關(guān)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(xiàn)場的所有情況。
工廠各個角落都布設(shè)著攝像頭，產(chǎn)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(chǎn)品在生產(chǎn)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(zhì)檢員盯著，現(xiàn)在只需要一兩個。”涂發(fā)亮說。
未來工廠現(xiàn)場展示的數(shù)據(jù)，除了實時的影像，還有基礎(chǔ)設(shè)施、市場、研發(fā)端、生產(chǎn)端、物流端、營銷端等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會有相應(yīng)的預(yù)警，通過釘釘推送給相關(guān)責(zé)任人去解決。
“做老板最擔(dān)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(guān)鍵問題，而引發(fā)斷崖式的影響，事后彌補時，問題已經(jīng)被放大很多，給經(jīng)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(dāng)重要的意義，每日發(fā)貨開票的回款、市場端的份額、生產(chǎn)端的功效、產(chǎn)能等數(shù)據(jù)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(zhuǎn)型，再到現(xiàn)在的“未來工廠”，這家老牌企業(yè)一直在自我突破?；仡櫭恳徊剑习咫娖鞯臎Q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(wù)應(yīng)用的邊界。阿里云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)此前合作的領(lǐng)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(lián)網(wǎng)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(yīng)鏈上下游遠比那些原材料制造商要復(fù)雜得多，生產(chǎn)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(shù)智化轉(zhuǎn)型路上的中國制造企業(yè)提供“煥新”思路。
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