中國“燈塔工廠”有哪些新變化？對經濟發展有何影響？
http://www.debgrams.com 2024-08-22 11:47 來源：央視新聞
“燈塔工廠”被譽為“世界上最先進的工廠”，由世界經濟論壇組織評選認定，代表著智能制造的全球最高水平，生產過程的全面自動化、精確化和最優化，指引著全球制造業數字化轉型的新方向。
我國是全世界“燈塔工廠”最多的國家，目前已公布的全球11批共153家“燈塔工廠”中，有62家中國工廠。今年以來，“燈塔工廠”為代表的高技術制造業增長加快。最新數據顯示，7月份，我國高技術制造業增加值增長10.0%，比上月加快1.2個百分點。
那么“燈塔工廠”到底什么樣？今年又有什么新變化？在中國經濟中發揮著什么樣的作用？
AI系統模擬學習 精打細算的“裁縫”
在“燈塔工廠”的評判標準中，運用自動化、數字化、5G通信等技術為企業及產業鏈降本增效是一項重要指標。記者在調研中發現，每個“燈塔工廠”的背后，都有一個“智慧大腦”在指揮生產線上的機器人和工人協同作業，讓每個生產環節用最少的料，干最快的活。
湖南長沙一家“燈塔工廠”主要生產的是工程機械里的泵車。工廠負責人告訴記者，這里最快45分鐘就能裝配下線一臺泵車。
生產一臺泵車從裁剪零配件開始，裁剪一塊鋼板分幾步，答案是一鍵就能做到。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔：只要我們獲取到套料訂單之后，在屏幕里面點一個智能排版，整個智能“大腦”就會根據最優的利用率，生成套料圖，機器人就可以進行切割了。
如何料盡其用，此前一直是企業頭疼的事，靠人工在鋼板上畫出零配件形狀后再切割，效率低，廢料多。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔：2019年前后，整個集團鋼材平均利用率只有70.8%左右，就算再有經驗的編程員，也無法做到最優的利用率套料圖。我們把歷史最佳的套料結果保存下來，開始讓AI自動學習。
AI系統不僅讓每塊鋼板上的零配件增加了，還通過數據匹配到了其他工程機械設備的零配件，并指導上游企業提供更精準尺寸的原材料，減少浪費。
三一重工智能制造總部下料成型工程師郭鵬翔：原來我這里只生產泵車的零配件，現在還可以生產消防車、拖泵的配件，鋼板利用率每提升一個點，采購成本每年能節省2000萬元。
AI系統上線后，企業的鋼材利用率提高了11個百分點。
郭鵬翔向記者介紹，除了套料環節，工廠里的焊接機器人能把焊縫控制在毫米級，用1/6的時間焊接出泵車的轉臺，下料機器人和AGV小車能以精準到秒的速度，把每一個環節的零配件送到工位上，烘烤間內，機器人能根據當前室溫動態控制烘烤功率，減少能耗。
在不斷學習中，智慧大腦逐步發揮出工廠的最高效率和降低最多成本，工廠的自動化率接近80%，產能提升123%，人員效率提升98%，單位制造成本降低29%。
三一重工泵路智能制造工藝所所長姚志恒：我們這套系統不僅只用于優化生產過程，我們還把售賣出去的所有設備聯網，通過這套系統，研發、制造、銷售、售后，都可以在這上面協同工作。
柔性生產線 產業出口參與全球競爭
工程機械行業具有周期性強，產品種類多，批量小的特點，企業必須針對市場訂單需求隨時調整生產計劃，化解市場風險。
在“燈塔工廠”里，智能化、數字化的應用，讓柔性生產成為可能。降本增效的同時，幫助企業輕松調整生產計劃，并將業務向海外市場拓展。
在這間“燈塔工廠”里，記者看到，機器人正在焊接的泵車轉臺，并不是自己企業的產品。
三一重工泵路智能制造工藝所副所長柯賢根：這個就是我們生產的普茨邁斯特的47米轉臺，剛剛調試完成，下個月能夠批量生產了。
2012年，三一重工收購了德國普茨邁斯特公司100%股權，兩家企業喜結連理，在研發、市場營銷等方面不斷深化合作，但各自產品的生產線并沒有合二為一。普茨邁斯特生產的泵車主銷歐美高端市場，組裝工廠設在土耳其，此前一直在歐洲訂購零部件進行產品組裝。
三一重工泵路智能制造工藝所副所長柯賢根：他們外購件的成本相對于我們自制，成本高了2倍以上，普茨邁斯特應用的標準是歐標，對焊縫和精細化要求很高。
高昂的原材料和人工成本，讓普茨邁斯特把目光看向東方的合作伙伴。“燈塔工廠”的柔性化生產線不僅能滿足企業自己的生產，智能化、自動化的技術也完全能適應歐洲標準。
三一重工泵路工藝所副所長柯賢根：我們轉臺焊接采用電弧跟蹤技術，精度可以達到毫米級，可以隨時切換程序生產不同的型號。生產成本加上運輸成本，比普茨邁斯特本地生產還要低20%。
工廠負責人告訴記者，不僅“燈塔工廠”可以生產國外設備，企業也將“燈塔工廠”模式在海外推廣復制。在印度尼西亞，中國工程機械行業海外首家“燈塔工廠”，正以年產出3000臺挖掘機的速度穩步作業，12道工序、500多臺機器人的全網絡連接和無人化生產，完成了中國工程機械行業智能制造的第一次海外系統化輸出。
三一重工泵路智能制造工藝所所長姚志恒：我們現在講全球化是要從產品出口變為產業出口，通過中國企業來主導資源配置，更好地服務全球客戶。以后“燈塔工廠”不只是一座獨立的工廠，而是以“燈塔工廠”為基礎形成一套以智能決策和高柔性制造的體系，從而能助力中國企業更好地參與到全球化競爭當中。
精準識別追溯 AI助力光伏智能制造
將最新技術快速導入生產，形成技術領先、產品領先和成本領先，已經成為“燈塔工廠”的“慣性”。浙江嘉興國家高新區的隆基綠能基地，是目前全球光伏行業中唯一的“燈塔工廠”。受產能擴張、技術迭代等多重因素影響，當前光伏行業競爭加劇，但優質產能依舊稀缺。今年，基地在生產中大量運用AI等技術，幫助企業在關鍵技術領域不斷突破升級。
隆基綠能嘉興基地智能化項目負責人杜國祥：這個工廠人看人不多，但是蘊含了光伏行業世界第一的很多核心科技，前光伏行業全球第一的技術。我們的智能檢測工序，就像人CT體檢一樣，瑕疵都不會逃過AI的檢測，生產效率非常高，每16秒就會有一個產品下線。
杜國祥告訴記者，高效率的生產，源于今年投入使用的AI高階分析系統。這套系統的最大亮點是具備自動學習和自我矯正功能，一旦發現產品瑕疵，AI系統會迅速形成異常工單推送給終端設備，工程師矯正后，AI系統就會形成記憶，產生自適應能力，自動處理類似問題的能力達到80%以上。
隆基綠能嘉興基地一期負責人翁誠彬：訓練這個AI的時候，我們提供的模型至少有10萬多張，整個循環下來，大概有一兩百萬次的學習和訓練。
在隆基綠能基地，基于圖像特征的實時AI精準追溯技術，是今年上半年行業首創的另一項專利，可以實現每16秒完成12個電池串異常及來源機臺的識別，這些信息會全部記錄在產品出廠的條形碼中，讓客戶對產品質量和生產流程一目了然，訂單交付周期也比以前縮短了84%。
目前，嘉興隆基已開發實施了30多項數字化用例推動智能制造，產能一直保持著20%的增速。
上海交通大學太陽能研究所所長沈文忠：新技術加新產能的自動化、智能化建設，我覺得兩個相輔相成才能夠把光伏這個產業做得更好，在國際上更領先。
質檢員變工程師 產業工人的進階
在“燈塔工廠”里，生產線自動化和智能化方面的改造，讓AI智能成為生產管理的大腦，提高了產品質量，降低了成本和能耗。那么，這些高智能化的車間里，原來的產業工人怎么辦？
今年25歲的張玄玄原來是車間里的一名檢驗員，和三位工友負責光伏板下線前的各項指標檢測。
隆基綠能嘉興基地AI高級工程師張玄玄：在應用智能化之前，我們都很擔憂，因為機器人可以不吃不喝不間斷工作，人不行，要吃飯喝水。都很擔憂是不是要失業了，沒工作了。
數字化技術在工廠全鏈條普及應用后，張玄玄和工友們的角色也發生了變化。
隆基綠能嘉興基地AI高級工程師張玄玄：不僅沒有失業，我們還成了管理和馴化機器人的工程師。
目前隆基綠能已為近千名員工定制了學習發展計劃，培養了800多人的專業研發團隊，每年研發投入超過3億元。
隆基綠能嘉興基地智能化項目負責人杜國祥：員工的工作內容發生變化，通過對AI模型的訓練，讓AI越來越準確，越來越智能。所以他們個人的發展，跟企業的轉型發展，有機地結合起來，同時工作的價值更高了。
技術創新和人才培養的相互反哺，不斷催生新技術的應用和新產品的研發。依托工業互聯網、大數據、人工智能、數字孿生等新技術，這座光伏行業的“燈塔工廠”，已建成51條智能化生產線，自動化程度高達90%以上，單位小時產能提升35%。
隆基綠能副總裁李文學：這個生產線就是我們現在最先進的電池和組件的生產線，是一個技術革新，有很多技術的疊加，所以這個對整個降低光伏發電的度電成本提升競爭力，還是非常有價值的。
中國“燈塔”照亮世界產業未來
近年來，我國在人工智能、大數據、5G等先進技術領域取得持續突破，制造業企業走在數字化、智能化以及綠色化轉型的前列，推動我國從世界第一的制造大國逐步向制造強國邁進。全國62家“燈塔工廠”都分布在哪些領域？會對我國經濟發展，甚至世界產業的未來帶來哪些影響？
數據顯示，在全球“燈塔工廠”中，中國擁有超過總量2/5的工廠，數量位居全球之首。
全球僅有的3座鋰電行業“燈塔工廠”均為寧德時代所有；亨通光纖蘇州工廠是全球光通信行業首座“燈塔工廠”；京東方福州第8.5代半導體顯示生產線能將單位成本降低34%，整體產量增長30%。
從行業分布來看，中國“燈塔工廠”多集中于大消費領域，包括家用電器、汽車等行業，合計有20余座，占總數近三分之一。
從運營成本降幅、生產效率提升、維護成本降幅、綜合成本降幅、產量增幅等5個主要經營指標來看，中國的“燈塔工廠”均領先其他國家和地區，其中運營成本平均下降35%；產量（營業額）平均增幅超過100%。
中國工業互聯網研究院副總工程師田野：我國之所以能夠在“燈塔工廠”的發展上取得如此耀眼的成績，這得益于我國在發展新質生產力，發展數字經濟，大力推進新型工業化，推動制造業數字化轉型升級行動等一系列重大戰略措施的實施，這也反映出了我國的制造業領域正處于由大到強轉型的一個關鍵階段。
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