“未来工厂”什么样

文/叶晓楠

图/东方IC

让机器人“生”出一颗“匠心”，把人工智能“炼”成火眼金睛，教自动化设备学会“上网”，管理产品的全生命周期……今日的智能制造，可不只是机器人应用这么简单，那些熟悉的岗位上，正发生着巨大的变化，一幅未来工厂的图景正在徐徐展开。

机械工业经济管理研究院两化融合协同创新中心主任宋嘉认为，“未来工厂”是一种新的生产范式，将对行业产生深刻影响，它是基于5G、人工智能、数字孪生等新一代信息技术与工业深度融合而实现的一种新模式，是新基建中“产业数字化”转型的一种探索实践，将通过一系列创新形成累积优势。

方寸之间能闪转腾挪

在浙江正泰电器（下称“正泰电器”）的“未来工厂”，低压电器生产线上一个个断路器内部分成了“四居室”，分布着电磁系统、热脱扣系统、灭弧系统、操作机构等零部件，就在这方寸之间，机器手要闪转腾挪，无误差地完成冲压、焊接、精准组装各种细小零部件等连续动作，同时还要经得起视觉在线检测系统火眼金睛的“审视”。

“这种产品，只要用电的地方就要用到。而正泰电器是这类产品产销量最大的一家企业。为了满足市场需求、做好产能支撑，我们每天要生产300 万极（产品单位）。”正泰电器生产运营部常务副总理金火说。

在他背后，两三层楼高的螺旋运输塔打通了关键部件车间与组装车间，5G 网络通信下的AGV（无人搬运车）物流车穿梭往复，原料安静地等待着指令，被运送到需要它们的生产线上。依托工业互联网，组装产线可以根据需求自动调整原料产线的生产节奏，实现跨产线间的一体化联动，进一步提高生产效率。作为首条企业自主设计、制造并拥有自主知识产权的小型断路器全制程自动化生产线，它每1.2 秒即可生产出一个断路器，效率惊人。在正泰电器，除了小型断路器，继电器、接触器等主打产品都已建设了同样水准的数字化车间。

从订单到生产实现“端到端”的数字化锻造

市场需求的多样化、个性化趋势，要求“未来工厂”在面对不断变化的产品需求时，要具备快速反应的柔性生产交付能力。也就是说，“未来工厂”不是为了数字化而数字化，而是为了给用户创造更广泛的价值场景。

在老板厨房电器“未来工厂”的生产车间内，机械臂、AGV、集群和网络深度结合，组成了一个互联互通的工业物联网络，通过阿里云人工智能物联网技术引擎打造的老板电器九天中枢智能平台，将生产制造、设备物联、仓储物流等系统打通，同时基于销产存等数据，实现数据图形化展现、分析。

九天中枢智能平台的一个突出功能，是以数字驱动业务为基础，而数据驱动在用户端的体现，就是老板电器数字烹饪链。

比如，老板中式蒸烤一体机在烹制烤鸭时，使用了烤鸭的中式烹饪曲线，整个烹饪过程能够完整地复制传统烤鸭的经典制作方法，让用户在家就能吃到地道的烤鸭。

老板电器行政总监俞佳良介绍说，截至目前，老板电器已经收集了超过3000 道中式经典菜品曲线，同时结合第三方数据信息，根据顾客对产品的不同需求、期望、偏好，从用户角度出发，分析产品需求，实现精准规划，不断缩小市场与用户、研发与用户、制造与用户的距离。

由正在“孕育”中的产品与生产设备的通信、互动，控制它们自身的制造过程，告知生产设备它们的生产要求是什么、何时需要补充原料、下一步工序是什么。这种基于数字孪生技术的生产模式，正是“未来工厂”阔步迈向数字化的基础。

智能化转型成为企业必答题

为了让中小商家实现小批量高频上新，快速滚动补货，阿里巴巴推出了新制造平台——犀牛智造，先从服装产业切入进行试水，做到了“100 件起订、7 天交付”，实现“定制服装批量化生产”。作为一座试点工厂，犀牛智造的重点不在于制造，而在于把互联网能力与制造业融合起来。

据犀牛智造CEO 伍学刚介绍，犀牛智能中央仓可进行智能采购、柔性供给。在犀牛智造的工厂里，每块面料都有ID，可全链路跟踪、自动出入库管理、自动配送和智能化拣选，资源利用率平均提升了4 倍。

国家信息中心首席信息师张新红认为，数字化的生存能力是企业在数字时代的核心竞争力。“犀牛智造虽然从服装行业入手，但其所代表的思考问题的方法、通用的技术解决方案、数字化的思维，在其他领域同样是可以利用的。”

在宋嘉看来，“未来工厂”最大的特征是“融合智能化”，其改变和影响是变革性的、结构性的而不是局部的。

首先，“未来工厂”所代表的“融合智能化”，是在工业化与信息化深度融合基础上形成的，将会对产业结构、生产范式、数据链、价值链等方面产生一系列影响或改变。其次，信息技术的核心价值发生变化，信息技术不只是辅助式工具，而成为决定性方法，将带来生产模式的改变以及价值链的重塑。此外，数据来源更广泛、大数据将赋能到单个产品上。

宋嘉说，当前的制造信息化的数据来源还是以企业内部数据为主，而“未来工厂”将打通“一横一纵”的行业数据。纵向数据是围绕产品的全价值链、全要素的数据，不仅仅是生产、物流，还将包括研发设计数据等全价值链的数据进行融合并用于生产；横向数据就更加深刻，行业大数据将赋能单一企业甚至单个产品，这意味着可将同一行业或相近行业甚至相同产品的生产数据具体赋能到某一条产线或产品上，使单个产品形成更为独特的功能。

宋嘉表示，“新基建”正在夯实产业数字化的基础，“我们希望企业一定要认识到，企业的智能化转型已经不是选择题，而是必答题了。”