离散型智能制造模式研究——基于海尔智能工厂

    二、离散型智能制造的实践分析

    青岛海尔作为全国首批智能制造综合试点示范企业，从2008年开始改造传统的制造系统，到目前建立起以沈阳冰箱为代表的互联工厂。分析海尔智能工厂可以发现，其主要从以下四个方面来进行离散型智能制造。

    第一， 通过系统集成实现柔性制造。针对消费需求呈现个性化，多样化的趋势，海尔主动适应需求，对生产工厂进行数字化改造， 深化PLM、ERP、iMES、iWMS、SCADA五大系统集成[1]，打通人机互联、机物互联、机机互联、人人互联的信息通道，满足人、机器、生产线的随需交互，实现物联网、互联网和务联网三网融合相通，对产品全生命周期实现全数字化的管理，通过数字化的排产，变传统的长生产线为高度自动化短生产线，实现了柔性化生产。目前生产线的模态有定制生产线、柔性定制生产线和单元定制生产线，分别对应批量大且个性化需求少的大众化产品的生产、批量小且个性化需求多的小众化产品生产和单用户的个性化定制。这样，当用户提交定单后，定单信息实时传到互联工厂，智能制造系统自动排产，并将信息自动传递给对应的工序生产线及所有模块商、物流商，不同的工序根据指令生产相对应的产品模块，最后在总装线上进行组装。经过改造后，海尔数字工厂柔性生产能力大幅提升，仅海尔的沈阳工厂就做到了一条生产线从原本支持20多个型号到支持500多个型号的大规模定制，生产节拍缩短到10秒一台，订单周期从15天缩短至7天，单线产能、单位面积的产出翻番。

    第二， 增强生产模块提高装配效率。为了降低产品零部件多带来生产的复杂性，解决柔性生产面临的瓶颈，海尔搭建了模块商资源平台：海达源。模块商注册、用户需求提出、解决方案竞选、评价结果等过程都记录在平台上，实现了供应商、用户和海尔多方透明化协作。针对用户提出的需求，模块商可以凭借自身研发、制造等优势提出解决方案，海尔与供应商由单纯地采购零件关系转变为模块化方案引领的共创共享的利益共同体。产品模块化的好处，从用户角度讲是把工程视角下的组件变为用户视角下的使用模块，提高了产品的可定制性；从企业角度来讲，由于模块数量较零部件数量大大减少，降低了工序装配的复杂性，生产效率大幅提升。例如，天樽空调由原来的265个零部件转变为12个模块，新品的上市时间减少了一半。

    第三，优化资源平台推进协同创新。平台是互联网时代协作创新的技术支撑，是资源汇聚与分享的重要载体。海尔通过深度整合企业内外部资源，构建了7大资源平台，包括：交互用户定制平台、零距离虚实营销平台、智联U＋服务平台、开发创新平台、模块商资源平台、智能制造平台、智慧物流平台，涵盖了从用户交互到研发设计、物流、智能服务等七大流程，对外支撑用户、协作伙伴全流程参与产品生产，充分调动产品的需求资源、研发设计资源和协作生产资源，实现产品创新的高效化；对内支撑资源管理扁平化、生产智能能化、客户服务高效化，实现了产品生产的集约高效化。开放的资源平台和接口，已吸引了软件、硬件、服务内容等各类资源进行合作，为协同创新提供了平台支撑，如铂空调就是由用户提出构思，发烧友参与设计，整合进一流的外部资源，包括中国科学院、供应商等资源完成的解决方案，颠覆了产品的创新方式。

    第四， 提升产品和技术智能化水平。产品智能互联是电器产品未来发展的趋势。海尔在产品中嵌入温度、湿度、压力等传感器，不断提高产品的智能化水平。产品可以实时监测运行和使用状态，智能感知周围环境，根据用户需求做出快速反应；同时借助产品管理服务云平台，通过对产品反馈的数据进行大数据分析，自动预警产品运行中存在的问题，在远程即可对产品提供服务和维修。这样，海尔运用物联网、大数据技术等智能技术，实现了产品与人、产品与环境的实时互动，不断满足用户对产品在健康、舒适、节能等方面的需求。以智能空调为例，海尔的空调大数据平台覆盖全球29个国家地区、国内443个城市、63483个小区的智能空调，每天上传数据量达千万级，累计数据量已达407亿条。海尔通过对这些数据的挖掘使用，实时调整产品服务功能，对用户的服务更加贴心高效。

    三、推进离散型智能制造的几点建议

    （一）支持生产线数字化改造，提高工序智能化水平

    针对大多数企业生产设备老旧现状，启动生产线数字化改造计划，支持变革积极性高，创新基础好的企业改造落后生产线，大幅提高智能装备如智能机床、机器人、智能控制器在生产线中的比例，稳步提升生产自动化；支持企业搭建工业生产物联网，实现控制和信息传输数字化，提高工序智能化水平；支持企业建设MES系统，推进生产管理智能化。

    （二）鼓励开放性平台建设，加大内外资源整合力度

    鼓励企业梳理产品定制、研发设计、供应商合作、物流配送等领域的内外部资源，针对不同使用对象，搭建相应的平台，积极探索与“互联网＋”的融合路径，开展资源整合，创新资源使用模式；鼓励企业应用大数据、云计算新一代信息技术开展资源利用，提高资源使用效率。

    （三）引导企业发展服务型制造，探索新模式新业态

    通过培训、参观、研讨交流、展览展示等多种形式，引导企业开发智能化产品，使企业能够借助产品的智能联网功能，提供产品应用解决方案和远程诊断、维护服务；探索产品产权和使用分离，通过分时租赁的方式提供生产服务，不断引导企业向服务制造转型。

    （四）开展离散型智能制造试点，发挥示范带动作用

    针对离散型制造业发展水平参差不齐的发展现状，开展离散型智能制造的试点。首先，对离散型制造企业摸底筛选，选取不同类型的企业，分别从研发设计、生产制造、管理营销等不同的环节开展试点。不断总结成功经验，在时机成熟时，支持有条件的企业建设标准化的离散型智能制造工厂，以示范带动同行业的其他企业开展智能制造升级改造； 针对不同水平的企业制定差异化目标，给予分类指导，确保离散型企业智能制造升级取得实效。