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拿下全球重工行业首家“灯塔工厂”证书,梁稳根:三一重工数字化还有新目标

全球股市·2021-09-30 11:11·商业
全球股市:三一重工董事长梁稳根表示,北京桩机工厂成为世界灯塔工厂,是三一的新名片,是三一数字化转型的里程碑,是三一成为智能制造先驱的关键一步。

拿下全球重工行业首家“灯塔工厂”证书,梁稳根:三一重工数字化还有新目标

  9月27日,世界经济论坛(World Economic Forum)正式发布新一期全球制造业领域“灯塔工厂”名单,三一重工北京桩机工厂成功入选,成为全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂”。

  三一重工董事长梁稳根表示,北京桩机工厂成为世界灯塔工厂,是三一的新名片,是三一数字化转型的里程碑,是三一成为智能制造先驱的关键一步。

  据三一重工介绍,桩工机械作为重型装备,其生产模式属典型的离散制造,具有多品种、小批量、工艺复杂的特点,更大的挑战在于工件复杂,又大又重又长。例如170多种钻杆中最长27米重达8吨,20多种动力头最重达16吨。

拿下全球重工行业首家“灯塔工厂”证书,梁稳根:三一重工数字化还有新目标

  在三一北京桩机工厂里,由树根互联打造的“根云平台”帮助该工厂实现了自动化、数字化、智能化升级。目前,该工厂共有8个柔性工作中心,16条智能化产线,375台全联网生产设备,实现了生产要素全连接,并融合了互联网、大数据和人工智能等技术。此次升级主要依托于以下几部分:

  FCC(工厂控制中心):整个工厂智能制造的核心,可使订单快速分解到每条柔性生产线,每个工作岛,每台设备,每个工人,实现从订单到交付的全流程数据驱动。

  机器视觉系统:借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络,帮助实现智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的应用,并解决了“16吨动力头无人化装配”、“厚40mm、宽60mm钻杆方头多层单道连续焊接”等多个难题。

  AGV小车:在精准授时、低时延的5G无线工业专网的保证下,行业首创2台AGV双车联动,实现27米超长超重物料的同步搬运和自动上下料。

  人机协同:基于5G+AR设备完成物料分拣、销轴装配等传统体力劳动。此外,机器人AI还能免编程学习熟练工人的技能和手法。

  根云平台:根据工厂里3600多个数据采集点收集的工业大数据,为每一道工序,每一个机型、配件等匹配最优参数,优化生产节拍。目前已形成了三大核心通用能力,包括多种类工业设备的大规模连接能力、多源工业大数据和AI的分析能力、多样化工业应用的开发和协同能力等。

  相比于改造前,三一北京桩机工厂在相同厂房面积下产值翻了一番,总体生产设备作业率从66.3%提升到86.7%,平均故障时间下降58.5%。目前,该工厂可生产近30种机型。2020年,三一北京桩机工厂的人均产值已达到1072.8万元。

拿下全球重工行业首家“灯塔工厂”证书,梁稳根:三一重工数字化还有新目标

  三一集团董事、高级副总裁代晴华表示,三一桩机灯塔工厂将继续深化数字化转型,打造重工行业“百人百亿”灯塔工厂,助力三一集团实现“三个三”战略目标:在“十四五”末,三一全集团达成3000亿销售额、3000名工人、30000名工程师。

  三一重工此次入选的“灯塔工厂”是由达沃斯世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同遴选的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者名单。该项目评选自2018年启动至今,计入此次入围的21家工厂,已经在全球范围认证了90家“灯塔工厂”。在全球“灯塔工厂”网络中,累计有29家位于中国大陆,分布于3C电子、家电、汽车、钢铁、新能源等行业。中国是拥有"灯塔工厂"最多的国家,而三一重工北京桩机工厂则是全球重工行业首家世界灯塔工厂。

  世界经济论坛官网上介绍三一北京桩机工厂的入选理由为:面对多品种、小批量的工程机械市场不断变化、日益复杂的需求,三一利用先进的人机协同、自动化、人工智能和工业互联网技术,将劳动生产率提高85%,将生产周期从30天缩短至7天,减少77%。

  9月29日,就三一重工北京桩机工厂入选“灯塔工厂”一事,三一集团董事、高级副总裁代晴华、三一集团高级副总经理、北京三一智造科技有限公司总经理李梁健、三一重工智能制造研究院院长董明楷和树根互联股份有限公司副总裁刘伟光与亿欧等核心媒体进行了深入交流。以下为采访实录(有删改):

  媒体:如何理解“灯塔工厂最大的意义是机器让人变得更好,人让机器变得更好”这句话?

  代晴华:灯塔工厂是三一集团在数字化转型和制造上面的一个重大举措。智能制造在数字时代帮助我们提升生产功能,解决了很多的劳力劳动的问题。所以说灯塔工厂让人和机器之间形成了一种协同关系,而不仅仅是一个体力的替代关系。

  焊接是一种技能、技巧,不是一个简单的体力活。现在通过机器人将焊接师傅的技能转移到软件里面,实现了机器人的替代,它就成为了一个技术人员,成为一个由工匠转换成高技能的工匠。高技能工匠是给机器赋能的,机器替代了劳力劳动和体力劳动,创新使它的工作可以放大。因此核心的焊接工序的产能,就获得了数十倍的增长,所以桩机能够飞速地发展。

  老的装配工装配技巧怎么传接下去呢?就是将他的技能能够用软件的方式固化在我们的机器人里面,然后他们负责创新,机器负责干活,机器为人带来了好处。而人的创新为机器的效率提供了持续不断的进步的可能。

  媒体:三一重工在智造方面有没有下一步的战略?

  代晴华:自2018年三一集团启动数字化转型以来,三一重工2019年开始规划制造转型,也就是灯塔工厂的建设。在2020年累计在制造升级上,三一投入了150亿来进行升级换代。灯塔工厂的认证以及未来发展,我们已经做了很详细的规划。第一,是把三一重工全国乃至全球的30多家工厂,一个一个升级到像桩机灯塔工厂一样的水平。同时还要启动重点的工厂,比如说桩机工厂,进一步升级到3.0的水平,也就是从制造生产的智能化,要全面走向以数字驱动的生产管理的智能化,以及物流配送的智能化。为的是实现三一数字化转型的五年目标,也就是3000亿销售额,3000产业工的实现目标,在桩机工厂要实现百人百亿的高效率目标。

  媒体:灯塔工厂和传统工厂相比,对于人工技能是否有新的要求?

  代晴华:三一在2020年灯塔工厂建设的时候启动了一个很庞大的培训计划。这个培训计划中,不管是工人还是我们工地人员,都要学习机器人操作作业。为此长沙三一工程学院专门成立了机器人培训基地,为了鼓励大家学习机器人的操作,制订了一个基地的政策。实际上,工人学会机器人作业,就可以奖励一万元,他的工资可以上涨一级,所以机器人的学习热情高涨。通过从去年开始的学习,可能我们在现场的工人应该是90%以上都会操作机器人。很多的关键岗,还有工地人员还获得了高级机器人作业的导师,使我们整体智能工厂作业的水平能够得到大幅的提升,工人的技能也得到大幅的提升。

  媒体:在制造业搞“少人化生产”或者“无人化生产”,最难的是单件小批,更难的是这方面既懂工业技术,又懂软件,又熟悉业务流程的复合型人才比较难找。三一重工是怎么解决人才瓶颈问题的?如何培养人才或者引进人才?

  董明楷:技术人才、包括工人的培养是三一花大力气、花重力气做的内部培养。人才引进这部分,三一特别是2018年开始做数字化转型之后力度非常大,在包括互联网企业,IT企业,工业企业或者是领先的国际性企业做大量的人才引进。

  代总负责的整个智能研究总院,大部分人才基本上都是来自于IT领域或者工业企业,或者是信息互联网企业,这些人才不仅是从薪酬待遇,包括股票或者其他方面都有很大的吸引力,也给他们提供相应比较开放的环境。同时,我觉得我特别想说一点,我之前是从西门子过来的,三一它本身有很好的基础,有30多个工厂,虽然说是传统制造业,但是提供了很好的产品。能够在这个场景里面真正把你所学的,不管是软件的,还是说其他数字化的,还是说你工业的一些经验,在这里实实在在落地。

  我们现在做灯塔工厂的建设就是扎扎实实能够把大量先进技术落在这里,这也是更好吸引人才的一种方式,人才在这里有用武之地。你来三一不仅是简单的成长、高待遇,更多是有一个事业稳定的发展,我觉得这是一个很好的吸引力。

  媒体:灯塔工厂对哪些供应链企业带来影响?

  李梁健:不仅是北京桩机工厂,也不仅是智能制造灯塔工厂的建设,三一集团也在推进数据互联,有智能制造这个总面,完全可以为供应链端及客户端提供这种智能制造的升级服务。

  对供应链端,三一希望通过智能制造提升效率、降低成本,同时还要进一步提升产品质量。三一是中国最大,全球第二工程机械制造商。灯塔工厂的建设只是一个起点,我们未来希望三一能够代表中国制造水平,也希望不远的将来能够站到世界之巅。我们希望跟供应商的合作伙伴开展数字化转型的合作,帮助他们去提升效率、降低成本、改善质量,对于我们来说也是帮助自身去提升竞争力。

  第二,三一在这个行业里面作为一个大企业,但是对于客户来讲是一个小企业。现在市场上的竞争对客户来讲也是成本的竞争,也是经营管理的竞争。所以三一怎么把自己的智能化应用到产品当中,为客户去创造价值,这就是我们未来要花更多的精力研究的地方。像现在很多小型设备都是机器替代员工,未来机器可能不是无人化的作业场景,帮助我们的客户让他们的运营场景变得更加简单,运营效率变得更高。这是接下来应该去努力的方向。

  媒体:在三一桩机灯塔工厂建设的过程当中,树根互联板扮演了什么角色,您认为有什么好的经验和推广给三一企业,乃至更多的制造企业?

  刘伟光:树根互联作为三一集团全价值链数字化转型的服务提供商。这个过程当中,其实工厂是依托于我们提供的数字化转型新制作——根云平台。基于此,我们深度地融合了工业互联网、大数据,包括人工智能等,把工厂打造成一个完整的智慧体。

  其实作为树根来说,我们更多希望说通过在集团的最佳实践,可以打造“灯塔”的行业,甚至“灯塔”的企业,给更多的企业赋能。比如说我们看到的,在工厂里面大概有3600多数据点实时接入,通过大数据的算力,实时计算,我们为每一道工序,每一种机型,甚至每一个道具来匹配最优的参数,优化生产能力。

  媒体:获得了“灯塔工厂”的认证后,三一重工下一步在数字化转型这块整体的一个未来规划是什么?

  代晴华:规划其实还是有点保密的,但是也可以聊聊大的方向,数字化转型是AI+工业知识+行业,这三个要素的相加,就是我们下一步规划的方向。所以对于桩机工厂来说,第一,我们要进一步的升级现场的智能制造水平,使整个制造更加流畅,对人工的依赖越来越少。

  第二,把生产决策更加数字智能。也就是把自主的产线控制技术不断地智能化,使生产从订单到最后的交付全流程,由现在的数字人生产、调度、管理、计划,以及与供应链的协同,转而真正实现全价值链的数据驱动。将我们的订单,客户订单,以及到所有供应商的下达的物件订单都能够在这个平台上面迅速完成,实现生产流程的管理智能化。

  第三,三一国际化,实现三一桩机智能生产模式全球化的布局。现在三一国际化有大量的壁垒,有经济壁垒,也有非经济的这些政治因素的壁垒,也有突发事件,突发事件就是新冠疫情以后爆发巨大的增长而带来的现在海外运费的急剧增长。三一的工程机械是周期性产品,我们用什么来对筹周期性呢?智能制造。中国需求在下降的时候,海外需求在大幅增加。以前销售旺季三一是高周期的时候大量招聘工人,低谷的时候大量解聘工人,这给企业带来巨大的负担。通过智能制造以后我们对产业的把握不依赖于此,那时候三一集团的员工7万名,其中5万多人是工人。

  这个周期,三一销售额是上个周期一倍以上,上个周期最高是750亿,去年1500亿,今年肯定是在1800亿左右,我们产业工人现在只有200多人。如果未来3000人完成3000亿,基本上我们不会受周期的影响。

  这三点是三一做规划的要点,国际化的分工制造业在进行规划,我们在海外,包括美国工厂都会采用桩机的灯塔工厂方式来进行建设。

  媒体:灯塔工厂和现在智能工厂有没有什么区别?打造灯塔工厂对于三一重工自身,以及带来整个的核心价值意义是什么?

  代晴华:第一个问题,智能制造和灯塔工厂,其实说的都是一件事,就是遵从于第四次工业革命提出的柔性制造为基础的生产方式。灯塔工厂官方网站上都是讲的数字化制造,全球化4.0,以及第四次工业革命。智能制造是什么呢?就是将我们传统的工业3.0加上人工智能技术,数字化技术来应对不断变化的市场需求。

  在灯塔工厂里面有两个工厂,一个是超级工厂,一个是CTM端到端的工厂,今年还增加一个,叫做可持续的工厂,在碳排放绿色制造上面又推出一个新的标准。智能制造应该说是中国制造2025推进的一个主题,也是美国讲新一代制造的主题。但是在欧洲这块,它基本上是以第四次工业革命为基础的先进代表,叫做灯塔工厂,所以它是全球最领先的智能制造的代表。

  第二个问题,其实三一重工做智能制造成本150亿。实际上分解到每个单元是三一能承受的。现在我们每一位工人工成本基本上要20万人民币。工业机器人便宜的大概10多万,贵的60-70万。一个机器人工作站造价便宜的五六十万,贵的一百多万,这个投资率算下来一般三年左右可以收回改造的费用。

  媒体:目前大部分灯塔工厂都是龙头企业的标杆或者超级工厂,但是工业不止是有4.0,还有3.0,2.0,这些传统数字化企业改造难点在哪里?还有传统企业改造对你们来说并不是划算的事情,怎么看待这种矛盾?

  代晴华:工厂里面的设备是“聋、哑、傻”,既没有数据输出不能说话,也听不懂什么指令,是“聋”,更不要说它有什么系统,就是“傻”。在2019年的时候,三一就有了把1.0的设备来联网的方案,只有机械化,连起来还是有巨大的作用。在2019年三一完成了集团各类设备的连接,当年把所有设备的利用率提升了100%。

  中国的机床平均利用率有23%,买一台机床只用了23%的产品。我在2019年参观了中航最先进的机件工厂,他的利用率达到83%,是过去30多位院士大量的工作的成果。而我们没有,但三一在这个基础上很快地就提到了67%。

  对于小企业的改造上,5G,4G网络给工业互联网带来巨大的好处。用为不需要建机房,工业互联加上5G,就在5G的MEC上面形成了算力,能够实现网页的设备管理。小企业用手机也能管理自己的设备,不需要专业的IT人员建机房,养IT人员。树根把三一的工业互联网与光纤有线升级到5G的无线,整个“根云平台”可以为中国中小企业低成本提供智能制造的成果应用,提供成熟的工业APP,这就是大的方向。

  媒体:这两年贸易摩擦,国家自主创新“卡脖子”的问题受到很多关注,国家也在鼓励创新,提升国产替代。三一重工在这方面做到了什么样的程度,做了哪些努力?

  代晴华:三一重工“卡脖子”的工程其实在十年前就布局了。在2020年我们接待国家领导人的时候,都在问三一重工有没有被“卡脖子”的东西?三一重工在基础元器件,AI原件,控制器都布局了制造基地。所以三一重工代表这个行业,已经原则上没有“卡脖子”的问题。

  至于零部件中的芯片问题也有替代方案,因为我们这个芯片不像手机芯片里面要求那么高。工业芯片来说国产替代是完全可以用的,我们的布局比较早。

  第二,从行业来说互相有一个联盟来进行分工。对于规模制造的一些瓶颈,大家通过分工以后也能够完全是中国制造在全球的扩张毫无阻碍。就这么两个结论。

  媒体:三一重工作为一个深入践行智能制造的企业,在进行数字化转型的时候,有没有面临一些行业内共同的问题,特别是制造业数字和转型的共同问题,以及下一步如何进行攻克和解决这些问题?

  代晴华:说到制造业真正的问题还是在软件的问题,我们自己国家的工业软件还很少,所以面临的这些软件要进行替代。我们也找到了方向,就是新一代云原生技术给我们带来了机会。在工业软件上面,我们唯一存在的机会就是云原生。云原生使我们在构建新一代的工业软件上面具备了后发优势,不管是制造过程控制、5G云化控制、云计算,都是同一起跑线,甚至在某些领域我们有领先。核心在于,这些复杂的工业软件要转化成云原生的工业软件,还需要投入大量的人力物力,还需要中国一大批高级人才来作出共同的努力,这个是我们面临的最大的挑战。

  刘伟光:这个我也补充一下,其实现在在软件层面,树根在生产控制,生产运营这块本身有一些合作。其实树根面临的很多客户从1.0到3.0,什么样的企业都是有的。原来有一些用的很多国产的小软件,甚至有一些不再维护了,在云原生这条线上大家会出同样一条生产线,所有的机车厂都会在同一起跑线。树根在控制生产也好,研发设计也好,本身在做大量的累计和研发。这些慢慢都会把这些能够给所有树根的客户来做赋能。

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