东北工业转型,站在5G的肩膀上奋力一跃

  • 2024-11-29

  • 来源:36氪

2023年11月,工业和信息化部《2023年5G工厂名录》正式公布,300家已建成的国家级5G工厂被推向台前,成为数字化的转型标兵。

然而让人意外的是,东北一个名叫本溪工具的企业登榜。

这是辽宁本溪一个专门生产锯条产品的公司,已经有七十年历史之久。

本溪工具身处东北,一个被称为“共和国工业长子”的地方。

新中国第一架喷气式飞机、第一艘万吨巨轮、第一辆内燃机车……1000多项新中国工业史上“第一”曾在这里诞生。

东北 的黑土地里,埋藏的不只有逝去时代的素材,更有破土待发中未完待续的变革。

我们仍旧需要钢铁,需要汽车,只是我们更需要一种高效的方式去生产去组织它们。

与文艺作品带来的漫长停滞体感形成鲜明对比的是,二十多年来,已经作为一个符号化意象存在的东北,从来没有放弃发展的脚步。

在本溪工具,通过与辽宁移动与中兴的合作,不仅打造了辽宁首个国家级5G工厂,让公司产量提高了1.5倍、缩短了50%的待料时间以及20%的交货期。

与此同时,外销的市场也被随之被打开。疫情三年期间,本溪工具的利润每年增长15%,出口欧美和东南亚的营收,占到了公司销售总额约50%。

更进一步,围绕装备制造、石油化工、冶金这三大支柱产业,以及精细化运营、数字化浪潮、智能化变革, 东北从来没有放过任何一次再次振兴的机会。

本溪工具的二次崛起,正无声中为东北工业的转型提供了新的注脚。

漫长的变革

1998年,一家本溪的国营工具厂在阵痛中融入了转型改制的时代浪潮。

那年的5月11日,国营的本溪工具厂正式退下历史舞台,由600多位员工共同出资组建的本溪工具股份有限公司,在本溪市工商行政管理局登记成立。

国营变民企,从此从“大锅饭”变“自助餐”,故事的A面是丰俭由人、多劳多得,B面则是黑吉辽工业增长率已经连续十年全国垫底,自负盈亏也意味着从此再无体制兜底。

《漫长的季节》故事的结尾,曾经的优秀标兵王响,站在玉米地里,对着自己说出了一句话“往前看,别回头”。这也是这一年,本溪工具上上下下所有人对自己说的。

伴随旧日的秩序被时代铁轨震得粉碎,新生的蓬勃力量在缝隙中顽强破土而出。 变革的第一刀指向了产品线。过去,自1953年成立,伴随工具制造成为辽宁甚至东北的名片,本溪工具厂产线也一路扩张,直至计划经济结束,流水般的订单被市场化冲击。

与其四面开花、到处受敌,不如集中力量专精一项。做成看家本领的共识迅速在公司上下达成,产品删繁就简,往复锯和带锯条自此成为以后本溪工具厂的拳头产品。

二十年间,通过设立省级企业技术研发中心,本溪工具在相当长一段时间里研发费平均年投入近千万元。

老工业基础托底,本溪工具的市场规模常年稳居行业前二,双金属带锯条和高精度硬质合金带锯条成为中国市场的主流产品之外,产品还远销海外。

然而,另一个时代背景是,国企转型后的东北,漫长的阵痛不止体现在经济,更体现在人才。统计数据显示:东北常年生育率全国垫底之外,每年从东北高校毕业的100万大学生中,至少70%都将外流,整体学历越向金字塔尖走,流失的比例就越大,到了老牌名校哈工大,本地留存率仅有11.89%。

老底总会消失,新生力量补充不足。如何将过去几十年的积累留下,这是一个系统性问题。

答案是数字化,将无形经验固化为系统的能力;将口口相传的技术,变成可批量复制的数字化资产。

也是因此,本溪工具很早就开启了对管理系统的改革,通过引入各种ERP系统,解决了原有手工统计、单独汇总、重复数据等管理痛点,并应用了二维码生产追溯系统,将人、机、料、法、环的传统管理方法实行数字化转型,显著加快物料流转速度与资金周转效率,溯源也得以实现。

但这就够了吗?

5G推出后不久,辽宁省便在多份官方文件中明确指出,要让5G与本省优势行业融合应用,并针对重点行业、特色产业,推广5G轻量化规模应用的典型案例和示范标杆。

体制不再主导一切,但依然为变革中的玩家们,指明了变革与转型的最新方向。

全新的5G与70年的老工厂

70年的经验与技术传承,是本溪工具的光环,同时也是技术变革中的诅咒。

第一重困难来自厂区本身。 过去几十年间,钢铁冶炼与加工都是典型的人力密集型产业,要想提升效率,就必须引入AGV等自动化设备。然而本溪工具原本的厂区环境并不匹配自动化设备部署的需求,比如工厂地面不平整导致AGV无法运行。

当然,这种地面平整的历史遗留问题并不难解决。真正的困难是如何克服产线上每一位员工的思维惯性。

在工厂与生产车间,相当一部分员工尤其老师傅,大多只有中小学文化水平,他们有着丰富的经验,但如何说服他们接受智能化,改掉过去几十年的工作方式,这不是一个简单的事情。比如,在产量决定奖金的背景下,如何让所有的工人都养成在每天投产之前先检查机床?

类似的问题,在智能化水平已经很高的中台以及文职部门则以另一种更为隐蔽的方式出现。过去企业为了完成数字化引入了不少财务、生产、研发相关的ERP软件,然而各个环节之间并不打通。比如,相同的产品,往往会出现在研发处有一个名字,在生产区是另一个名字,在财务以及销售处为了便于理解,往往又有新的名字指代,不同软件之间,数据的标准也因此变得五花八门难以汇总。

困难一个接着一个,然而如何去做变革,对这个全新的课题,每个人都是一头雾水。

比如为了引进更多的自动化设备,打通不同环节的数据传输,本溪工具厂一度尝试引入4G和WiFi。然而生产场景下的工厂,其数据传输量远远高于常用的家庭场景,对信号传输速率以及稳定性的要求更是极高。

用中国移动工业互联网创新研究院副院长崔铎的话总结来说就是: 4G带宽先天不足;WiFi带宽虽然有优势,但又不满足工业场景对低时延的指标要求。

5G或许是个解决办法。但一眼望去,当时的东北敢于做出这种尝试的企业并不多,本溪工具,要成为第一批吃螃蟹的玩家吗?就在数字化改造迈入深水区的同年,在工信局的牵线搭桥下,本溪工具与辽宁移动以及中兴通讯正式建立了联系。

在中兴的南京滨江工厂参观,本溪工具找到了“抄作业”的答案。

这里承担着中兴服务器、网络设备等核心产品的智能化制造。超1万平方米的生产间仅有十几个工作人员工作。所有的货物运输,都由AGV云化智能小车、托盘立库系统、5G空中走廊在28个工作站组成的百米产线与仓库之间穿梭。

过去,一个订单需要至少6位工人分拣三天,如今通过自动化设备加5G仅需2小时就能完成。此外,通过5G CPE技术,在机械臂上加装高清摄像头,所有的设备组装都能通过计算分析,在一条产线上完成弹性生产,产线整体的自动化率达到98%以上。

从数据打通到仓储物流,再到自动化生产与检修,本溪工具的困扰,在中兴智能工厂以及与中国移动的一轮轮沟通中得到了解答。

本溪工具属于典型的离散型工业制造企业。此外,本溪工具所属的产业为典型的小众TOB型产业。无论是上游的设备、原材料还是工厂产出的产品,都缺乏消费品式的标准化,具有很高的非标与定制化特性。

那么如何将这些非标准化的产品工具与设备高效地组织在一起?答案依旧是5G。

一个新时代的工厂范例

技术变革的第一步,是通过引入AGV机器人与地牛对原本生产环节人工物料运输的替代。

过去,作为典型的离散型制造业企业,本溪工具冗长的物料运输环节,极大影响了工厂的制造效率与资金流转效率。往往产品生产只需1~2天,但半成品的库存到出厂却需要几个月,甚至就连简单的出库、打包、发货也需至少2~3天时间。有时候企业的利润大部分积压在了公司的库存之中,导致现金流周转不畅。

如今,通过这些无人设备,仓储运输效率得到极大提升,企业整体的仓储调度时间以及库存成本也降低了足足50%。同时5G叉车与立体库平台的使用,替代掉了原本极易被消耗的木质托盘,不仅带来了极大的成本节约,更是简化了仓储环节对人工的需求。

在最终的出库环节,原本的带锯条车间里,至少需要3、4个工人进行包装成品,但如今这些烦琐的工作,全部被一台自动码垛机代替,可以24小时上岗,全年无休。

物流与仓储之外,本溪工具还通过边缘计算及切片技术,从机器视觉识别检测技术入手,实现了产品质检的自动化。 通常来说,带锯条的生产,对质检要求非常高,不仅要求相邻齿高度差小于0.04mm,十刀内高度差小于0.1mm,就连检测点位于铣刀加工位置的距离,也被严格控制在2m~2.5m,要求之高,没有三五年丰富经验,难以入门,就连工厂里最熟练的老师傅也是常有看走眼的时候。

通过部署8K相机,并训练缺陷算法模型,无人质检得以实现。过去在4G或者WiFi的模式下,每张高精度相机拍摄出的照片文件大小至少有3G之多;每分钟流量吞吐高达百G,根本无法顺畅负荷。5G的大带宽特性则完美地解决了过去的这一困扰,通过将两部8K相机高速拍摄的图片实时传输至中兴通讯的数字星云质检平台,并进行缺陷分析,本溪工具的良品率提升了8%,为工厂带来的利润增加足足有6个点之多。

在这一过程中,技术不仅在替代人,更是在解放人。 关于东北过去国企历史改革带来个体浮沉,一个在影视剧中被反复呈现的是:当新时代的火车滚滚开来,旧时代最优秀的螺丝钉,究竟如何去从?在本溪工具,我们看到了答案: 时代变迁与个体命运之间的关系,不只有对抗,更有融合甚至逆势而上。

在这里,过去工厂很多老师傅虽然生产经验丰富,但却连鼠标键盘是什么都不知道,但如今,他们中的大部分已经完美融入数字化的产线改造。比如商品入库出库,如果以传统的手工方式记录,时间冗长枯燥不说,也极易出错。但通过扫码枪,不到1秒,商品编码就完成了记录与入库。即使没有电脑操作经验的老员工,也能很快掌握并配合,过去至少每天一小时的抄写,到如今只需5分钟,不仅省力更省心。

不仅是这种单点的变革,过去数字化建设中标准林立、数据孤岛的困境也通过将5G专网在不同设备的部署,实现了数据采集、汇总、整合、监控与应用。 在此之上,基于数据所产生的生产调度、库存管理、生产溯源也成为可能,发展了七十年的老工厂,第一次实现了对整体生产与运转情况的全面感知。

当然,5G的想象力不止如此。在本溪工具的转型中,技术人员们经常提到一个词语是剪辫子。简单来说,就是通过5G对传统有线设备的替代,无论大型设备还是小型的AGV机器人,其自由组装搭配之灵活,就像把家里的扫地机器人,从客厅挪到卧室一样简单。

过去设备进场即被框死的工厂,变得“可拆卸”“可组装”“可升级”,设备在不同车间、不同产线上自由组合,实现真正的柔性生产。 以此为突破口,5G带来的不仅是旧有生产模式的升级,更是一种全新的工厂制造范式的出现。

从标兵到链主

在东北,本溪工具这样的故事其实并非孤例。

中国移动工业互联网创新研究院副院长崔铎回顾过去几年5G在东北产业互联网的普及:高端制造上,他们曾帮助沈阳机床建设了5G工厂,让其主轴制造过程中监测实现机器替人减员增效;在钢铁领域,鞍钢的5G厂,机器视觉已经应用在带钢表面检测,预测性维护应用在辊道电机监控等方面,每年节约成本千万起步;在化工领域,机器视觉、机器嗅觉成为安全生产的标配,盘锦的辽东湾、锦州化工园区已经大规模落地

相比中部城市,由于重工业的定制化程度更高、生产效益偏低、缺乏转型资金、大国企偏多的生态结构等因素影响,东北的这种转型或许速度会慢一点。但在崔铎看来,东北同样具备自己得天独厚的优势:

“东北的产业结构是大国企带着一堆小民企,这也是链式转型一个比较好的突破点,就是抓住产业链的龙头,通过龙头企业的数字化转型,带动下它的供应链上中小企业进行转型。与此同时,在产业集群中,通过龙头企业主导构建产业大脑,借助数字化转型服务商的力量,把产业集群里的共性的需求和共性的特点集中在一起,可以快速形成集群式的转型。”

一定程度上,东北的辉煌与没落一体两面。

如今,有了链主的标杆性示范,东北工业的二次崛起,才刚刚拉开序幕。

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