“WIC奖”展播一:海尔智家灯塔工厂数字化平台

  • 2022-09-14

  • 来源:世界智能大会组委会秘书处

本届评选面向“智能制造”方向,围绕关键技术及核心基础部件、智能化装备和制造过程智能化技术与系统(数字化工厂车间)三大领域,面向全国征集到186个案例,覆盖全国21个省(直辖市),分布在27个行业。评选活动遵循公平、公正、客观、权威的原则,由30位智能科技领域中外知名院士和专家组成评审委员会,从创新性和独特性、应用价值与实效性、实施难度与复杂性、市场影响与推广性等维度对申报案例进行评审,最终评选出10个优秀案例。我们将在未来一段时间通过官网、官微等平台陆续展播优秀案例,推动创新应用案例的推广和普及,进一步带动人工智能和实体经济的深度融合。

本期案例概述

本期为大家带来十大优秀案例之一、制造过程智能化技术与系统(数字化工厂/车间)领域入选案例——海尔智家灯塔工厂数字化平台,核心技术关键词为IOT、机器视觉以及人工智能。

海尔智家目前已有4家工厂由世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同评为“灯塔工厂”。海尔智家灯塔工厂数字化平台为工厂的数字化升级转型提供了基础平台和能力支撑。灯塔工厂的数字化赋能首先从工厂内部的互联互通开始建设,搭建灯塔工厂IOT互联平台、数字化员工工作台,然后通过供应商数字化工作台的建设,提升工厂并联供供应商供应链协同能力。

本期案例详解

一、在流程断点和管理困难中创新技术应用

在灯塔工厂的建设过程中,工厂业务用户遇到了主要来自人员效率、设备互联、物料齐套等方面的流程断点和管理困难:

在人员方面,员工缺少来自信息系统的有效支持,信息系统更多的是指令下发、绩效评价的功能,导致员工只是被动执行系统指令,进行大量重复机械劳动,工作积极性不高,缺少进行质量改善闭环动力和创新增值的意识。

在设备方面,互联设备PLC型号、接口类型众多,导致采集系统复杂,采集系统稳定性压力大,构建成本高、维护成本高;互联数据难复用,业务系统对互联数据的需求参差不齐,采样数据的频率、点位都不同;采集到的业务数据在其他业务系统很难复用,建立的采集通路扩展采集点位非常困难。

在物料方面,供应商端海尔采购订单的生产进度、过程质量、物料库存、交付进度等信息对海尔不透明,海尔的物料库存、月台预约、外检排班等信息对供应商也不透明,双方协同能力较差,物料无法实现准时交付配送,现场经常因物料不齐套临时换产。

为解决上述难题,海尔智家数字化工作台规模化应用4IR(4th Industrial Revolution 第四次工业革命)技术,包括5G、大数据、IOT、机器视觉和人工智能等,采用多层云服务架构(Iaas, PaaS, SaaS, DaaS等),SOA微服务分布式部署。平台在设计、研发环节具有技术领先性和前瞻性,通过核心业务的模块化部署,即插即用,实施成本可大幅降低;通过平台的微服务化,模块的并联和迭代优化,实施周期可以大幅缩短;通过平台的高可用和弹性扩展,快速响应,IT的物理资源要求大大降低。

二、在平台构建中提高全流程互联协同能力

基于灯塔工厂生产经营活动中的交互定制、协同采购、智能制造、智慧物流、智慧服务等场景需求,通过IOT物联平台、员工数字化工作台、供应商数字化工作台的构建,为制造全流程领域参与者提供流程重构、模式创新的数字化能力服务,提高灯塔工厂的全流程互联协同能力,推动灯塔工厂的模式创新和变革。

1、IOT互联平台联设备:搭建全场景、全要素、全设备互联协作平台,统一全流程物联规范标准。提供设备台账、备件管理、数据采集配置、数据采集、数据监控、数据服务等设备管理工具,引入数采盒子+5G技术,实现单台互联成本对比传统方案大幅下降;空调全产业冲片机互联,实现设备效率提升,5冲片机单台日产量提升显著。该平台的搭建实现了人机、机机、机物互联,生产过程各环节透明可控,平台调度中心集中监控、实时调度,推动工厂内生产高效协同。

2、员工工作台联创客:集团全产业工厂,数万蓝领创客上平台,为员工提供技能培训、人岗匹配、考勤上岗、创客积分、创新增值、用户交互等服务。搭建数字化员工工作台,为制造全流程的参与者提供一站式办公服务,全面覆盖工作场景,构建了“事前有预算,事中有反馈、事后有闭环”的工作模式,极大提升了员工工作效率,同时有效保障了产品质量和制造成本的控制。

3、供应商工作台联供应链:通过集团1000+供应商上平台,使工厂和供应商能够共享生产和交付计划,实现供应商生产过程透明可视,物料质量检测信息互联互通,供应商联合库存实现物料按需配送,物料配送交付全流程可跟踪,实现智慧预约、精准配送,工厂月台周转效率和物料准时交付率都得到了明显改善,打造敏捷、高效、互信的供应链新生态。

图:智能冲压铆接

 
图:天津洗衣机工厂5G+AR首件检验

三、在反复实践中精准把脉企业数字化

海尔智家数字化平台以交互定制、协同采购、智能制造、智慧物流、智慧服务为核心,搭建覆盖计划、采购、生产、质量、仓储等制造流程的场景化服务平台,实现APS/MES/WMS/EKM/SRM等系统软件平台应用化、微服务化。截止2021年项目累计完成海尔内部全部工厂全面复制推广应用,完成国际化推广数十家企业应用。在复制推广过程中,海尔智家总结出以下影响企业数字化转型的四大因素:

1、思想:企业管理者对数字化转型的思想认识不足,对数字化项目究竟对企业的发展能起多大作用的认识不够充分,对实施数字化项目的难度估计不足,对实施数字化项目的过程、模式、手段、方法等认识不足。

2、人才:大多数制造企业的数字化人才缺口明显,既熟悉企业业务流程又对数字化技术应用设计有经验的复合型人才在全行业都属稀缺资源。同时在整个数字化转型的周期过程中,仍然需要大量的技术人员参与其中。

3、资源成本:数字化转型项目通常需要对现有应用系统进行迭代、重构,新旧系统切换工作量大,涉及大量的资源成本投入,这种改造成果同时还带有不确定性,可能会对企业的正常运营活动产生影响。

4、数据:企业的生产数据标准化、规范化程度低,对生产数据开发加工能力不足,仅能够将数据进行单纯的汇集,难以将相关数据融入整个生产系统创造更大价值。

四、在赋能中构建生生不息的生态系统

目前,中国相当多的行业和制造企业都有产能过剩,同质化严重,国际化竞争力不足,自主创新不够等特点,企业的升级转型迫在眉睫。在灯塔工厂数字化平台建设过程中,海尔智家梳理、整合离散制造的公共业务场景,搭建覆盖计划、采购、生产、质量、仓储等制造流程的场景化服务平台,为离散制造行业的企业提供一站式低成本、快速部署、易运维的智能制造数字化云服务,实现对中小离散制造企业的数字化赋能。

海尔智家围绕用户需求,创造用户终身价值,始终紧持自主创新与开放合作相结合,实现跨行业、跨领域生态赋能,助力工业企业数字化转型、智能化升级,为制造国向制造强国转变贡献力量。目前COSMOPlat以增值分享为吸引力,已经孕育出建陶、房车、农业、医疗、机械、模具等15个行业生态,数百家企业,实现灵活布署、跨行业领域快速复制,为用户带来“衣、食、住、行、康、养、医、教”等全方位美好生活体验,形成生生不息的生态系统。

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