海爾冰箱為智能互聯(lián)工廠(chǎng)——全球家電行業(yè)首個(gè)智能互聯(lián)工廠(chǎng)，堪稱(chēng)家電業(yè)的寶馬工廠(chǎng)。

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生產(chǎn)環(huán)節(jié)的三化

工廠(chǎng)的外觀與其他工廠(chǎng)并沒(méi)有太大區(qū)別，方方正正的廠(chǎng)房安靜地立在皚皚白雪中。然而進(jìn)了廠(chǎng)房，那種差異感立刻撲面而來(lái)。寬敞的廠(chǎng)房?jī)?nèi)，一眼望去，很少能看到生產(chǎn)線(xiàn)上操作的員工，大大小小的顯示屏隨處可見(jiàn)，一種無(wú)人駕駛的物流運(yùn)送車(chē)在生產(chǎn)線(xiàn)和配件庫(kù)之間穿梭，并歡快地播放著流行歌曲。還未等仔細(xì)介紹，這一切已經(jīng)讓《電器》雜志記者感到非常新鮮。

記者了解到，整個(gè)工廠(chǎng)強(qiáng)調(diào)的是模塊化、信息化和自動(dòng)化。在現(xiàn)場(chǎng)，記者看到，整個(gè)工廠(chǎng)內(nèi)部的布局與傳統(tǒng)工廠(chǎng)完全不同。“整個(gè)工廠(chǎng)的工藝布局是以模塊化為基礎(chǔ)。”海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)負(fù)責(zé)人孔慶堂介紹說(shuō)，“所謂模塊化，是將冰箱幾百個(gè)零部件整合為模塊。以沈陽(yáng)海爾冰箱工廠(chǎng)生產(chǎn)的勻冷冰箱為例，該產(chǎn)品共有500多個(gè)零部件，我們把它整合為23個(gè)模塊。”

記者發(fā)現(xiàn)，整個(gè)冰箱生產(chǎn)線(xiàn)被分為門(mén)體模組，箱體模組，箱體發(fā)泡，總裝，抽空灌注、紅外檢測(cè)和成品包裝共五大部分。其中門(mén)體模組包括門(mén)殼成型、門(mén)襯成型等模塊生產(chǎn)環(huán)節(jié)，箱體模組包括蒸發(fā)器模塊、底鋼后背模塊和U殼成型模塊等模塊生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)模塊化之后，一方面為整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)柔性化打下基礎(chǔ)，使在一條線(xiàn)上生產(chǎn)不同型號(hào)的產(chǎn)品變?yōu)榭梢裕硪环矫妫部梢砸源藶榛A(chǔ)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求。

“仍以勻冷冰箱為例，23個(gè)模塊分為通用模塊和個(gè)性模塊，其中個(gè)性模快是指用戶(hù)根據(jù)自己的需求可選的模塊，這就讓生產(chǎn)線(xiàn)可以生產(chǎn)出專(zhuān)為某一個(gè)用戶(hù)生產(chǎn)的個(gè)性化冰箱。”孔慶堂說(shuō)，“不是基于模塊化的自動(dòng)化一定不可持續(xù)。”

而有關(guān)自動(dòng)化和信息化的應(yīng)用，在工廠(chǎng)內(nèi)更是隨處可見(jiàn)。據(jù)介紹，整個(gè)海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)內(nèi)共設(shè)有三塊大屏幕，可以實(shí)時(shí)顯示整個(gè)工廠(chǎng)的制造實(shí)況，包括哪個(gè)工位是在正常生產(chǎn)，哪個(gè)工位處于空閑狀態(tài)，哪個(gè)工位出現(xiàn)故障等信息。除三塊大屏幕外，每道生產(chǎn)工序上都有相對(duì)較小的屏幕，用來(lái)顯示本工序的實(shí)時(shí)信息。

在箱體發(fā)泡生產(chǎn)線(xiàn)上，記者看到，這個(gè)工廠(chǎng)共擁有28個(gè)發(fā)泡工位，每個(gè)工位是正在生產(chǎn)還是空閑一目了然。在門(mén)殼模塊生產(chǎn)區(qū)，記者看到了只有兩名一線(xiàn)工人的全自動(dòng)門(mén)殼成型線(xiàn)，設(shè)備為高柔性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)，并滿(mǎn)足了用戶(hù)個(gè)性化定制需求。

“通過(guò)全流程優(yōu)化設(shè)計(jì)，這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)用人數(shù)由傳統(tǒng)工廠(chǎng)的40人優(yōu)化到2人，整到工序完成時(shí)間從25秒縮短至12秒，更換模具時(shí)間由傳統(tǒng)的30分鐘更換一個(gè)模具縮短至5分鐘可以更換5個(gè)模具。”孔慶堂介紹說(shuō)。

在內(nèi)膽生產(chǎn)單元，海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)采用了自動(dòng)纏膽生產(chǎn)工藝。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)無(wú)人化運(yùn)行，并采用可編程序設(shè)計(jì)，以適應(yīng)未來(lái)多種型號(hào)擴(kuò)展。而在U殼生產(chǎn)線(xiàn)，海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人全自動(dòng)配送，8種不同型號(hào)的U殼可以混流生產(chǎn)，并與內(nèi)膽模塊智能匹配。

海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)的總裝線(xiàn)也是值得重點(diǎn)推薦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

“我們將100多米的傳統(tǒng)生產(chǎn)線(xiàn)改裝成4條18米長(zhǎng)的智能化生產(chǎn)線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制選配組合。”孔慶堂說(shuō)。據(jù)介紹，這個(gè)總裝生產(chǎn)單元整合了氫氧焊接、高頻感應(yīng)焊接等高新焊接技術(shù)，以水及電等綠色環(huán)保材料為原料替代乙炔氣，在實(shí)現(xiàn)了高效高質(zhì)的同時(shí)，更盡到環(huán)保的社會(huì)職責(zé)。“我們實(shí)現(xiàn)了10秒一個(gè)下線(xiàn)節(jié)拍，但單工位操作節(jié)拍延長(zhǎng)，這使工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，操作質(zhì)量卻提高了。”孔慶堂介紹說(shuō)。

據(jù)介紹，海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)通過(guò)生產(chǎn)模塊化布局，實(shí)現(xiàn)了單線(xiàn)產(chǎn)能、單位面積的產(chǎn)出翻番，物流配送距離也比傳統(tǒng)工廠(chǎng)減少43%左右，生產(chǎn)節(jié)拍縮短到10秒1臺(tái)。

整個(gè)生命周期的三大互聯(lián)

在工廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)，記者看到的只是生產(chǎn)環(huán)節(jié)。實(shí)際上，作為被稱(chēng)為“家電行業(yè)第一個(gè)智能互聯(lián)工廠(chǎng)”的海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)，它的智能與互聯(lián)卻絕不僅僅限于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而是實(shí)現(xiàn)了以iMES為核心，對(duì)它所生產(chǎn)的產(chǎn)品及整個(gè)生命周期的智能互聯(lián)。

“體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代用戶(hù)對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求，決定了制造企業(yè)要把精力放在最大程度滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化體驗(yàn)上。”孔慶堂說(shuō)，“為此，企業(yè)應(yīng)該打破固有的思維，讓用戶(hù)從原先只參與產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等全過(guò)程中。海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)通過(guò)搭建信息智能化交互平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)、工廠(chǎng)以及供應(yīng)商之間的信息互聯(lián)。”據(jù)介紹，與用戶(hù)互聯(lián)后，用戶(hù)可通過(guò)線(xiàn)上平臺(tái)下單，根據(jù)自己的喜好選擇冰箱的顏色、款式、性能等，這些信息可以直接傳送到生產(chǎn)線(xiàn)工位，輸入個(gè)性定制需求。

與供應(yīng)商互聯(lián)后，供應(yīng)商可以無(wú)障礙參與到產(chǎn)品與方案的前端設(shè)計(jì)，交互出一流的模塊，一流的自動(dòng)化解決方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品迭代引領(lǐng)目標(biāo)。記者在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就注意到，在門(mén)體裝配生產(chǎn)環(huán)節(jié)，屏幕上還可以顯示出本工位上正在裝配的冰箱的定單號(hào)、冰箱的型號(hào)、用戶(hù)所在區(qū)域以及用戶(hù)姓名。

記者看到，其中一臺(tái)正在裝配的冰箱，用戶(hù)姓名為楊福，冰箱型號(hào)為BCD-215SNGN，裝配的冰箱門(mén)體為微波蕩漾金門(mén)板。同時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，還有科隆、康盛這樣的模塊供應(yīng)商為海爾冰箱進(jìn)行模塊生產(chǎn)。這種互聯(lián)被海爾冰箱稱(chēng)為“內(nèi)外互聯(lián)”。

除內(nèi)外互聯(lián)外，還有信息互聯(lián)和虛實(shí)互聯(lián)。信息互聯(lián)是指為工廠(chǎng)植入可以自主思考的大腦。孔慶堂介紹：“傳統(tǒng)工廠(chǎng)只是在人的操作下進(jìn)行來(lái)料加工，一旦離開(kāi)人的操作與管理，工廠(chǎng)就失去了創(chuàng)造價(jià)值的能力。但在海爾互聯(lián)工廠(chǎng)內(nèi)，隨著機(jī)器設(shè)備的高度自動(dòng)化及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，工廠(chǎng)具備了自主思考的能力，工廠(chǎng)可以根據(jù)用戶(hù)需求自生產(chǎn)、自驅(qū)動(dòng)、自運(yùn)行。U殼智能配送線(xiàn)。沒(méi)有采用傳統(tǒng)的工裝車(chē)運(yùn)輸方式，在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)無(wú)人配送，并實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)精準(zhǔn)匹配生產(chǎn)和全自動(dòng)即時(shí)配送。”

虛實(shí)互聯(lián)主要是指應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)及信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的互聯(lián)互通，具體而言是通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)獲取3D模型，自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)全流程。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的虛擬仿真，也可以應(yīng)用在物流仿真當(dāng)中，有利于提前判斷并檢測(cè)出生產(chǎn)環(huán)節(jié)的紕漏、降低出錯(cuò)率、規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)等。

“將用戶(hù)、工廠(chǎng)、模塊商、設(shè)備商等全流程全要素實(shí)時(shí)互聯(lián)起來(lái)，在網(wǎng)上可以實(shí)時(shí)跟蹤冰箱的生產(chǎn)、發(fā)貨全過(guò)程，可以實(shí)時(shí)看到每一臺(tái)冰箱的用戶(hù)定制需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的SPC控制及全流程的質(zhì)量追溯。”孔慶堂說(shuō)。

過(guò)程曲折而艱難

置身于這么“高、大、上”的工廠(chǎng)之中，除了收獲了一個(gè)又一個(gè)驚嘆之外，更讓記者感興趣的，是它背后的建設(shè)起因和過(guò)程。

“海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)是2011年規(guī)劃建設(shè)的，當(dāng)時(shí)，還只是規(guī)劃要建一個(gè)傳統(tǒng)工廠(chǎng)。但2012年12月到2013年12月之間，我們逐步確立了引領(lǐng)的目標(biāo)，決定將其打造成互聯(lián)工廠(chǎng)。從2013年12月至今約一年的時(shí)間里，這個(gè)互聯(lián)工廠(chǎng)已成雛形。”孔慶堂說(shuō)，“當(dāng)前全球爆發(fā)了新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命，特別是在工業(yè)領(lǐng)域。

如在德國(guó)政府推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中，工業(yè)4.0被列為十大項(xiàng)目之一。美國(guó)政府推出了智能制造戰(zhàn)略，以GE為代表的美國(guó)企業(yè)積極推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命。同時(shí)，我國(guó)正在編制的《中國(guó)制造2025》也將工業(yè)智能化作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，體現(xiàn)了我國(guó)力爭(zhēng)在工業(yè)4.0浪潮中搶占重要制高點(diǎn)的戰(zhàn)略需求。”

在這樣的背景下，海爾為沈陽(yáng)工廠(chǎng)確立了戰(zhàn)略目標(biāo)，即承接白電引領(lǐng)戰(zhàn)略，創(chuàng)建一流模塊化資源與用戶(hù)并聯(lián)交互的生態(tài)圈，實(shí)現(xiàn)智能無(wú)人化及生產(chǎn)線(xiàn)每筆定單都是有主的引領(lǐng)目標(biāo)，滿(mǎn)足用戶(hù)全流程個(gè)性化定制的最佳體驗(yàn)。

記者了解到，在確立將沈陽(yáng)工廠(chǎng)打造成最先進(jìn)的智能互聯(lián)工廠(chǎng)的目標(biāo)到今天工廠(chǎng)已經(jīng)形成雛形，兩年多的時(shí)間里，海爾也走了不少?gòu)澛贰？讘c堂介紹：“最早我們是自己干，先成立了一個(gè)6人的建廠(chǎng)小組，后來(lái)又組成一個(gè)36人的建廠(chǎng)團(tuán)隊(duì)，雖然很努力，但成果卻僅限于在傳統(tǒng)工廠(chǎng)基礎(chǔ)上基于設(shè)備改造的逐步升級(jí)。后來(lái)，我們決定利用海爾的全球資源，吸引德國(guó)STAUFEN、GE等全球頂級(jí)的資源與我們一起構(gòu)建工廠(chǎng)的模型和建設(shè)工作。”

“我們首先提出的對(duì)新工廠(chǎng)的愿景，即以用戶(hù)為中心，讓用戶(hù)與全流程實(shí)時(shí)互聯(lián)，快速滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化定制體驗(yàn)。”海爾冰箱有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，“在這個(gè)愿景下，確立了工廠(chǎng)的升級(jí)路徑必然是由大規(guī)模制造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變，再進(jìn)一步升級(jí)成互聯(lián)工廠(chǎng)。”為此，海爾提出，互聯(lián)工廠(chǎng)必須在基于標(biāo)準(zhǔn)化、精益、模塊化、自動(dòng)化的前提下，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)智能化信息交互。

圍繞著用戶(hù)的個(gè)性化需求的要求，海爾冰箱層層解構(gòu)，對(duì)互聯(lián)工廠(chǎng)的模式進(jìn)行了探索。“以用戶(hù)為中心，基于用戶(hù)需求匹配互聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)體模式，實(shí)現(xiàn)前聯(lián)研發(fā)、后聯(lián)用戶(hù)，滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化定制體驗(yàn)。從傳統(tǒng)的ERP為核心到以iMES為核心，從串聯(lián)流程到通過(guò)搶單機(jī)制驅(qū)動(dòng)全流程并聯(lián)，打破原來(lái)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式，變成模塊化生產(chǎn)，這需要思維方式的轉(zhuǎn)變。”

海爾冰箱有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“而從實(shí)踐結(jié)果來(lái)看，在用戶(hù)價(jià)值端，我們實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品質(zhì)的大幅提升，用戶(hù)滿(mǎn)意度的大幅提升，定單交付周期由15天縮短至7天，個(gè)性化定制產(chǎn)品種類(lèi)由20多種增加到500多種。而在企業(yè)價(jià)值端，工廠(chǎng)布局形成一個(gè)以模塊化為基礎(chǔ)的柔性布局，前工序?qū)崿F(xiàn)智能自動(dòng)化和零停線(xiàn)換型，物流實(shí)現(xiàn)了柔性、無(wú)人的智能配送，打造出一條高柔性化定制總裝線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)以iMES為核心的全流程智能互聯(lián)。”

對(duì)于工廠(chǎng)的整個(gè)建設(shè)過(guò)程，海爾有關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“所謂的工業(yè)4.0、智能制造等，現(xiàn)在都僅僅是一個(gè)道理，還沒(méi)有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)化的東西，海爾打造這個(gè)工廠(chǎng)，是一個(gè)很艱苦的過(guò)程，走了很多彎路。以模塊化為例，這說(shuō)著容易的三個(gè)字，但如何把500多個(gè)零部件整合成20多個(gè)模塊，卻需要大量的基礎(chǔ)工作。再比如，雖然海爾借助了很多外部資源，但在家電行業(yè)沒(méi)有任何案例可以借鑒的時(shí)候，如何讓這些資源配合好并發(fā)揮作用，這也非常難。”

對(duì)此，中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)姜風(fēng)則認(rèn)為，沒(méi)有大量基礎(chǔ)工作的積累，海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)走不到今天。“非常不容易，也不是誰(shuí)都學(xué)得會(huì)。”姜風(fēng)說(shuō)，“這是我見(jiàn)過(guò)的中國(guó)家電行業(yè)以及我看過(guò)的國(guó)外的工廠(chǎng)中，最先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)工廠(chǎng)，它把以前諸如工業(yè)4.0這樣概念性的東西真實(shí)地?cái)[在人們面前。作為中國(guó)家電行業(yè)的優(yōu)秀代表，海爾對(duì)智能互聯(lián)工廠(chǎng)模式的有益探索和實(shí)踐為產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了表率和引領(lǐng)作用。未來(lái)，希望有更多像海爾這樣的企業(yè)，共同推動(dòng)中國(guó)家是業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為用戶(hù)提供更多、更好的服務(wù)。”

海爾有關(guān)負(fù)責(zé)人還透露，目前，海爾集團(tuán)總共擁有四個(gè)智能互聯(lián)工廠(chǎng)，除海爾冰箱沈陽(yáng)工廠(chǎng)外，在廣東有一家洗衣機(jī)智能互聯(lián)工廠(chǎng)，在河南有一家空調(diào)智能互聯(lián)工廠(chǎng)，在青島有一家電熱水器智能工廠(chǎng)。“目前，我們正計(jì)劃在湖南打造海爾冰箱第二家智能互聯(lián)工廠(chǎng)。”這位負(fù)責(zé)人說(shuō)。