踔厉奋发新征程 | 智慧连接 制造升级
踔厉奋发新征程 | 智慧连接 制造升级
工业互联网全面融入45个国民经济大类
湖北省武汉市中国光谷科技会展中心展出的“5G+工业互联网”成果。新华社记者 伍志尊 摄
10月12日，2023年（第五届）全球工业互联网大会在浙江桐乡召开。会上发布了工业互联网融合创新应用行业推广行动案例、全国首个工业数字化转型评价综合指数等一系列成果。
工业互联网是5G时代新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，是数字经济的重要组成部分以及中国工业转型升级和创新发展的重要驱动力。近年来，中国工业互联网快速成长，已全面融入45个国民经济大类。截至今年上半年，中国工业互联网的产业规模已超1.2万亿元，工业互联网技术体系及关键技术已成为基础设施要素升级和集成创新的重要支撑，工业互联网平台资源配置能力显著增强，重点平台工业设备连接数量大幅增长。
“用工大户”变全流程自动化工厂
工业互联网让转型企业快速提升数字化能力
位于山东省枣庄市的山东正凯新材料股份有限公司（以下简称“正凯新材料”）是一家集高端纱线研发、生产、销售于一体的现代民营企业。在传统意义上，纺织业属于典型的劳动密集型产业，是“用工大户”，但在正凯新材料的车间内，各种各样先进的自动化设备却远远多过工人。从一排排高速运转的纺织机，到来来往往的AGV智能小车，再到企业内部互相联通的多个管理系统和数据平台，整个生产流程都彰显着智能化和数字化。
从一家人工织造的传统纺织企业到如今实现全流程数字化驱动、监控与管理的现代化工厂，正凯新材料数字化转型的背后，有一个重要“法宝”，就是工业互联网。
正凯新材料是从2018年开始谋求转型的，当时，传统纺织企业的痛点已经开始显现。一方面，从成本来说，企业人工成本逐年攀升，传统生产流程能耗较高。另一方面，从市场需求来说，客户要求的市场交货周期越来越短，对企业提出了新的更高要求。
正凯新材料工业互联网事业部总监何胜军表示，2018年，公司选择与工业互联网平台合作，通过工业互联网，企业生产模式有了显著变化。传统纺纱工厂以大批量生产为主，产品单一，且先生产产品再进行市场推销。现在通过工业互联网，企业实现全流程数字化，数据全部互通融合，管理更加精准，订单量比以前多了许多，产品种类也更加多样，生产周期缩短了30%左右。
正凯新材料合作的工业互联网平台是卡奥斯工业互联网平台。卡奥斯纺织服装行业总经理王晓凤表示，卡奥斯运用工业互联网、5G、大数据等前沿科技，针对正凯新材料多品种小批量的业务需求，结合卡奥斯纺织服装大规模定制解决方案，为正凯新材料打造了企业级的纺纱生产智造平台，结合新工厂工业网络部署、纺纱物联网等系统，实现工厂全流程数字化驱动、监控与管理。
作为具有中国自主知识产权的工业互联网平台，卡奥斯一方面通过持续与用户沟通互动，将用户由被动的购买者变为参与者，让用户的需求和创意充分得到捕捉；另一方面，通过为企业赋能，让企业的生产线更加柔性、更加智能，能够快速响应用户的需求。
王晓凤介绍，基于独创的大规模定制模式，卡奥斯构建起自主可控的平台技术体系。一方面，大规模个性化定制模式让用户需求与制造流程紧密相连，突破了企业提升生产效率、降低成本和满足用户个性需求的“不可能三角”；另一方面，聚焦大连接、大数据、大模型三大核心技术，平台能够凭借数据高价值转化能力，将复杂的数据架构封装成丰富的数据服务，服务不同规模、不同行业、不同发展阶段的企业用户。
近年来，越来越多的企业开始谋求数字化转型，卡奥斯的工业互联网平台为越来越多的企业赋能，提供科学的方法和有益的经验。“对于企业来说，工业互联网通过提供低成本、快部署、易运维和强安全的轻量化应用，可以显著降低企业数字化转型门槛，让企业以灵活的方式快速提升数字化能力，从而实现降本增效，更好地关注和实现用户需求。”王晓凤表示，以服装行业为例，在国际环境变化和疫情冲击下，曾作为外贸代工企业的青岛瑞华失去了“大货代工”的优势，订单量大幅减少。通过与卡奥斯的合作，瑞华仅用6个月的时间打造出全新数字化智能工厂，并建立柔性快反的企业级平台，具备了小批量柔性生产能力后，瑞华企业订单量增加30%，订单附加值提高150%，绘制出企业增长的“第二曲线”。
多规格、小批量、个性化定制成为可能
智能制造协同平台打造柔性化生产线
在浙江省嘉善县梦天家居集团股份有限公司（以下简称“梦天家居”）3号车间的自动化木门生产车间，经过复合、裁切等工序，一扇扇个性化“定制版”木门不断被加工成型。
定制木门，客户的需求极其多样化，为了能够更好地满足客户的需求，梦天家居通过产品数字化、模块化设计、个性化组合和生产流水线智能化建设，创新搭建了个性化大规模家居智能制造协同平台。
梦天家居信息中心经理谈宏宇介绍，智能制造协同平台由智能营销、3D研发设计、智能制造运营、供应商管理、数字化决策支持等子平台组成，通过信息化集成和协同，将客户个性化定制平台与客户关系管理系统、供应链管理系统、生产过程执行系统做全面协同，并将个性化定制平台的客户需求与产品设计、原料采购、订单处理、生产制造、仓储运输、物流配送、安装售后等环节高效整合，建立快速反应、服务全程自动化、透明化、数字化的高效智能处理体系，实现核心业务的一体化、模型化、多元化运营。
“以前装修房子，设计图纸多为CAD黑白图纸，从图纸定稿到开始装修，设计师要与客户来回沟通、反复画图。”谈宏宇说，“为了有效提高沟通效率，快速让客户体验到家居空间效果，现在我们通过智能制造协同平台，运用三维设计软件，客户就可以与设计师零距离在线交流，以类似‘搭积木’的方式，实现非标材料在线挑选，自由组合生成设计图纸，并快速形成装修设计的效果图，还可以通过快速变更模型来改变设计方案，给客户更好的设计体验。”
设计方案确定后，智能制造协同平台的订单系统按照客户需求，对产品进行三维建模，并通过生产软件系统自动拆解为相应的生产部件，同时平台还可根据订单时间要求，将订单涉及的生产部件区分为通用件、专用件、非标件后，再合理安排投入生产线，实现柔性生产。
进入梦天家居的智能化生产车间，设备感知系统、产线自动配送系统等不同生产类型的设备成片规整设置，生产、包装等环节一目了然。“我们的个性化定制，已全部实现从投料到成品的流水式柔性混流生产加工，能快速满足消费者个性化需求；智能制造单线效率可以做到1分钟1扇木门；实现了国家重点项目水性漆在线自动喷涂的工艺稳定，提升了油漆品质和一次性合格率。”据谈宏宇介绍，工业互联网平台的建设，不仅解决了木作行业调度难、排程难、质量难控制等问题，还实现了木作的多规格、小批量、个性化生产。
统计显示，该平台运用后，梦天家居的运营成本降低了约20%，产品研制周期缩短了近30%，生产效率提升了20%以上，而产品不良品率也大大降低。
新一代信息通信技术与新型工业基础设施强强联合
“5G+工业互联网”融合发展进入快车道
走进位于福建省福州市的宝钢德盛炼钢厂转炉作业区，设备轰鸣，天车调运着20吨重的钢包穿梭在车间里，转炉焰火熊熊燃烧，无人遥控钢包车自动完成测温、取样等一系列工作。不远处的车间智慧中心，通过5G远程集控技术，工作人员在空调房里实时监控、调配各道工序。
福建省宝钢德盛精品不锈钢绿色产业基地内，工作人员正在通过工业互联网系统远程操作进行炼钢。刘其燚 摄
这样的生产场景在福建并不罕见。在这些企业内，机器与机器、机器与人都能够互联互通，各个环节、各个流程的数据共享互通。而把这些企业的众多生产线、设备和工人连接起来的，正是“5G+工业互联网”。工业互联网不是互联网在工业的简单应用，而是更多先进技术的融合。借助5G大带宽、低延时的优势，生产车间内的工业设备联云上网，海量数据得以快速上传；而工业互联网则助力制造业形成基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，实现流程的可视化、生产资源的数字孪生、生产参数的快速转移等功能。
近年来，“5G+工业互联网”的融合发展在国内已进入快车道。一方面，我国已建成全球规模最大、技术最先进的5G网络，另一方面，我国工业互联网的产业规模已超1.2万亿元，这些也催生了融合5G技术和工业互联网的5G全连接工厂。2022年8月，工业和信息化部印发了《5G全连接工厂建设指南》，提出推动万家企业开展5G全连接工厂建设，建成1000个分类分级、特色鲜明的工厂，打造100个标杆工厂，推动5G融合应用纵深发展。进一步加快“5G+工业互联网”新技术新场景新模式向工业生产各领域各环节深度拓展，推进传统产业提质、降本、增效、绿色、安全发展。
根据《5G全连接工厂建设指南》的定义，5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成，打造新型工业互联网基础设施，新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场，形成生产单元广泛连接、信息运营深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。
近年来，在国内，已有不少5G全连接工厂上线。位于江苏省无锡市的红豆男装5G全连接工厂是全国首批5G全连接工厂。在这里，主要设备的联网率高达95%，几乎所有的设备都实现了网格化管理，从销售到产品设计、生产、供应链、物流以及客户服务等环节，全部都在“工厂大脑”的掌控之中。据工厂的有关负责人介绍，通过5G和整个生产系统对接，工厂变得智能化，在这里，一台缝纫机也有了记忆和学习功能，一个袖子如何装到衣服上，尺寸哪里多一点哪里少一点，它都一清二楚，比一个干了多年的老工人还熟练。依托5G的高精度定位，自主移动机器人可以在车间内自动将原材料精准地配送到需要的地方。在检测环节，5G+AI高清图像也代替了工人的肉眼，实现更加快速和准确的产品质量监控。