機械臂翻飛、偌大的車間空無一人、屏幕上生產(chǎn)信息實時更新、定制化的產(chǎn)品從柔性流水線上不斷產(chǎn)出……這些頗具科幻色彩的畫面是否仍只存在于電影之中？其實，這樣的“未來工廠”已逐步走入了我們的生活日常。
產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級的主攻方向在于智能制造，而智能工廠正是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主陣地、主戰(zhàn)場。近日，上海市經(jīng)信委公布了2023年度市級智能工廠擬入選名單，共77家企業(yè)擬入選。這份名單中，既能見到生產(chǎn)航空航天、電氣設(shè)備、汽車零部件等高端制造領(lǐng)域“大國重器”的重型工業(yè)生產(chǎn)商，又囊括了生產(chǎn)調(diào)味料、中成藥、薯片等市民生活中稀松平常的生活必需品品牌。
“大小”兼顧又機敏靈活的智能工廠，內(nèi)部到底是怎樣的生產(chǎn)景象，各種設(shè)備是如何運作的，記者近日就走訪了多家企業(yè)，一探究竟。
破解排產(chǎn)管理難題
工程師在車間輕點鼠標，不遠處的生產(chǎn)線立即收到指令：焊接、噴漆、貼膜、打包……隨著一臺臺黃色的機械臂在產(chǎn)線上下翻飛，不一會，用于電梯組裝的結(jié)構(gòu)件便全新下線，等待出庫。與此同時，運輸物料的AGV小車不停穿梭在生產(chǎn)車間和立體料庫之間，持續(xù)為生產(chǎn)線補充原料。在中控室的大屏上，整個工廠的溫度、濕度、排產(chǎn)情況、原料儲備數(shù)量等各項參數(shù)實時展示，工作人員可以輕松掌握工廠的總體運行情況。
這樣的場景在位于上海青浦區(qū)的日立電梯智能化工廠中已是隨處可見。
“客戶訂單管理與排產(chǎn)是制造業(yè)較為繁瑣的日常信息流工作，傳統(tǒng)的人工排產(chǎn)流程效率低且極容易出差錯。”該工廠負責(zé)人介紹，日立電梯通過在智能工廠中引入先進的算法模型，自動生成多種排產(chǎn)方案，形成詳細的生產(chǎn)作業(yè)方案。另外，通過布置在各類設(shè)備上的傳感器，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)線的實時監(jiān)控，實時反饋的生產(chǎn)數(shù)據(jù)還可以讓生產(chǎn)管理人員快速做出生產(chǎn)決策，持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)流程。
眼下，日立電梯的智能生產(chǎn)場景正在被更多工廠被“復(fù)制”。
上海市經(jīng)信委相關(guān)負責(zé)人介紹，上海已累計建成19家國家級智能工廠，100家市級智能工廠，完成1000多個智能制造場景推廣和落地，全市規(guī)上工業(yè)企業(yè)智能工廠測評率超70%，其中浦東、嘉定、松江率先實現(xiàn)100%全覆蓋。全市智能工廠生產(chǎn)效率平均提升50%以上，運營成本平均降低30%以上，帶動單位增加值能耗累計下降13.8%。
智能工廠的“標配”——智能機器人也在不斷夯實數(shù)字化底座。通過發(fā)布智能機器人標桿企業(yè)和應(yīng)用場景推薦目錄，上海已帶動1萬臺新增機器人走進智能工廠，并成為全國首個機器人密度納統(tǒng)城市，重點產(chǎn)業(yè)機器人密度達383臺/萬人，達到國際一流水平。
數(shù)字化讓產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升
麝香保心丸、膽寧片、正氣片這些家庭藥箱中常備的藥品，其背后的生產(chǎn)商正是和黃藥業(yè)。自1958年由滬上四家百年藥店雷允上、胡慶余、童涵春、蔡同德合并以來，該企業(yè)已經(jīng)走過了65個年頭。
可這個“上了年紀”的中藥房里并沒有傳統(tǒng)印象中煙霧繚繞，如今，和黃藥業(yè)的廠區(qū)已全面實現(xiàn)了智能化。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及物聯(lián)網(wǎng)傳感器，這里的中成藥工廠實現(xiàn)了藥品全生命周期數(shù)字化控制：依托智能工廠建設(shè)和實際業(yè)務(wù)的有效結(jié)合，實現(xiàn)藥品的全生命周期管控；通過數(shù)字化生產(chǎn)過程控制，保證中成藥的品質(zhì)穩(wěn)定均一；通過質(zhì)量管理系統(tǒng)和質(zhì)量檢驗系統(tǒng)，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升。
不僅是藥品，食品生產(chǎn)領(lǐng)域同樣需要依靠智能化助力。
始建于1913年，前身為蛋品加工廠的益民食品一廠，自2019年起便積極投入到生產(chǎn)線的智能化轉(zhuǎn)型中。該企業(yè)通過在產(chǎn)線中引入智能化、可視化系統(tǒng)，對生產(chǎn)工藝參數(shù)實時監(jiān)控，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行全面記錄，從而大幅提高產(chǎn)品合格率，保證商品以高標準交付到顧客手中。
不僅如此，產(chǎn)線智能化水平的提升也大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)的周期，生產(chǎn)端還會根據(jù)實時反饋的數(shù)據(jù)，隨時調(diào)整生產(chǎn)計劃，為廣大消費者提供種類更豐富、形式更多樣的產(chǎn)品選擇。
目前，上海正以智能化轉(zhuǎn)型推動先進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，該市1000余家已開展智能化技術(shù)升級改造的企業(yè)中，數(shù)字化設(shè)備、工業(yè)機器人等智能裝備應(yīng)用占比約35%，投資額占比約54%。通過加快培育一批國際一流智能制造集成商，拉動該市智能制造系統(tǒng)集成工業(yè)總產(chǎn)值突破600億元，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元，上海已成為國內(nèi)最大的智能制造系統(tǒng)集成解決方案輸出地和智能制造核心裝備產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)之一。
生產(chǎn)線上零件可以自己制造
可不要小看工藝看似簡單的“炸土豆片”，其中的“智能”化含量可不比網(wǎng)友追劇時時常與其“同框”的平板電腦低。近年來，廠區(qū)位于上海松江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的百事食品（中國）有限公司，持續(xù)加大智能產(chǎn)線研發(fā)投入，已經(jīng)建成了擁有8條產(chǎn)線、年設(shè)計產(chǎn)能約8噸、擁有自動化立體倉庫的智能薯片工廠。
依托先進的過程控制系統(tǒng)，通過建模數(shù)據(jù)分析、實時優(yōu)化和預(yù)測控制等技術(shù)，該企業(yè)打造了精準的土豆原料自動檢測挑選系統(tǒng)和全自動薯片包裝、稱重及裝箱系統(tǒng)，實現(xiàn)了薯片生產(chǎn)全流程的智能化。
更讓人叫絕的是，百事公司創(chuàng)新性應(yīng)用了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的3D打印技術(shù)，從而達到了節(jié)約生產(chǎn)成本、縮短備件貨期的目的。通過3D建模技術(shù)及逆向掃描技術(shù)，可以設(shè)計打印出符合生產(chǎn)場景的定制化零部件，不僅降低了產(chǎn)線的生產(chǎn)優(yōu)化成本，也提升了產(chǎn)線應(yīng)對定制化生產(chǎn)要求的能力。
今年，更多突破想象的智能工廠或許將陸續(xù)面世。上海市經(jīng)信委相關(guān)負責(zé)人表示，按照國家智能工廠建設(shè)標準，今年將新建設(shè)70家市級智能工廠。聚焦重點產(chǎn)業(yè)，實施“智能工廠+”行動，促進產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)制造全過程、供應(yīng)鏈全環(huán)節(jié)的系統(tǒng)優(yōu)化和全面提升，力爭今年新建智能工廠中達到示范性（L3級）和標桿性（L4級）比例超70%，讓智能制造成為企業(yè)的核心競爭力之一 。