工業機器人揮舞著機械手臂有條不紊地在生產線上作業；AGV小車（自動導引運輸車）靈巧自如地穿梭在車間各個角落，無需人工幫助就能準確無誤地完成各項任務。這是坐落在深圳市龍華區的富士康工業互聯網股份有限公司（以下簡稱“工業富聯”）深圳觀瀾工廠的日常場景。
“工業富聯是一家智能制造及工業互聯網整體解決方案服務商，2018年開始積極推進自身數字化轉型，逐年擴大研發投入，2022年達到115.38億元，擁有研發人員3.16萬人。在不斷加強端網云領域的產品優勢以外，積極布局高端精密機構件、自動化及機器人、數字化智造等領域。”工業富聯總經理鄭弘孟說。
創新打造“燈塔工廠”
今年1月份，工業富聯觀瀾工廠成功入選世界“燈塔工廠”。
“觀瀾工廠主要從事手機精密機構件等精密金屬產品的研發和生產。”工業富聯精密機構件產品群AI智能化系統處系統規劃中心主管雷新娣說，公司是國內較早開始數字化轉型探索的企業之一，2018年觀瀾工廠落成CNC（數控機床）智能車間，進行智能制造架構搭建和落地整合，包括設備聯網、自動化及人工智能技術在工業上的應用以及閉環式的管理系統整合。此后，以建設“燈塔工廠”為目標，推動這一智能制造架構及數字化經驗在更多場景和制程工藝中應用。
“燈塔工廠”的建設并非一帆風順。“印象最深的是2018年初探智能制造之時，業內設備聯網尚未普及，也沒有妥善的驗證回饋機制，系統開發是一個‘從0到1’的創建過程。”雷新娣說，首先要打通設備間的通信。而傳統設備老舊、型號龐雜，部分設備甚至沒有辦法進行通信連接，這些問題必須解決。
項目團隊成員與供應商逐一反復溝通，打通設備通信協議，建立標準化通信協議接口。集合工程、制造、自動化、人工智能算法、資訊開發等各方資源，臨時組成專案小組，一項一項理清任務、流程、方案等，共同協作攻克難題。
“與生產連續性強、產品比較單一、原料相對穩定的流程型制造工廠不同，主要從事精密金屬加工的觀瀾工廠屬于離散型制造。因制造過程離散、制程工藝差別巨大，全鏈條打通制造環節是一個復雜的系統工程。”雷新娣告訴記者，廠內CNC機械加工包括金屬切削工藝，涉及上萬臺設備，而陽極制程屬于化學工藝，鐳射組裝又含焊接、點膠工藝，整體數字化智能化解決方案必須結合每一種制程的特性對癥下藥。
比如，機械加工制程涉及機臺主軸的智能化改造。“以前，機臺主軸精度點檢完全靠人工，也就是老師傅的經驗。而且點檢過程較為復雜，需要人工拆卸刀具、安裝檢棒，目視查看主軸偏擺的數據，一臺設備的精度點檢至少需要20分鐘。人工點檢上萬臺設備是一個龐大的工程，而且人工目視刻度存在檢測誤差。”雷新娣說，通過在主軸安裝振動傳感器，利用暖機空轉時的高頻振動數據，結合主軸健康模型進行健康狀態檢測，15秒就能完成，不僅提高檢測效率，還節省人工維護成本。
以前，激光焊接強度主要通過物理沖擊或推拉焊接母材的方式進行破壞性檢測，檢測完物料也就報廢了，因此只能抽檢，大約需要30分鐘。“現在根據激光加工過程中的高頻光學信號，結合人工智能模型實現焊接強度虛擬檢測，3秒鐘即可完成檢測任務。在降低檢測成本的同時，也提升了制程品質的穩定性。”雷新娣說。
通過數字化改造，觀瀾工廠還提升了綠色制造能力，實現了減排降碳。比如，通過部署自主陽極染色的先進控制，使得陽極工藝相關工序單位人時產能提升33%，一次通過率增加16%，用水消耗節省59%。
觀瀾工廠主要采取了五方面的創新舉措：通過人工智能驅動的新產品導入，加速研發和新產線調試；部署新一代CNC熄燈工廠，實現“無憂熄燈生產”；通過自主陽極染色的先進控制，實現柔性智能協同控制；強化高精度自動質量檢測，極大提高檢測效率；通過多廠區標桿分析和產能最佳化，實現多個車間的產能提升。在此過程中，工業富聯鞏固了自身的核心競爭力，也探索出一條以“燈塔工廠”解決方案為關鍵抓手的數字化轉型之路。
數據顯示，通過數字化改造，觀瀾工廠實現新產品導入速度加快29%、量產爬坡速度提升50%、不良率降低56%、制造成本節省30%。
輸出智能化方案
“進入大數據為價值驅動的信息化時代，傳統制造企業依賴經驗式管理已經遠遠不夠。如果缺乏系統性數據管理與應用機制，人、機、系統之間就會形成數據孤島，難以充分發揮數據作為新型生產要素的價值。”工業富聯首席數據官、科技服務事業群總經理劉宗長表示，依賴人工采集生產過程中的數據費時費力，且數據信息滯后，難以支持預判性工作。
針對制造過程中的痛點，工業富聯從產品賦能和制造賦能兩個方面對外提供完整的解決方案，4年來已參與打造6座“燈塔工廠”。
劉宗長表示，汽車制造業在產品交付效率、品質管控、運營成本控制上有著更高要求，為汽車產業鏈賦能是工業富聯數字化智能化解決方案輸出的方向之一。
工業富聯協助國內一家鋁制輪轂廠商，建設了高度柔性的輪轂制造產線、人工智能賦能的機器視覺加工檢測、核心工藝環節的閉環質量智能調整、全要素數字化精益制造協同系統等。通過智能化改造，鋁制輪轂廠商的生產成本降低33%、設備綜合效率提升20%以上、產品不良率下降20%多、交付時間縮短38%。
對于新能源汽車零部件制造商來說，傳統泵類生產線存在效率低、反應慢、協同差等問題，需要通過數字化改造升級提升效率。工業富聯幫助這家制造商在5G基礎上搭建企業級工業互聯網平臺，導入遠程設備操控平臺、設備協同作業、生產現場檢測系統、WMS（倉儲管理系統）智能倉儲等信息化應用，打造了“5G+工業互聯網”示范工廠。新能源汽車零部件制造商的綜合生產效率提高了20%。
“對外輸出數字化整體解決方案和平臺技術已成為工業富聯的重要業務。”劉宗長表示，工業富聯服務對象目前已覆蓋電子制造、汽車及零部件、泛家居、醫療器械、冶金材料、化工材料、機械加工、電力裝備等10個行業，服務企業超過1400家。
數字化轉型成為工業富聯業績不斷增長的重要動力。2022年，盡管有諸多因素影響，工業富聯仍交出一份不錯的成績單。數據顯示，2022年工業富聯營收首次突破5000億元達5118.5億元，同比增長16.4%。
“打造‘燈塔工廠’更重要的意義在于樹立標桿，引領行業數字化、智能化發展，為制造業轉型升級貢獻力量。”鄭弘孟表示，工業富聯將通過整合相關資源，持續推進新型工業化與數字化發展，助力各行業企業數字化轉型。他們計劃在未來5年助力10家領軍企業建設成“燈塔工廠”，助力100家領軍企業實現完整數字化轉型，為1000家制造企業導入數字化技術應用，通過平臺為5萬家中小企業提供產業與技術服務，助力各類企業轉型升級。
來源：《經濟日報》
