“灯塔工厂”探路工业未来
走进海尔青岛洗衣机互联工厂，在全球首个5.5G应用示范的灯塔工厂发现工业制造高效、智能、绿色的全新可能
海尔青岛洗衣机互联工厂智能铆接线。
开栏的话
发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点，也是推动生产力迭代升级、实现现代化的必然选择。习近平总书记在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时，站在牢牢把握高质量发展这个首要任务的高度，立足新一轮科技革命和产业变革的时代背景，明确了发展新质生产力的主攻方向。发展新质生产力，青岛具备哪些资源禀赋、产业基础、科研条件，如何在推动新产业、新模式、新动能发展中走出青岛特色、探索青岛路径，在用新技术改造提升传统产业，积极促进产业高端化、智能化、绿色化中青岛又有哪些有益探索和成功实践？本报今起推出《加快发展新质生产力 推动青岛高质量发展·青报一线调查》系列报道，组织记者深入基层生产、科研一线，采集、发掘企业行业、区市部门向“新”而行、向“新”而进的亮点成果和积极探索。
自动化的生产线、覆盖园区的5G信号，实时显示的智慧大屏、井然有序的机械臂……走进位于青岛中德生态园的海尔青岛洗衣机互联工厂，仿佛置身于“机械丛林”。
作为去年底公布的最新一批入选世界经济论坛（WEF）全球“灯塔工厂”名单的12家中国工厂之一，这家全球首个5.5G应用示范的灯塔工厂，代表的是全球智能制造和数字化的最高水平，也是青岛坚持把科技创新作为实现高质量发展的重要着眼点，大力推进制造业转型升级，加快发展新质生产力、重塑未来竞争新优势的生动场景。
在这里，来自青岛的“智造力量”将数字科技和制造业深度融合，落地“灯塔工厂”高效、智能、绿色的领先实践，不断丰富“智造”内涵，照亮了工业生产的未来之路，也诠释着人与工厂全新的角色演进。
38分钟的“智造旅程”
从一块钢板，到一台完整的洗衣机，最快需要多长时间？海尔青岛洗衣机互联工厂的答案是“38分钟”。
沿着这条行业领先水平的顶级“生产线”，一场“智造旅程”就此展开——
在产线的开端，即将成为滚筒内筒的不锈钢卷不间断地进入冲床。冲床在不锈钢板上冲压出孔径仅为2毫米的密集排水孔，使得洗衣机可以快速排水，同时也能减少大口径可能给衣物带来的损伤。
接着，冲压好的不锈钢板进入到一个白色的房子里进行激光焊接。这项海尔率先在家电行业中引入的技术，不仅能够以极快的速度把一个平整的平面变成一个圆筒，而且其光滑的焊缝强度甚至可以超过钢板本身，足以支撑内筒转速最快可达每分钟1600转。随后，内筒半成品将在机械臂的精准“合作”下与注塑件合体，成为一个完整的洗衣机内筒。
与此同时，对面的钢板经过冲压和压弯等环节，呈现出洗衣机外壳的雏形，即将与来自立体库的其他零部件一起，分别按照系统计算好的“空中物流线路”，奔赴总装厂房迎来新的“智造变身”。
总装厂房拥有5条总装线，可以同时生产从800元到15000元不等的300多种不同规格、不同型号的产品，满足用户多品种、小批量的生产需求。工厂内的显示屏上滚动着来自全球供应商的需求数据，系统将不同订单按照装配需求拆解成数字化工单。不同种类的零部件在工单的指引下，准确抵达相应的工位，在总装线上变身一台洗衣机。
回顾这趟旅程，从最初的一段不锈钢卷、一块钢板到一台完整的洗衣机，最快只需要38分钟。在这里，每天会有近万台洗衣机下线装车，第一时间发往全球各地的千家万户。
“高精度下的高效率”不失为对这趟“智造旅程”的精准概括。其背后，是海尔青岛洗衣机互联工厂通过5.5GPassiveIOT和高精度定位技术创建的物料智能调度系统。在这一系统下，工厂能实时追踪厂内上千辆物料载具在发运、仓储和配送等环节的移动轨迹，再通过先进算法实时调度，保证以最快的速度、最短的路径和最少的时间把物料配送到工位，效率比传统模式提升50%。
这也是此次打动“灯塔工厂”评审的关键创新点之一。依托“5G +工业互联网”技术，海尔青岛洗衣机互联工厂从生产效率、供应链管理、客户满意度、数字化转型及智慧工厂等方面打造5G融合应用的纵深系统，还成功入选工业和信息化部2023年工业互联网试点示范5G工厂试点项目。
创新，再创新
这并非海尔在洗衣机产业领域首次入选的“灯塔工厂”。截至目前，海尔共有8座“灯塔工厂”和1座“可持续灯塔工厂”，覆盖洗衣机、冰箱、空调、智控系统等多个产业领域，是国内拥有“灯塔工厂”最多的企业。
然而，有丰富的“灯塔经验”，并不意味着每一个新工厂的入选就变得“轻而易举”。
“灯塔工厂”的初心是希望工业4.0的领先企业可以像灯塔一样照亮数字化转型之路。根据世界经济论坛的评选标准，入选“灯塔工厂”需要集成至少5个世界级领先水平的技术应用，实现生产效率、运营敏捷度、生态可持续等经营指标重大提升。
李浩冉是海尔青岛洗衣机互联工厂的数字化总监，他每天的工作就是往返于数据中心和生产一线，和一线的工人一起挖掘工厂的创新点。据李浩冉介绍，评选标准里的“世界级领先水平”指的是与现有“灯塔工厂”差异化的引领点。换句话说，照搬现有经验，是不足以成为新的“灯塔”的，每个新“灯塔”都要有独特的创新点。
创新，再创新。海尔青岛洗衣机互联工厂就像一个大型的工业4.0实验室，这里部署了136个第四次工业革命（4IR）用例，利用5.5G、先进算法和轻量化数字孪生等技术，海尔青岛洗衣机互联工厂在采购成本、生产效率和服务质量等方面，均实现突破性升级——其中，产品成本优化32%，效率提高36%，服务抱怨率降低85%。
在与此次“灯塔工厂”名单同时发布的《全球“灯塔工厂”网络：AI应用的速度和规模》白皮书中，世界经济论坛指出，每次工业革命都有决定性的突破诞生，过去是蒸汽机、电力带动的大规模生产，计算机带来的自动化，现在则是大数据带来的机器智能定义了第四次工业革命。
在海尔青岛洗衣机互联工厂的创新场景中，数据的“魅力”开始显现。分布式RFID和数字孪生技术的应用，让工厂激活了产品生产全生命周期的数据，拥有了自检自查总装效率瓶颈、智能推荐效率优化方案的能力。
“举个例子，海尔青岛洗衣机互联工厂生产的产品面向海外多个市场，在柔性生产的模式下，相邻两台相同型号产品的主人也可能来自不同国家，产品标签上的语言都是不一样的，靠人工匹配很难实现。”李浩冉表示，“然而，数据是统一的语言。我们通过为零部件进行“5G+RFID”赋码，从原材料生产、原料仓储、总装生产、检验、包装、成品入库、分类码垛、成品仓储到成品出库发货，实现原材料及产品全生命周期的过程质量大数据管理。”
下一个创新点：重构人机关系
下一个创新点在哪里？“随着‘00后’进入工厂，产业工人的知识结构也在发生巨大的变化。我们的很多创新都是围绕怎样更好地发挥人的价值、让工人在现代化的工厂里更有获得感来展开。”海尔青岛洗衣机互联工厂总经理王自强说。
在机械臂上下翻飞的互联工厂，下一代网络技术和新的智能制造场景正在工厂的人机协同中不断生长，复杂和重复的工作被自动化机器和智能技术所取代，不仅实现了降本增效，人的角色在智能工厂中也发生着转变。
走到临近总装线终点的区域，一个“5G+场景”取代了以往人工手摸目测的查验方式，实现产品下线前的外观检测。在低延时、大带宽的5G网络环境，每一台产品将在5G外观检测设备中被“扫描”出多角度的高清图片，检测设备则利用交互AI算法一一锁定产品外观的瑕疵点，哪怕是一颗细小的灰尘也会被精准识别。工位上的两位工程师随即对机器识别的瑕疵进行判断处理。“这是一个人工确认反馈的过程，也是人与机器的对话，是对机器进行训练的过程。在人机协同中，‘喂’给设备更多精确的信息。”李浩冉表示。
质量改善技师张加鹏是参与智能检测场景创新的一线产业工人之一。“智能检测站只能检测出问题的表象，我不仅可以凭借经验快速锁定问题背后的原因，还可以从前面的工序中找到问题闭环的方法。”他表示，尽管这样的数智化创新让他“失去”了原有的人工检测岗位，也倒逼他进一步学习智能制造的知识，融合自己的实践创新更加高效的生产解决方案，创造更大的个人价值。
“在完成人机协同训练后，未来这一‘5G+智能检测’场景可以在家电、汽车等更多行业相同材料的外观检测中进行应用，实现这一环节的降本增效。”李浩冉说。
“人机协同”的提质增效模式，正在更多的场景中发生。在产教融合方面，海尔青岛洗衣机互联工厂颠覆传统的“师傅凭经验带徒弟”模式，将操作培训预设的洗衣机模型设定到VR系统内，员工佩戴VR眼镜身临其境完成洗衣机零部件的认知及组装培训，实现系统性的精准自主学习。在生产流程上，工厂应用5G+AI+MEC识别技术，可以实现按照“行为动作轨迹”构建标准轨迹模型，对人机协同的动作进行智能实时监控、纠正校准，实现制作工艺和检验工艺执行的一致性。
正如世界经济论坛先进制造业与供应链中心“灯塔工厂”项目负责人Federico Torti所说，“我们正在见证，基于数据和智能的工厂自我调节系统的兴起，人类正在转变角色，以更好地融入这一循环。”
透过“灯塔工厂”，可以清晰感受到中国工业创新的脉动，感受到从生产线上喷薄而出的新质生产力。“我们加快推动传统产业技术改造升级，加大智能制造推广力度，建成了62家‘灯塔工厂’，占全球‘灯塔工厂’总数的40%。”在近日国务院新闻办公室举行的新闻发布会上，工业和信息化部发布了这样一组数据。依托工业互联网平台大规模定制模式和数字化技术赋能，青岛目前已经拥有4座“灯塔工厂”，成为全国拥有“灯塔工厂”总数排名第三的城市。
有专家表示，“灯塔工厂”项目之所以影响日益广泛，在于它并没有公式化的标准，其价值导向更加注重业务系统升级和创新技术应用带来的商业价值，强调企业全员参与的文化与组织能力支撑，以及在以客户为中心的端到端价值链中的改善，看重的是企业转型故事中的“可借鉴价值”。
突破创新，探路未来制造。这正是“灯塔工厂”的意义。（青岛日报/观海新闻记者 杨光）
责任编辑：张慕鑫
