自2010年以來，我國制造業(yè)已連續(xù)11年位居世界第一。工信部數(shù)據(jù)顯示，2012年到2020年，我國工業(yè)增加值由20.9萬億元增長到31.3萬億元，其中制造業(yè)增加值由16.98萬億元增長到26.6萬億元，占全球比重由22.5%提高到近30%。體系完備，我國工業(yè)擁有41個(gè)大類、207個(gè)中類、666個(gè)小類，是世界上工業(yè)體系最為健全的國家。

在做大的同時(shí)，中國制造如何進(jìn)一步變強(qiáng)，躍居全球制造業(yè)頂端？三一重工探索的路徑是“燈塔工廠”。

“燈塔工廠最大的意義，就是人讓機(jī)器變得更好，機(jī)器也讓人變得更好。” 近日，三一集團(tuán)董事、高級(jí)副總裁代晴華在接受澎湃新聞（www.6773257.com）記者在內(nèi)的媒體采訪中表示，“燈塔工廠讓人和機(jī)器之間形成了一種協(xié)同關(guān)系，而不僅僅是一個(gè)體力的替代關(guān)系。

三一重工燈塔工廠中正在作業(yè)的機(jī)器人

9月27日，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）正式發(fā)布新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域“燈塔工廠”名單，三一重工北京樁機(jī)工廠成功入選，成為全球重工行業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。

燈塔工廠，被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”，是由達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同遴選的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平。在全球“燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò)中，中國是擁有“燈塔工廠”最多的國家，印證了中國制造的強(qiáng)大實(shí)力，而三一重工北京樁機(jī)工廠則是全球重工行業(yè)首家世界燈塔工廠，代表在重工行業(yè)的中國制造硬核實(shí)力。

進(jìn)入三一重工樁機(jī)1號(hào)工廠，最先進(jìn)入視野的是裝配柔性島上有條不紊進(jìn)行裝配的機(jī)器人，這些機(jī)器人都帶有一雙“慧眼”，通過攝像頭傳輸作業(yè)面情況，機(jī)器人可以實(shí)時(shí)得到場(chǎng)景深度信息和三維模型，作業(yè)時(shí)指導(dǎo)機(jī)械手自動(dòng)修復(fù)偏差。放眼看去，四萬平的車間除了機(jī)器人在作業(yè)，很少看見工作人員的身影。再往里走，一輛SR405R型號(hào)的旋挖機(jī)引起大家駐足，高約三十米、重近兩百噸，機(jī)身形似坦克，所處地面全是鋼板，遠(yuǎn)看像是導(dǎo)彈發(fā)射架……

三一重工媒體開放日群訪現(xiàn)場(chǎng)

2018年3月13日，三一重工董事長梁穩(wěn)根在十三屆全國人大會(huì)上表示，“三一的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要么翻身，要么翻船！”而彼時(shí)三一重工作為重型裝備的生產(chǎn)者，各零部件加工過程相互獨(dú)立，生產(chǎn)線之間難以銜接。疊加工廠生產(chǎn)設(shè)備繁多，網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜，改造成本高企，數(shù)字化轉(zhuǎn)型如同大象轉(zhuǎn)身般笨重。

如今在5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合背景下，三一重工已經(jīng)開始成長為“奔跑的大象”，將會(huì)為行業(yè)帶來怎樣的賦能？

會(huì)思考的柔性供應(yīng)鏈

三一重工股份有限公司（三一重工，600031）由三一集團(tuán)投資創(chuàng)建于1994年，2003年在A股上市，產(chǎn)品包括混凝土機(jī)械、挖掘機(jī)械、起重機(jī)械、樁工機(jī)械等，研制出世界第一臺(tái)全液壓平地機(jī)、三級(jí)配混凝土輸送泵、無泡瀝青砂漿車，全球最大3600噸級(jí)履帶起重機(jī)、中國首臺(tái)混合動(dòng)力挖掘機(jī)等。截至9月30日休市，其市值達(dá)2160.32億元。

2021年半年度報(bào)告顯示，三一重工上半年?duì)I收達(dá)671.28億元，同比增長36.47%，實(shí)現(xiàn)歸屬凈利潤100.74億元，同比增長17.16%，其中，研發(fā)費(fèi)用投入30.58 億元，同比增長80.82%。連續(xù)盈利之外，較具看點(diǎn)的是公司最近三年研發(fā)投入增速每年都保持在50%以上，或意味著公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型力度持續(xù)加強(qiáng)。

關(guān)于這次獲評(píng)的燈塔工廠，三一重工智能制造研究院院長董明楷介紹，“今天的樁機(jī)工廠就是一個(gè)腦子聰明、眼疾手快的工程師，實(shí)現(xiàn)了工匠精神與經(jīng)驗(yàn)的參數(shù)化與軟件化”。

具體來看，首先，三一樁機(jī)工廠有一個(gè)“智能大腦”——FCC（工廠控制中心），這是整個(gè)工廠智能制造的核心。通過FCC，訂單可快速分解到每條柔性生產(chǎn)線、每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)工人，實(shí)現(xiàn)從訂單到交付的全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。沿著數(shù)據(jù)流程，產(chǎn)品能夠“了解”自己被制造的全過程和細(xì)節(jié)。

其次，通過AGV小車實(shí)現(xiàn)智慧物流。在精準(zhǔn)授時(shí)、低時(shí)延的5G無線工業(yè)專網(wǎng)的保證下，行業(yè)首創(chuàng)2臺(tái)AGV“雙車夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)27米超長超重物料的同步搬運(yùn)和自動(dòng)上下料。

再者，基于5G+AR設(shè)備的“人機(jī)協(xié)同”技術(shù)在工廠廣泛應(yīng)用、包括物料分揀、銷軸裝配等傳統(tǒng)勞累作業(yè)、危險(xiǎn)作業(yè)。

此外，在后臺(tái)，由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺(tái)”也在日夜不停計(jì)算，它要根據(jù)工廠里3600多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)收集的工業(yè)大數(shù)據(jù)，為每一道工序，每一個(gè)機(jī)型、甚至每一把刀具匹配最優(yōu)參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍。

升級(jí)后，工廠共有8個(gè)柔性工作中心，16條智能化產(chǎn)線，375臺(tái)全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)，工廠焊接、裝配、機(jī)加等核心工序作業(yè)效率分別提升130%、100%、68%，產(chǎn)值在同樣的廠房面積里翻了一番。目前，該工廠可生產(chǎn)近30種機(jī)型，“柔性智造”水平全球領(lǐng)先。

燈塔工廠只是起點(diǎn)

樁機(jī)工廠的蛻變，是三一重工過去3年推進(jìn)數(shù)字化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的一個(gè)縮影。“燈塔工廠只是起點(diǎn)，不是終點(diǎn)”，代晴華表示，三一重工將繼續(xù)沿著“AI+工業(yè)知識(shí)+行業(yè)”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑大步發(fā)展。

三一重工燈塔工廠

第一，要進(jìn)一步升級(jí)智能制造水平、降低人工依賴，使整個(gè)制造更加流暢；第二，生產(chǎn)決策更加數(shù)字智能，即把我們自主產(chǎn)線控制技術(shù)不斷智能化，使生產(chǎn)從訂單到最后的交付全流程，實(shí)現(xiàn)真正全價(jià)值鏈的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；第三，實(shí)現(xiàn)樁機(jī)智能生產(chǎn)模式全球化的布局，以智能制造來應(yīng)付產(chǎn)品周期性風(fēng)險(xiǎn)。

與此同時(shí)，三一重工“燈塔工廠”的諸多經(jīng)驗(yàn)還將對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈伙伴、行業(yè)，乃至整個(gè)“中國智造”賦能。

三一重工的數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及燈塔工廠的成功背后依托的是由樹根互聯(lián)打造自主可控的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——根云平臺(tái)。樹根互聯(lián)股份有限公司副總裁劉偉光表示，這個(gè)平臺(tái)融合了大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等諸多要素，通過把工廠打造成一個(gè)完整的智慧體，有望打造出中國制造業(yè)的通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。例如，在工廠各個(gè)運(yùn)作環(huán)節(jié)接入幾千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，通過大數(shù)據(jù)算力為每一道工序、每一種機(jī)型，甚至每一個(gè)道具來匹配最優(yōu)參數(shù)，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)能力。

代晴華補(bǔ)充道，“在去年，我參加烏鎮(zhèn)的世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)做了大膽的預(yù)測(cè)，三到五年內(nèi)，中國的中小企業(yè)普遍都能夠享受上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，特別是5G技術(shù)帶來的無線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造的成果。”同時(shí)，他表示，“根云平臺(tái)”可以為中國中小企業(yè)低成本提供智能制造的成果應(yīng)用，提供成熟的工業(yè)APP。

智能化轉(zhuǎn)型

7月8日，中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)正式發(fā)布《工程機(jī)械行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》，明確到2025年，工程機(jī)械行業(yè)要整體水平大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，質(zhì)量效益明顯提高，發(fā)展能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

這對(duì)于整個(gè)行業(yè)而言既是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇，進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品本身的價(jià)值賦能要求越來越高，倒逼行業(yè)開始加碼向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。在這樣的背景下，依托于數(shù)字化、自動(dòng)化、先進(jìn)分析、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的燈塔工廠被視為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)軍者。

不止三一重工，工程機(jī)械的頭部企業(yè)都在發(fā)展智能化轉(zhuǎn)型。徐工機(jī)械打造了徐工全球數(shù)字化供應(yīng)鏈平臺(tái)(X-DSC)，在業(yè)內(nèi)率先將SAPECC升級(jí)至S/4 HANA；中聯(lián)重科率先將5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于塔機(jī)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)從高空操作變地面操作到遠(yuǎn)程智能控制的跨越；山河智能通過打造智慧下料中心，實(shí)現(xiàn)下料全程無人值守自動(dòng)完成。

代晴華表示，以三一重工為代表的工程機(jī)械行業(yè)，原則上已經(jīng)沒有“卡脖子”的問題。從行業(yè)來說，對(duì)于規(guī)模制造的一些瓶頸，國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)通過分工后也能夠完全實(shí)現(xiàn)中國制造，在全球的擴(kuò)張毫無阻礙。

但同時(shí)，作為一個(gè)深入踐行智能制造的企業(yè)，三一重工在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中也還面臨一些行業(yè)共有的挑戰(zhàn)。代晴華表示，“對(duì)于行業(yè)而言，制造業(yè)依舊面臨軟件問題，比如目前行業(yè)內(nèi)許多仿真軟件來自美國、工業(yè)控制軟件來自德國，國內(nèi)自己的軟件應(yīng)用還很少，主要是以云原生技術(shù)來實(shí)現(xiàn)替代。但復(fù)雜的工業(yè)軟件要轉(zhuǎn)化成云原生的工業(yè)軟件，需要投入大量的人力物力，需要中國一大批高級(jí)人才共同努力。”