吳曉波焊工初體驗(yàn):探訪全球首座“人機(jī)共舞”多聯(lián)機(jī)燈塔工廠 | 走進(jìn)標(biāo)桿工廠
走出機(jī)場(chǎng),四月的青島海風(fēng)撲面而來(lái),裹挾著漫天飛舞的柳絮,輕輕粘上外套衣角,帶來(lái)北方春天的味道。
就在這個(gè)別樣的春天,吳老師手持設(shè)備,戴著笨重的VR眼鏡,在一個(gè)虛擬的空間里,一件件“穿上”工作服,左手是釬料,右手是焊箱,完成了一次簡(jiǎn)單的焊接工作。
背后,井然有序的自動(dòng)化流水線正在靜靜生產(chǎn)著一臺(tái)又一臺(tái)的多聯(lián)機(jī)空調(diào)。
“原來(lái)的培訓(xùn),都必須在生產(chǎn)線上學(xué)習(xí)至少一個(gè)月的時(shí)間才能上手,如今,只需借助VR和AR的技術(shù),培訓(xùn)10天就能上崗。”在海信當(dāng)完焊工,他笑著說(shuō)道,“光這個(gè)焊工培訓(xùn),就運(yùn)用了數(shù)字孿生、工業(yè)視覺(jué)、大模型和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)?!?/p>
4月16日,吳老師帶著一群企業(yè)家來(lái)到位于青島的海信日立黃島工廠,去年10月,它成功入選《世界經(jīng)濟(jì)論壇》“燈塔工廠”名單,成為全球首座多聯(lián)機(jī)“燈塔工廠”。
海信日立一共有38條生產(chǎn)線,總計(jì)25萬(wàn)平方米,年生產(chǎn)能力超1000萬(wàn)臺(tái),是截至目前全球最大的多聯(lián)機(jī)生產(chǎn)基地。
而黃島工廠三期于2019年12月建成投產(chǎn),總面積15萬(wàn)平方米,有13條線體,是目前自動(dòng)化程度最高的工廠,為海信日立工廠的“靈魂”所在。
它坐落于青島工業(yè)擴(kuò)展的前沿地帶,從膠東國(guó)際機(jī)場(chǎng)出發(fā),車(chē)子一路向西南駛?cè)朦S島區(qū),海關(guān)、自貿(mào)區(qū)、創(chuàng)新園區(qū)相繼掠過(guò),大片黃土地上起重機(jī)高高懸掛、地基塵土飛揚(yáng)、工地板房整齊排列……這里,一切都在建設(shè)中,熱烈而迫切,如同一條尚未封頂?shù)漠a(chǎn)業(yè)長(zhǎng)鏈,在晨光中延伸、生長(zhǎng)。
近一個(gè)小時(shí)后,我們來(lái)到了此行的目的地:海信日立黃島工廠。
物盡其用
來(lái)這里,企業(yè)家們各有所需。
一路上,有人討論著工廠的數(shù)字化改造,有人說(shuō)起自己公司內(nèi)部推進(jìn)自動(dòng)化的種種困難,還有人在互加微信,希望未來(lái)能在朋友圈里繼續(xù)“取經(jīng)”。
坐在小巴旁邊的學(xué)員說(shuō),他現(xiàn)在做的是知識(shí)產(chǎn)權(quán)咨詢,但自己是學(xué)機(jī)械出身的,所以想來(lái)海信日立的工廠參觀參觀,看看國(guó)內(nèi)制造業(yè)現(xiàn)在到了什么程度。
聊著聊著,路旁的風(fēng)貌忽然變化——綠化帶和紅綠燈陡然增多,小吃攤和私家車(chē)點(diǎn)綴其間,路邊涌出許多身穿灰色工服的年輕人,正三五成群地走向小吃攤。
看著眼前低調(diào)樸素的建筑,小巴聽(tīng)見(jiàn)有學(xué)員嘀咕:“這工廠好像有點(diǎn)小啊……看起來(lái)也沒(méi)什么特別的。”
不過(guò)小巴注意到,工廠道路兩旁的路燈上,懸掛著一張張2024年第四季度“焊接改善之星”照片,由海信日立工會(huì)制作。
一個(gè)高度自動(dòng)化的工廠,卻依然為工人留出了展示姓名和榮譽(yù)的位置,工業(yè)冷峻的外殼下,人情味悄然浮現(xiàn)。
就在大家以為此行“不過(guò)如此”時(shí),真正的參訪才剛剛開(kāi)始。
在海信日立智能智造部總經(jīng)理湯亮的帶領(lǐng)下,大家依次進(jìn)入廠房,多聯(lián)機(jī)行業(yè)首個(gè)無(wú)人化“兩器”(蒸發(fā)器+冷凝器)黑燈生產(chǎn)車(chē)間便顯現(xiàn)在眼前。
湯亮表示,這原本是一個(gè)典型的“重體力、高精度”崗位,其中的插管工序尤其困難,銅管輕薄如紙、鋁箔厚度僅0.1毫米,需要工人手持軟銅管插入,對(duì)操作的力度、角度都有非常高的要求,單純的機(jī)器學(xué)習(xí)無(wú)法克服這一困難。以前,光是插管這一環(huán)節(jié)就要配6名經(jīng)驗(yàn)老到的工人,整條生產(chǎn)線更是需要14位員工。
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,海信日立進(jìn)行了大量研究。湯亮介紹,純靠機(jī)器硬干是解決不了問(wèn)題的,必須讓機(jī)器有“眼睛”,自己判斷、自己糾偏。
最終,研發(fā)團(tuán)隊(duì)讓視覺(jué)系統(tǒng)與AI算法深度融合,通過(guò)視覺(jué)微調(diào)把精度控制到0.01毫米,以機(jī)器人柔性生產(chǎn)結(jié)合“子彈頭”機(jī)械引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)沖片、插鋼針、取片等全工序自動(dòng)化。原本需要14人的產(chǎn)線,如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化,良品率也顯著提升。
海信日立工廠兩器加工區(qū)
這樣的技術(shù)應(yīng)用,不只體現(xiàn)在插管上。
焊接環(huán)節(jié)同樣工藝復(fù)雜、對(duì)工人操作要求極高。海信日立首創(chuàng)多點(diǎn)焊接、不等加熱、高精度視覺(jué)引導(dǎo)和參數(shù)補(bǔ)償方案,實(shí)現(xiàn)用工提效63%,焊接不良率下降57%。
原本,各焊接點(diǎn)相距很近,焊接A點(diǎn)時(shí)可能對(duì)B點(diǎn)產(chǎn)生影響,焊接B點(diǎn)時(shí)又可能對(duì)C點(diǎn)產(chǎn)生影響,而海信日立的多點(diǎn)焊接技術(shù),有效降低了焊接過(guò)程中的熱影響,還提高了焊接的效率。
更驚喜的是,連工廠自己都沒(méi)想到,多點(diǎn)焊接技術(shù)使得每個(gè)焊點(diǎn)的成本從原本的0.13元變?yōu)椴坏?分錢(qián)。
除了插管、焊接,另一項(xiàng)“人眼替代”技術(shù)則結(jié)合了深度學(xué)習(xí),藏在檢查環(huán)節(jié)中。
此前,工人需要手持強(qiáng)光手電筒,一個(gè)個(gè)檢查管口是否破損,不僅費(fèi)眼、耗時(shí),而且一旦工人疲勞,還容易漏檢。
但現(xiàn)在,攝像頭以極高頻率逐一掃描每一個(gè)管口,檢查時(shí)間從人工5秒一臺(tái),到AI掃描只需要0.2秒一臺(tái)。更厲害的是,AI還能不斷學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化,越用越“聰明”。
海信日立工廠室內(nèi)機(jī)外檢步驟
參觀到這里,那位最初“吐槽”工廠太小的學(xué)員,正在和旁人感慨:“這個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)確實(shí)很厲害。”
作為全球首座多聯(lián)機(jī)工廠,海信日立不僅在自動(dòng)化方面下了大功夫,還把節(jié)能減排做到了每一個(gè)細(xì)節(jié)。在車(chē)間內(nèi),每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)甚至每一個(gè)零部件都被標(biāo)明,自動(dòng)化后這一環(huán)節(jié)相比從前節(jié)約了多少能源。
對(duì)此,吳老師都不禁感慨道:“之前看過(guò)很多工廠說(shuō)整體的節(jié)能減排,但每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的追蹤還是第一次見(jiàn)?!?/p>
海信日立助理副總裁周志剛表示,ESG初期需要一定的投入,但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看對(duì)工廠是有益的。
例如,海信日立建立了行業(yè)內(nèi)第一個(gè)制冷劑回收系統(tǒng)——制冷劑對(duì)環(huán)境危害很大,而在空調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)需要返修的不良機(jī),一些店家會(huì)選擇把制冷劑倒掉再把空調(diào)寄回廠家,或者雖然制冷劑一同寄回廠家,但很多廠家并不進(jìn)行回收處理。
而海信日立在每一條產(chǎn)線前都有一個(gè)制冷劑回收機(jī),將回收來(lái)的制冷劑去水去油,由此實(shí)現(xiàn)99%的回收,最大限度地降低對(duì)環(huán)境的危害。與此同時(shí),海信日立也從中獲益,不僅節(jié)約了能耗,也促進(jìn)了生產(chǎn)效率。
人盡其能
許多企業(yè)家表示,原本以為這次海信日立之旅,只會(huì)是一場(chǎng)關(guān)于“機(jī)器”的展示,但許多人卻在工廠的許多細(xì)節(jié)中,感受到對(duì)“人”的深切關(guān)注。
自動(dòng)化讓生產(chǎn)更高效,算法讓判斷更精準(zhǔn),但正是依靠一個(gè)個(gè)愿意學(xué)習(xí)、敢于挑戰(zhàn)的工程師、技工和管理者,才讓這一切變得真實(shí)可行。
再智能的工廠,也離不開(kāi)人的支撐。自動(dòng)化技術(shù)可以替代重復(fù)操作、提升效率,但讓系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、不斷優(yōu)化的,是一個(gè)個(gè)具體的人,是他們的經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)意和判斷力,為這座工廠注入靈魂。
海信日立的廠區(qū)中,到處貼著四個(gè)大字:“人盡其能”。這句話不只寫(xiě)在墻上,更體現(xiàn)在工廠的每一個(gè)細(xì)節(jié)中。
乘電梯到達(dá)二樓,學(xué)員們發(fā)現(xiàn)工廠被分為左右兩部分,右邊是井然有序的智能生產(chǎn)線,左邊則是面向員工的培訓(xùn)區(qū)、休息區(qū)、會(huì)議室等。
湯亮指著一臺(tái)VR設(shè)備介紹說(shuō):這是我們自主開(kāi)發(fā)的焊工培訓(xùn)系統(tǒng),新人戴上VR設(shè)備,就能模擬真實(shí)的焊接過(guò)程?,F(xiàn)在,新焊工會(huì)先在此訓(xùn)練十天,再由老焊工帶著實(shí)操。
學(xué)員了解海信日立VR焊工培訓(xùn)系統(tǒng)
站在旁邊的學(xué)員立刻來(lái)了興趣,湊近屏幕看了又看:這比直接學(xué)習(xí)安全多了吧?
湯亮點(diǎn)頭道,安全是一方面,效率也大大提高。有了這個(gè)設(shè)備后,培訓(xùn)周期縮短了30%,物料大大節(jié)約,并且老焊工不必一直盯著帶徒弟,而是可以投入更多精力在技術(shù)研發(fā)中。
也是在此時(shí),吳老師體驗(yàn)了一把“焊工”之旅。
仿佛為了印證湯亮的這番話,面前的表彰墻上正張貼著“匠王”巴金明和多位高級(jí)焊工的照片,巴金明不僅發(fā)明了新型焊接技巧練習(xí)教具,還幫助海信日立培養(yǎng)了三百多名焊工,獲得了青島市勞動(dòng)模范、青島大工匠等多項(xiàng)榮譽(yù)。
海信日立工廠員工榮譽(yù)墻
繼續(xù)向前走,湯亮介紹起了大家頭頂?shù)木G燈——工廠的每個(gè)環(huán)節(jié)上方都懸掛著一盞綠燈,標(biāo)明了該環(huán)節(jié)的名稱。一旦流程出現(xiàn)問(wèn)題或者遇到故障,燈就會(huì)變紅,管理人員的手環(huán)上也會(huì)立刻顯示故障位置與簡(jiǎn)要信息,極大地提升了響應(yīng)效率。
盡可能地把人力從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”中解放出來(lái),讓他們可以專注在“解決問(wèn)題”上,或許正是“人盡其能”的另一種注解。
一路順著綠燈前行,大家又依次參觀了中控室、實(shí)驗(yàn)室。不論是八個(gè)顯示屏配兩位員工的“數(shù)據(jù)中樞”,還是能夠從零下30℃到高溫50℃的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),都給參訪企業(yè)家留下了深刻的印象。
井然有序的工廠里,員工并不多,但每一個(gè)人都清晰地知道自己在為哪一個(gè)環(huán)節(jié)“發(fā)光發(fā)熱”。
兩個(gè)小時(shí)的參訪很快就到了尾聲,這里沒(méi)有炫技、沒(méi)有鋪張、沒(méi)有虛晃一槍的“未來(lái)幻想”,全部的復(fù)雜技術(shù)都留在了工廠的自動(dòng)化流水線和中控系統(tǒng)里,呈現(xiàn)給參訪者的,是一套有章可循、持續(xù)迭代,并且已經(jīng)與實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景深度融合的智能制造體系。
走出廠房,有的學(xué)員仍在低頭做筆記,還有的意猶未盡地和旁人討論著。
海信經(jīng)驗(yàn)
“中國(guó)的工廠,兩年前去過(guò),兩年后再去又大不相同,技術(shù)的迭代太快了?!毕挛绲膬?nèi)部交流一開(kāi)始,吳老師便感慨道。
他認(rèn)為,相比之前參訪的二十多家工廠,海信日立黃島工廠在硬件智能化、大規(guī)模定制化、數(shù)字孿生技術(shù)三大智能化環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,還與深層人工智能進(jìn)行了結(jié)合,是“工業(yè)4.0+”的一種體現(xiàn)。
具體來(lái)說(shuō),目前主流AI大模型分為三類(lèi):數(shù)字大模型、視覺(jué)大模型、矩陣大模型,而在黃島工廠中,吳老師觀察到這三類(lèi)大模型都有非常多的實(shí)際應(yīng)用,例如參訪中的AR焊工訓(xùn)練系統(tǒng)、插管工藝等,都是這些模型與技術(shù)的深度結(jié)合。
他表示,這些應(yīng)用標(biāo)志著中國(guó)制造業(yè)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)AI智能與實(shí)體工廠的深度融合,而兩年前走訪工廠時(shí),還看不到這些技術(shù)。
吳老師帶著企業(yè)家走訪海信日立工廠
也正是這兩年的時(shí)間,海信日立開(kāi)始推動(dòng)制造系統(tǒng)的數(shù)字化深度變革。
正如海信集團(tuán)副總裁、海信家電集團(tuán)總裁、海信日立公司總裁胡劍涌所言,任何事情的競(jìng)爭(zhēng)都是效率的競(jìng)爭(zhēng)。
從某種意義上而言,海信日立借助燈塔工廠評(píng)選這一“平臺(tái)”,反向提升其制造的基礎(chǔ)能力,由此打造出一支世界領(lǐng)先的優(yōu)秀制造團(tuán)隊(duì)。
這期間,是創(chuàng)新的大爆發(fā)。
據(jù)介紹,海信日立的13條生產(chǎn)線,已經(jīng)累計(jì)完成50多項(xiàng)先進(jìn)自動(dòng)化導(dǎo)入,其中40%是首創(chuàng),涵蓋行業(yè)首臺(tái)視覺(jué)引導(dǎo)的斜插橫插一體的自動(dòng)穿管、自研四通閥火焰焊、分流管火焰焊,橫斜插兼容的自動(dòng)彎頭、高精度風(fēng)扇、電機(jī)自動(dòng)裝配等等。
海信日立助理副總裁周志剛也表示,以前的燈塔工廠大概有6—7個(gè)創(chuàng)新點(diǎn),但海信日立黃島工廠約有60多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。在工廠改造過(guò)程中,技工們都非常積極地參與其中,享受工廠自動(dòng)化帶來(lái)的成果。
參訪這幾日,隨著中美關(guān)稅戰(zhàn)愈演愈烈,中國(guó)制造業(yè)的未來(lái)以及出海新浪潮成為許多企業(yè)家關(guān)注的焦點(diǎn)。
海信品牌成立于1969年,前身是“國(guó)營(yíng)青島無(wú)線電二廠”,從事收音機(jī)與電視的生產(chǎn)。2000年前后,海信涉足白電行業(yè),成為國(guó)內(nèi)知名白電制造企業(yè)。
因此,海信經(jīng)歷了中國(guó)改革開(kāi)放初期的“黃金年代”,歷經(jīng)幾十年的制造升級(jí)與迭代,與此同時(shí),作為“老三樣”之一,海信的家電于1985年就開(kāi)始著眼海外市場(chǎng)的布局,截至2024年,海外營(yíng)收占比已達(dá)46%,全球共設(shè)有36 個(gè)工業(yè)園,3所研究機(jī)構(gòu)以及64個(gè)海外辦事處。
關(guān)于家電制造的未來(lái),胡劍涌認(rèn)為,一方面,還是要長(zhǎng)期堅(jiān)持制造業(yè)不動(dòng)搖,另一方面,任何科技的出現(xiàn)、創(chuàng)新的挖掘,最終還是要以人為本的。
例如AI的出現(xiàn),讓家電這些“機(jī)器”產(chǎn)品變得更有人的溫度,可以更好地服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化需求,以此為前提,工廠則更注重利用前沿技術(shù)來(lái)更好地實(shí)現(xiàn)老制造業(yè)的三個(gè)原則:“講產(chǎn)品、講質(zhì)量、講安全”。
被問(wèn)及海信四十年的“出海經(jīng)驗(yàn)”,胡劍涌表示,第一,要尊重各地文化,尤其是在員工管理方面;第二是本地化,不只是工廠在本地,更是集研發(fā)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的完全本地化。
交流最后,吳老師總結(jié)道:
一直以來(lái),制造業(yè)被冠以傳統(tǒng)的標(biāo)簽,但同時(shí)它又是對(duì)接新技術(shù)最快的舞臺(tái)之一——僅僅只是一個(gè)制造空調(diào)的過(guò)程,生產(chǎn)線上的每一個(gè)細(xì)節(jié)、每一個(gè)工具,無(wú)論是硬件和軟件,都已經(jīng)呈現(xiàn)出了與人工智能、具身智能等最前沿技術(shù)深度結(jié)合的雛形——這便是中國(guó)制造業(yè)為世界所帶來(lái)的全新的想象空間,它早已不再停留于過(guò)去靠規(guī)模、靠成本發(fā)展的年代,也早已不再處在一個(gè)微笑曲線的底端。
他還呼吁,希望未來(lái)有越來(lái)越多的朋友,尤其是來(lái)自全世界的朋友,既要去感受中國(guó)的大好河山,也要來(lái)看看中國(guó)制造業(yè)的深度和廣度。