探美的数字工厂：让工业互联网“飞”一会

比如共享单车，去年还有数百家企业跟风争抢市场，今年就已成往事。这两年，工业互联网也带火了一批企业，对于“工业互联网”这五个字，看起来硬气，说起来却很虚，大部分人并不清楚它究竟是什么，能做什么。它只是一个概念吗？

如今，GE、西门子、美的等企业都拥有大型工业互联网平台，在国内，美的工业互联网M.IoT平台在美的集团50周年战略发布会现场正式发布并开放，这使其成为国内第一家自主开发、兼备“制造业知识、软件、硬件”三位一体，实力领先的完整的工业互联网平台提供商，并展现出产业链闭环联动的广阔前景。

在关于美的工业互联网的采访中，美的集团副总裁、CIO兼IT总监张小懿提到了8次“落地”。在他看来，工业互联网不是一个噱头或概念，而是“想把它落地，实实在在落地”，这也是许多解决方案，如机器人与软件的配合等在美的内部反复实验的原因。

“美的好就好在我们制造业的业态也比较复杂，我们有30几个工厂和基地，有注塑、钣金、装配、电子等各种各样的加工的过程，所以美的是有行业基础的，”张小懿认为，只有在内部反复复盘积累经验，才能带给客户实实在在的解决方案。在研究过程中，关注点更多地集中在如何与制造实践融合的问题上。

磁控管数字工厂就是张小懿口中“30几个工厂”的其中一个，在美云智数以外，工业互联网在美的内部如何落地应用？

工业互联网落地

磁控管数字工厂隶属于微蒸烤事业部制造中心麾下。整个事业部年销售规模超150亿元，产品覆盖微波炉、蒸汽炉、蒸烤箱、微波烤箱，拥有行业最完整的微波炉产业链，囊括钣金、注塑、电子、变压器、磁控管以及总装微蒸烤全价值链生产，也是目前全球最大的微波炉制造基地。

磁控管是用于微波炉上将“电能”转换成“微波能“的核心部件，也被称为“微波炉的心脏”。美的的磁控管数字工厂则根据磁控管产品、生产具备精密标准化制造的特点，按照工业4.0智能工厂规划，即高度精益化、全流程自动化、信息集成数字化，包括“一个流”的整体布局，自动配送，产品、人、机、料互联，可视化信息管理系统，系统分析逻辑与决策，设备智控等。

工厂的价值链与上游供应商的入库、品质、生产计划打通，同时，所有生产过程的配件、成品、计划做横向连接，在内部管理实现所有的信息流、物流、资金流的交互，达到工业4.0的愿景。

该工厂负责人介绍，目前自动化率已经达到95%，基本实现“一个流”的整体布局，同时基本实现人、机、料互动可视化信息。他还希望未来两年内，工厂能实现智能逻辑判断和智能逻辑解决，具备大数据库集成与逻辑，从数字化工厂过渡到智能化工厂。

整个工厂一共打造六大核心系统和信息化框架，基本实现业务流和数据流接口打通。

首先，在供应商端，通过供应商协作云将供应商的生产计划系统放在云端，供应商信息数据传到云端的系统。

其次，美的自行设计开发的制造执行系统MES生产系统，实现了入库、储存、生产，将供应商协作云的数据实现了接口的传递。同时打通了WMS的物流、质量管理系统QMS的品质之后，实现了对物流配送、品质管控的协同生产。

在此过程中，将客户的需求计划和生产计划通过计划排程APS系统拉通，实现了互联。

而在产品生命周期和开发方面通过PLM系统，即研发和制造产品生命周期的管理，实现了制造与研发同步。此外，工厂还使用了设备管理EAM系统，和动力能源的管控ECS系统，实现智能管控和自我调节。

最后，在销售端，通过CRM系统可以对接客户信息发货。

从中间端QMS、MES、WMS系统及APS排程系统搭建完成后，通过SCADA以及打扫码等，完成互联互通以及数据的抓取，之后为总控决策中心提供了大量数据上的支撑，这也成为智能化的基础。

整个工厂的运作有如人的大脑，处理来自眼耳口鼻的各种信息，并对信息进行判断和行为指示，如此，肢体各部位才能紧密配合、有条不紊地完成动作。

在数字化信息交互方面，通过七大系统，磁控管数字工厂有48个接口，实现了108个系统功能，覆盖业务场景达208个，每天数据交互量达到160万条。

此外，在自动化过程中还有精密机器人的运用，包括3D激光的扫描，以及智能算法等，打破孤岛分工序自动化、工序半自动化模式带来断点、品质管控点发散的问题，实现“一个流”全自动化生产模式，产品生产周期从之前需要数天才能完成，缩短到仅需4小时即可交付。

既要效率提升，也要绿色环保

通过工艺技术的突破，磁控管数字工厂还实现了环保式工厂的理念和目标。

在生产技术上，使用全球首创的无毒工艺，消除强致癌风险及环境污染，解决了后续对人员伤害、及设备重污染，在品质、环保、安全、健康、成本等方面都有成效。

在减排降耗方面，电、水、冰、气在工厂中都有充分利用：通过冰蓄冷技术的使用，即利用早晚电费差价，在晚上制冰，白天用冰进行空调制冷，这项技术每年可节省电费达300万；电力节省方面，还实现电路优化匹配；减少气体浪费方面，采用了高端不锈钢材料及高压气体阀门等；水的节能方面，则采用封闭式冷却塔技术，使工业循环水综合使用效率提升，保持洁净度。

从综合成果来看，整个工厂工业互联网的实现体现在四个方面：

    系统方面，通过六大系统的组建，实现运营全业务场景覆盖；

    动力方面，通过绿色环保，能耗、安全实时监控管理，及厂区安全运行；

    物流方面，通过物流直接配送到工位和减少搬运提升物流自动化，可减少人工日搬运里程约160公里；

    设备方面，通过设备自管理和数据交互，精准指令精准执行，实现整个工厂的数字化。

通过综合成果展示，工业互联网应用的收益包括：

    关键工序不良改善达30%以上，其中长期困扰产品品质突破的真空度不良改善幅度达到70%以上；

    人员效率提升88% ，空间产出效率提升79.2%；

    人才结构转型，技术工人占比由10%提升至50%，工业互联网核心技术人才占比由20%提升至80%，包括AI智能技术工程师、视觉工程师、算法工程师等。

实际上，张小懿在采访中也特别提到了磁控管数字工厂，他形容这座工厂“把灯关了之后，里面所有的信息我们还能够全部掌控”，包括信息如何取出来、用了什么参数、品质情况怎么样、效率情况怎么样，每个机台的设备运作情况如何、供应商知道什么时间点必须把料送到哪一个卸货台上等等。

他也透露，智能制造数字化和智能化面临两大挑战。一是基础，管理基础的提升，包括经营管理、MBS美的商业管理系统等基础设施的提升，也包括整个流程的优化、数据标准化和数据质量的提升，有大量的基础工作才能做好；二是设备改造，老设备的数据很难取出，用了大量的传感器和设备的技改才能够把这些困难克服过去。

磁控管数字工厂向智能工厂转变，美的内部规划了三步走的战略，即2018年实现可追溯、可识别的数字化工厂体系，建立数据库、人机交互和工业互联网，2019年实现数据可分析、可预测的应用，到2020年，让数据本身实现自我运营、自我决策、自我管理。

磁控管数字工厂作为美的工业互联网重要试点之一，在连接设备、人与数据信息中，展现了强大的应用能力，技术逼迫公司迭代，挑战与机遇同在，让工业互联网再飞一会吧。