美的集团自身的转型经历就是内需驱动的优势所在

制造企业向工业互联网转型有自己的独有优势,在内需驱动下先完成自己内部应用的自动化与智能化,最终实现精益化的过程中积累了大量经验,也更加能够理解转型中的制造企业到底为何阵痛。

数据拉通才能真正智能

美的集团自身的转型经历就很好地诠释了内需驱动的优势所在。继推出“人机新世代”全新战略3个月后,美的集团首次对外展示了其智能制造生产一线的最新动向。通过展示支撑“美的版工业互联网”生命线的两大关键环节——机器人制造与智能仓储,“晒”出了自己的硬实力。

高达22米的立体仓库里,完全无人操作的自动化环境,10条巷道,1.7万个库位,每小时入库3600台产品,一天最高入库量可达4.5万。

工信部两化融合示范项目,江苏省示范智能车间。作为美的集团中较新的事业部,没有历史包袱的清洁电器事业部在智能仓储方面进行了尝试。2015年4月施工,9月份正式投入使用的智能仓储项目不仅在建造成本上减少了将近40%,还节省了相当可观的运营和人员成本。

“占地面积6500平方米左右的立体仓库在实际吞吐量上相当于4万平方米的平面仓库,立体库投入大约是4千万,而建造4万平方米平库的费用在6000多万。并且,立体仓库只需要7、8个员工进行系统维护,而传统的4万平方米的平库,维护人员不会少于60个。”美的清洁电器事业部副总经理栾春说。

智能仓库分成四个层面:第一层是电机、指示灯、传感器、PLC、机械手等底层部分;第二层是信息可视化的监控层,让工作人员随时可以看到整个仓储物流系统处在什么样的状态;第三层是人机交互的管理层;第四层是云数据、服务器、交换机等组成的核心服务层。

来自生产车间内21条独立生产线上的产品从不同的生产线汇流到主线,在输送系统中经过每分钟100米的高速传感器自动扫码,将产品自动分拣到不同的码垛处,同时设备按照产品的类型选择不同的堆码和运输方式。在堆码混流入库后,系统对货物进行自动仓配安排,生成入库记录。是哪一天生产的产品?有多少台?存储在立库的什么位置?这些在系统中全部清晰可见。在出库方面,智能立库也有多种方式选择,除多巷道集中出库外,还可以做到先进先出,特定批次的产品先出等不同出库方式。

栾春表示“我们清洁电器事业部生产的产品很多,小到扫地机器人、除螨仪,大到供给北美的大型清洁产品,智能立库在产品的兼容性和容差性方面都非常好。此外,得益于前期美的集团积累的仓储、物流方面经验,还有库卡成熟的产品解决方案,只用5个月就完成了智能立库的建设。”

谈到智能立体仓库的建设经验,美的集团智能制造专家曾旻表示,智能立体仓库甚至可以做到下线装车。

业务实践是精益的基础

今年三月,美的公布了其“人机新世代”战略在制造领域的布局,力图将软件、硬件与自身丰富的制造业实践经验结合起来,打造人与机器的最佳协作。

曾旻说,“业界经常用每万人机器人占比来衡量智能制造的发展程度。2016年韩国每万人机器人占比达到600以上,美国的平均万人占比大约是200,日本的数据是300,而美的目前的每万人机器人占比是150左右。接下来,我们还会在这方面继续投入。”

在库卡位于上海的制造基地,数条生产线正不舍昼夜地忙碌作业,一部分生产线装配着相当于机器人“躯干”的本体,一部分则在生产扮演着“大脑”角色的控制柜。负载能力从3公斤到1300公斤的不同型号机器人,均可依照订单的需求进行定制,在经历清洗、机械装配、喷漆烘干、电缆马达装配、清洗测试标定、检验包装等流程后,这些机器人将被应用于不同行业的制造场景。

“机器人不能解决所有的问题,智能和精益的根本是一定要有业务实践。如果我们没有业务实践,没有精益化改善,流程本身可能存在浪费。由流程固定到自动化装备上,就是把浪费也固化了。”曾旻说。

美的在自动化领域关注两点,首先是减少工人的劳动强度,提升工作的安全性、舒适美的集团认为工业互联网和智能制造是一个融合的概念,是相辅相成又互相依托的。精益化是灵魂,数字化就是大脑,自动化则是躯干,工业互联是神经。

美的集团的智能制造之路起始于2013年,经历了从“传统精益工厂”到“数字精益工厂”,再到“智能精益工厂”的三次转型。以精益化为灵魂,数字化为大脑,自动化为躯干,工业互联为神经,构建了一个可以实现柔性定制,高效、低成本、环保的制造模式有机体。同时这也是未来美的集团智能制造的系统框架。

如机器人行业专家、苏州大学机电工程学院院长孙立宁所言:生产的智能化并非一蹴而就,智能制造的内涵是用智能机器加上生产过程中的信息,使用MES系统,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化。如数控机器人、自动化生产线,都是集成的技术,将数字化的软实力与硬体装备的投入相辅相成,才能成为真正意义上的智能制造。

美的在智能制造的实践上,也有着同样的思路。曾旻表示:“通过智能制造建设及数字化转型,美的已经成功实现了软件、数据驱动的全价值链运营。”例如,美的在总部、事业部、基地工厂三个层面,建成了一体化的企业级的自主MES系统,并已全面覆盖全集团32家国内工厂,1000多条产线。平台日应用人数近万人、每天通过系统产生60万财务交易凭证上传、100万物资出入库记录、管控90000多个生产作业过程、覆盖制造全流程的采集与追溯,实现了制造过程中人、财、物等重要资源的集约化管理,极大的促进了智能制造的效能。而库卡、高创的加入,也让美的在深耕智能制造时优势明显。

目前,美的集团在装备自动化的基础上,进行了数字化2.0的推动,包括C2M能力提升和工业互联网的试点工作。通过不断的数字化提升,对从客户下订单开始到最终交付的全生命周期全价值链进行数字化的管理,从而提升整体效益。

未来,随着逐步提升的大规模柔性制造及全流程可视化数字化水平,C2M定制化生产要求会得到更加快速完善的响应。美的集团也在推动“T+3”的提升,通过设备、IT系统把整个生态圈和数据链结合起来,从而构建数据驱动的全价值链卓越运营。此外,美的也在进行工业互联网的试点,例如尝试和设备厂家进行跨平台、跨领域的合作,与上游设备供应商进行生态互联。在提升美的自身效率的同时,帮助设备厂家进行优化和提升。