从三一重机探索制造业的平台化未来

　　我们一直在谈论智能制造，也尝试着用智能制造去解决更多的生产制造问题。本期会客室，我们邀请到上海三一重机股份有限公司工艺焊接所所长王清曌博士，解读三一重机的智能制造实践经验，分享她对智能制造于制造业作用的看法。

　　上海三一重机股份有限公司成立于2009年，隶属于三一重工旗下重机事业部，厂房总面积30万平方米，是目前世界上涵盖工艺最全，自动化程度最高的中型液压履带挖掘机生产基地之一。近年来，三一重机生产的产品在高效节能、轻量化、智能化、能源多样化等多项技术中都取得了突破，在同行业中处于领先地位。

　　挖掘智能化潜力

　　在前一个发展周期中，工程机械行业经历了一轮大浪淘沙。在王清曌看来，当前在行业中留存下来的一派是拥有数十年基业的老工程机械企业，有多年的制造经验积累，具有智能化模型建立的良好基础；另一派是乘着智能化风潮的新企业，对新的制造模式有更高的适应性，工厂建设之初就可以在生产上嵌入智能化的模块。

　　作为一家在中国成立超过三十年的老牌工程机械制造企业，三一集团在实践和经验方面拥有毋庸置疑的实力。2015 年，三一集团正式推动智能制造在整个集团的落地，连续发动多项数字化转型专题活动，建立了以数字研发系统、运营系统、营销系统和三四互网络为主要架构的智能化体系。在转型过程中，存留的大量成熟设备因为不具备智能化嵌入的接口，成为了制约集团制造转型的主要难题。面对这样的境况，三一集团一方面进行了原始工艺的淘汰；另一方面在嵌入式的传感选择上进行了大量的讨论和尝试，很多方案从实施到最后落地，都被赋予了三一集团自己的特色。在多年的智能化实践中，三一集团持续改进战略思路，不断引入新的数字化技术，完善智能制造的蓝图。以三一重机为例，其在 IoT的建设方面取得了较为领先的优势。

　　经过多年积累，以及不断地调整IoT接入、取数以及应用的方法和策略，三一重机在现场制造过程、设备信息以及能源信息方面已经实现了在线监管，而从这些数据中分析出的成本异常，为三一集团逐年创造出千万级降本机会。同时，工艺数据的监看，也给工艺的优化和开发提供了更多的思路和参考，实现成本、质量、效率的综合提升。在信息打通的前提下，三一重机产能最鼎盛时期能达到平均5分钟出厂一台挖掘机，创下了众多制造行业的记录。

　　赋能产品数字化

　　在产品层面，首先，三一重机研发了无人挖掘系统，实现了对挖掘机的远程操控，将5G技术从生产场景移植到客户场景，让智能制造成果更加直接地为客户增值。其次，大数据和AI技术实现了更加多样化的应用场景，不仅在产品上嵌入了部分智能模块，同时在研运营、生产以及服务上都有相应的应用。例如在运营中的智能核价，在生产制造中的智能检测，在服务运营中的远程运维等。这些场景成为了三一集团智能制造生态建设的其中一环，打通了产品全生命周期的信息流动，让以往各环节彼此之间的壁垒不断降低，营造了全员智造的氛围。

　　近年来，三一集团产品的数字化特征在不断地增加。以故障预诊断为例，这项技术是BI和AI技术的结合体，通过物理机理、数据分析与机器学习方法，解决了由工况数据到机器健康状态、故障程度的量化评价问题，健康指标覆盖了 CRM历史故障记录60%，实现了全工况下挖掘机运行与健康状态的准确评价。这些信息通过三一集团与顾客链接的系统实现了前端页面展示与查询。不仅能让后方工程师实时关注客户的设备情况，及时预警运维，还能极大程度地保证客户施工不停工、故障不扩散，提高挖掘机出勤率，为客户创造极致的经济效益。

　　同时，在无人化、智能化技术的加持下，三一集团首创在挖机辅助作业系统中搭载高速检测数字油缸技术，结合基于速度预测的轨迹规划算法，实现挖掘机的辅助作业，大大领先竞争对手的辅助作业系统性能指标；搭载基于感知基站的协同感知技术，实现自主无人作业，具备简单多机集群作业基础。

　　去年9月份，三一集团旗下北京桩机工厂获评全球重工行业首家世界灯塔工厂称号，在王清曌看来，这可以看成是三一集团智能制造水平的一个缩影。

　　智能制造――解决困境的利器？

　　近年来，国际局势的变化和COVID-19的蔓延，让制造业面临的困境进一步加剧，许多企业转而将智能制造当作解决当前困局的“救命稻草”，而智能制造是否真能解决这一困境呢？在本次的采访中，我们也向王清曌博士请教了她对这一问题的看法。

　　“数字化和智能制造应该是解决这一困境的加速工具，但并非根本途径。要解决困境的根本途径还是最朴素的‘要解决什么问题’。这就像最终打败柯达的不是另一家旷世的胶卷公司，而是数字相机。”王清曌表示。

　　在制造行业的从业经历让王清曌意识到，数字化和智能制造并不是给制造业解决困境，而是让其中的从业者意识到制造业未来的形态可能不仅仅是制造业。在她看来，目前很多生产企业对于数字化和智能制造的理解仍然停留在广泛的机器人应用上，觉得厂区具有大量的机器人就是智能制造了，粗暴的把智能制造理解为机器换人，这点上其实也违背了当前对于“灯塔工厂”的定义。数字化和智能制造为企业带来的最大作用是让数据流动、信息透明，从而辅助人的决策甚至具备自决策能力。这些决策面向的是问题解决，而非简单的现状改进。

　　例如，如果在工时系统中发现制造某个零件的某道工序工时很高，那么第一思路应该是比较可以达到同样效果的工序，看是否可以通过其他更低成本、更高效的工序完成零件的制造。也就是说，生产信息的流动一方面是让运营过程更流畅，另一方面则是让原本可能无法在同一层面考虑的信息，更赤裸地展示出来，让大家的思路更开阔。

　　智能制造除了普遍的、可统计的为企业带来的经济效益之外（例如人工成本降低、降本机会、加速物流等），更有力量的是让企业可以获得“意外”的成就，它将丰富的信息和数据展示在每一个环节的参与者面前，哪怕只有一两个人有了“出其不意”的想法，或许可以一人抵千军万马，产生爆炸式的突破。所有数字化、智能化都是为行业工程师和客户进行的双向赋能，设备运行反馈的数据为产品设计和改进也带了更多的依据和思路，而客户能够更直观、更经济、更安全、更高效的应用产品，也为产品带来了更好的口碑和声誉，这是这个时代给予每一个人的礼物。

　　智能制造一直是近年来的主旋律，市场上针对工业场景的数字化解决方案也层出不穷，可以说这场“革命”也在如火如荼的推动中。智能制造必然是未来的基本要素，制造业在智能制造的基础下，将有新的定位，不再是制造的一环，更应该是为客户提供创造更大价值的解决方案。智能制造最核心的环节是人的观念的转变，是怎么从以往的经验主义转变成数字甚至数据主义。

　　加入三一重机的三年时间里，王清曌自己也接受了不下百次的智能制造知识、观念的学习，这些学习过程中很多新的点子给了她很大的冲击，让她不得不重新审视自己的工作，不得不去适应数字化的工作方式。在王清曌看来，智能制造席卷制造业，不仅仅是领导层受到冲击，更受到冲击的其实是普通的工人、工程师，而很多经验的钥匙也掌握在这些人群中。当他们能够意识到智能制造是来“帮”他们的时候，公司推动的一切运动、项目都成为了一种机会，而只要他们开始抓住这样的机会，那么智能制造就“活”了起来，企业也会从这样一个一个的点上，获得更多的能量。

　　王清曌告诉记者：“我总有感觉，往后可能没有明确的制造业，而是工业平台，在这个平台上，人人皆设计、人人皆生产、人人皆客户。”

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