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无人干预即可 24 小时生产,揭秘小米、格力的“黑灯工厂”

发布时间:2021-09-05 11:02  来源:IT之家    背景: 无障碍阅读通道

  有个新兴的神奇工厂,进去参观的时候,生产线上空无一人,只有设备状态指示灯、品质检验灯以及激光发射器在闪着微光,机器设备轰鸣,各个产线上一排排的零部件有条不紊地运转着,这些无不提醒着你工厂还是在正常运行,老板没有带着小姨子跑路。

  没有人参与生产制造的工厂还是工厂吗?我们眼中曾经的那个热火朝天的工厂,似乎在智能化浪潮下悄悄变了样儿。

  黑灯工厂是什么鬼?

  黑灯工厂的概念最早是由国外传入,是“Dark Factory”的直译,即关着灯都可以进行生产制造,无需人工操作,所以也叫无人工厂。

  黑灯工厂的背后覆盖了目前最前沿的技术,包括 AI、物联网、边缘计算、云计算、大数据、5G 等等,这些技术的集成实现了工厂生产、设备、物流、能环、安全 5 大核心要素的效能提升。

  在自动化工厂生产现场,映入眼帘的是各种数控加工设备、工业机器人、机械手臂等智能设备,这些设备可以自动化完成工件、物料、刀具等自动化装卸调度操作,而在这些设备旁边零零散散的有工人在监视、辅助机器的正常运行,不同产线的上下料、产品质检需要人工的参与、操作。

  黑灯工厂与自动化工厂的本质区别就是比自动化工厂更加智能。整个生产线无人操作机器就可以完成产品的从 0 到 1,其中所有生产、质检、包装等全生命工序,都是由机器和程序完成。

  黑灯工厂可以赋能工厂产品生产到下线的全生命流程,就不难理解一些企业从自动化工厂升级为无人生产的黑灯工厂。总结来说,驱动其转变的原因包括外在产业共性的难题与内在的需求。

  外在驱动的原因是,在工业制造生产领域,原材料成本持续上涨,个性化需求产能日益增强,但是一线工人变得越来越难招并且在职的一线工人的流失率过大。工厂的一线工作内容比较枯燥且辛苦,很多年轻人宁愿去送外卖、快递也不愿进厂工作,招工难是整个工业制造领域共性的难题,倒逼企业去改革生产线适应外在环境的变化。

  内在驱动力是工厂面临智能化转型,企业需要降本增效,黑灯工厂可以二十四小时无眠无休的工作,产品的质量精准、可控,而效率又比自动化工厂高,似乎是一个不错的选择。黑灯工厂降本增效能力优秀,一些实力雄厚的制造企业也加入了改革自家工厂的队伍中。

  小米、格力拥抱“黑灯”智造

  在智能化改造工厂的浪潮中,黑灯工厂是个比较新兴的事物,参与制造改革工厂的企业数量较少,在实际商业应用的过程中,我们能看到格力、小米、老板电器这几个大企业对外披露黑灯工厂的情况。

  在今年的世界人工智能大会上,董明珠向外界表示,过去需要一万人的工厂,在数智化的黑灯工厂里只需要一千人就可以完成产值。如今格力已经形成了成熟的智能制造生产流程,数字化驱动下,黑灯工厂为格力带来了效率的极大提升。

  小米的黑灯工厂可实现全厂生产管理过程、机械加工过程和包装储运过程的全程自动化黑灯生产。举例来说,一部小米手机的主板上需要贴装上千个元器件,过去贴片机前后端需要四五位工人进行操作,现在依靠设备可以完全替代人力。小米的黑灯工厂可年产百万台高端手机,效率提升了 60%,比目前手机代工业内最先进的工厂还高出 25%。

  在白色家电品类,老板电器 2020 年建成了占地 50000 平方米的的黑灯工厂,工厂里面所有点位的物料都实现了自主流转和自动预警。在原有智能制造基础上,黑灯工厂产品研制周期缩短 48%,生产成本降低 21%,生产效率提升 45%,实现了降本增效。

  黑灯工厂对于企业来说是生产制造的好帮手,也是品牌与实力宣传的亮点。黑灯工厂在实际的落地过程中,引进建造的企业较少,原因是制造业工厂数量最多的还是小企业,大多数还没有走完自动化的路,直接上智能化路线步伐过快,不符合暂时的制造需求。

  黑灯工厂虽然效率优秀,但暂时还不是工业发展的良方。对于数量众多的小企业来说,直接进行复刻的话,容易水土不服,主要的原因如下:

  首先是黑灯工厂中的产线无人化基因奠定了其制造品类的单一,只能生产一种核心部件或者是产品,对于柔性化生产以及个性化需求比较强的中小企业来说不友好。

  其次是黑灯工厂前期投入的成本太高,小米花费了 6 亿来建造这个黑灯工厂,而老板电器的工厂累计投入近 5 亿,自动化产线的升级对于财力雄浑的大公司是锦上添花的游戏,高昂的建造成本小企业无法跟随并复制,最多也是对产线中的某个技术进行移植,全方位的进行厂区改革没有经济实力去做这个事情。

  最后是黑灯工厂对企业的运营和管理能力要求高。在黑灯工厂中有个智能大脑,对全产线的系统进行控制,这个大脑对整个厂区的全产线进行实时数据的呈现,对一些简单的数据信息机器能自主判断、决策。但是在复杂的问题层面,仍然需要企业本身进行分析、决策。对于企业来说,基于实时数据的管理和运营也需要企业在不断的变化中做出正确的决策。

  黑灯工厂在效率革新方面势如破竹,但未来工业制造领域不会全面进行黑灯工厂改造,样板间的打造是财大气粗的大佬玩的,小企业们最多只会将黑灯工厂里面技术能力移植。黑灯工厂给企业带来了利益,对于一线工人来说,也增加了一些失业的不安与忧虑。

  消失的工人怎么办?

  无论黑灯工厂最终的走向如何,智能化的浪潮对于一线工人还是有较大的影响。在生产、质检、物流环节,自动化程度较高的工厂都在大量应用机器人来完成作业任务,工业机械臂、码垛机器人、AGV 等机器人辅助自动化生产、运转环节,摄像头视觉感知产品的瑕疵等,这些原本需要大量劳动力完成的作业任务都被机器所替代。

  人口红利消失是现下最明显的事态,尤其是对于制造业这种大量需要人力的领域,工厂招不到人的新闻屡屡上热搜,人工成本也在逐渐上升,工厂被迫进行产线智能改革。无论是出于效率还是成本的原因,还在工业制造领域的工人都必须去面对机器的智能化改造,在这个智能智造改革的路上,一线的工人也需要进行智识的变革。

  企业对生产线进行改革之后,对于工人来说,需要经过培训以适应智造生产,工厂企业也会培训工人学习新机器的操作,以备后续能够顺利转入到工厂幕后的监控室中,负责管理设备的系统及监视机器的执行操作。

  未来不再需要重复简单动作的劳动力,需要熟悉机器的知识型工人,对智能系统的运行、操控和维修都有能力去应对。国家在教育层面也开始新改革,准备建立更多的职业高中,对于初中毕业之后无法继续深入学习的学生进行分流,往专业技术培养的道路方面进行。虽然对于家长、学生来说有些残酷,没有时间窗口去试错,但这个决策对于大部分学生来说,也是早点去磨炼适应新经济社会的变化,弥补未来缺乏技术能力的就业难,面对智能制造业的缺口,知识型工人成为未来制造的中坚力量。

  传统制造业被智能制造所取代成为了必然的趋势,滚滚历史车轮碾压的是跟不上趟的企业和人。在未来,智慧制造将生产作业的过程重新定义,从少人化到无人化过渡,整个工厂的机器与工人需要进行深度协同,工人不再是单纯的手工劳作而是人机协同,需要全面武装大脑。机器与人的关系,技术与制造创造的关系都将被重写,面对未来的智慧工厂与智能制造,这个工业制造领域的大变革我们有幸一起见证。

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