今年的现代化工厂为何“看不见人”

2021-12-29 中国经济导报-中国发展网

本报记者 | 付朝欢

上世纪20年代,美国西方电力公司的霍桑工厂开展了一系列研究,最初着手的就是著名的“照明实验”,即研究车间照明强度对工人生产率的影响。近一个世纪后,霍桑照明实验的极端情况——代表熄灯和无流水线工人生产状态的“黑灯工厂”,就在我们身边。

在北京亦庄经济技术开发区,小米智能工厂外观与周边厂房并无差别,但夜间生产时,车间里既不见灯火通明,也几乎看不到往来流水线工人,只有灯带闪烁着提示设备运转情况。这是目前国内最高端的智能手机生产线,一部小米手机从无到有的200多道工序绝大部分都依靠智能设备自动化完成。

这座工厂也是中国智能制造的缩影,代表着中国制造业企业数字化转型的方向。根据《“十四五”智能制造发展规划》,到2025年,规模以上制造业企业基本普及数字化,重点行业骨干企业初步实现智能转型。要建设2000个以上新技术应用智能场景、1000个以上智能车间、100个以上引领行业发展的标杆智能工厂。到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化。

不止是重新定义生产

黑灯工厂,是“Dark Factory”的直译,指的是无需人工操作,车间内的机器可以自动运作,即使关灯也可正常运行的工厂,又名“智慧工厂”。在中国,“黑灯工厂”早已不仅仅停留于概念层面。

不过,“黑灯工厂”真正被大众熟知,是在2018年全国两会期间,珠海格力电器股份有限公司董事长董明珠在“代表通道”上回答记者提问时,她宣称,当时格力在全国有8个基地,基本上都实现了无人生产。在2019年的全国两会期间,董明珠再提“黑灯工厂”,声称格力电器已经从简单的“黑灯工厂”转变为创造设计“黑灯工厂”。

在2021世界人工智能大会上,董明珠表示,2016年,格力把数字化引进工业制造领域。通过数字化建设的“黑灯工厂”,使格力制造的精度、质量、效率都得到了颠覆性提升。

事实上,对企业而言,率先运用前沿技术对传统制造体系进行改革赋能,不仅仅是对生产工艺流程的重塑和再定义,对市场开拓、品牌塑造都是很有裨益的。

有业内人士分析,随着大众对科技认知度及关注度的提升,建设酷炫的“黑灯工厂”有益于提升大众心中的品牌“科技值”,有效增强品牌好感度。

不妨再看看小米公司。长期以来,小米的“代工模式”引发了一些争议。位于北京亦庄的小米智能工厂一期,即大家熟知的小米“黑灯工厂”。该工厂九成以上的设备均为自主研发,配备了一条全过程自动化生产线,可以24小时不停运转,一天可生产高端手机达到数千台,每年能够生产超过百万台智能手机。

小米“黑灯工厂”的建成,借助一个极具科技感和未来感的具象载体,宣告了小米在自主研发生产领域的成功转型。这在消费者看来,同样是做高端手机,升级生产流程意味着品牌技术力更足,消费意愿自然水涨船高。

值得一提的是,位于北京昌平的小米智能工厂二期,已于今年7月开工建设,相比亦庄的智能工厂,产能提升10倍,预计可年产1000万台智能手机,产值约600亿元,计划于2023年底投产。

上述业内人士指出,将“黑灯工厂”放置在关键的业务领域或区域位置,长期而言,可有效通过规模化生产与竞争壁垒而实现边际收益递增。“像小米的智能工厂,主要生产高端智能手机,具有非常明显的提质增效价值。”

流水线工人何去何从

近年来,随着劳动力价格的上涨,我国传统制造业逐渐掀起了“机器换人”的浪潮。在工业领域,“无人化”开始作为企业推动工厂智能化转型的一个重要方向。

一般而言,“机器换人”主要分为三个阶段:首先,是针对过于危险的岗位或员工不愿从事的工作设置自动化工作站;其次,实现整个生产线的自动化;最后,就是实现整个工厂的自动化,只保留少数员工负责监督、测试及视觉检查工作。

“黑灯工厂”的出现,意味着“机器换人”的全面升级。

位于北京昌平的三一重工南口产业园一号工厂,也是一座“黑灯工厂”。今年9月,它还被世界经济论坛评为全球重工行业的首家“灯塔工厂”。

在变身“黑灯工厂”之前,这家工厂有1000多名员工,其中有大约400名焊工。三一集团董事、高级副总裁代晴华坦言,改造之前,工厂的核心焊接工序产能明显受制于“人”。在生产很忙的时候,其中的两位焊接工人就成了重点保护对象,他们必须加班加点工作。

经此改变,被解放出来的焊接工人,转而学习机器人的操作,机器人的性能在人机磨合中不断得以优化。

代晴华曾在采访中透露,为鼓励员工学习机器人操作的积极性和成效,三一集团制订了可观的奖励性政策:工人学会机器人作业,就可以奖励1万元,工资也可以上涨一级。如今,凡在生产现场的工人,90%以上都会操作机器人,三一智能工厂的作业水平也得以大幅提升。

智能化改造带来人员结构变化,同样发生在格力。也是在2021世界人工智能大会上,董明珠透露,格力从过去10万人做800亿元产值的企业变为现在8万人做2000亿元产值的企业。初期研发人员只有800人,现在已拥有约1.6万名研发人员,格力还建立了16个研究院、1000多个实验室。

三一和格力智能工厂的实践表明:要提高劳动生产率,一定会在自动化流水线作业、智能化生产流程再造过程当中来实现。对于“机器换人”,不用盲目恐慌。虽然短期来看,一些流水线工人被迫失业;但长期来看,新型的工厂必然会创造出一些新的岗位。

此外,目前各大城市的制造车间普遍面临“招工难”的现实问题。大量年轻人正在“逃离”传统的工厂与流水线,宁愿送外卖也不想去工厂。从这个角度来看,在工业制造业,降低对工人的需求,提升生产线的自动化生产能力,已经成为推动工厂无人化发展的内在驱动力。

智能化转型任重道远

集成人工智能、物联网、云计算、大数据、5G等诸多前沿技术,“黑灯工厂”是否等同于工业4.0或者工业互联网的未来形态?有业内人士评价说,“黑灯工厂”是企业用信息技术改革制造工艺和工业流程的一个尝试,这本身就有点“样板间”的意思。

业界认为,巨头品牌的“样板间”,很难成为中小企业的“刚需房”。相比于传统工厂,“黑灯工厂”具有成本高、周期长的特点。公开信息显示,小米智能工厂的总投资金额高达6亿元,老板电器累计斥资5亿元升级智能工厂。这远远超出一般中小企业的承受能力,并不具备复刻的可行性。

此外,我国大部分的中小企业并不配置信息技术团队,不管是网络传输还是信息感知,亦或是机器人应用,从部署到运维都是中小企业的限制。

长期以来,我国中小企业在数字化转型中面临着“不会转”“没钱转”“不敢转”的问题。2020年以来,国家发展改革委、中央网信办启动面向中小微企业数字化转型发展的“上云用数赋智“行动。其中,“赋智”就是要加大对企业智能化改造的支持力度。

前不久召开的中央经济工作会议强调,要提升制造业核心竞争力。加快数字化改造,促进传统产业升级。但数字化、自动化、智能化改造过程需要稳扎稳打、稳中求进,不可能一蹴而就。

对于已经试水“黑灯工厂”的品牌巨头,它们也面临着工作流程不够柔性、供应链上下游协同较差、工业软件受制于人等发展中的现实困难。经常被拿出来讨论的是,“黑灯工厂”标准化的自动生产与工业4.0的柔性生产目标是不等同的。柔性生产更关键是基于用户的个性化需求,适时调整生产工艺实现大规模定制。

也确有“黑灯工厂”能实现柔性化生产。吉利西安制造基地是吉利工艺最先进、智能化程度最高的超级智能“黑灯工厂”,可满足6款车型柔性自动智能化共线生产。“目前西安工厂主要生产星越L,当前产能主要受限于芯片的供应。”吉利汽车西安公司有关负责人表示。

从2010年至今,我国已连续11年成为全球最大的制造业国家。现在“中国制造”处在转型时期,智能制造转型加速行进。一方面,人们相信随着相关应用技术的不断提升与成熟,我国制造业各细分领域会涌现出更多的“黑灯工厂”;另一方面,业界也建言工业制造企业不断提升自主研发、质量保障等方面的能力,在布局“黑灯工厂”上,有能力就上,没能力切不可盲目跟风。