“‘灯塔工厂’的评选标准严格，要求参选工厂持续创新，并在业内保持领先水平。”海尔洗涤电器有限公司总经理王自强说，“海尔青岛洗衣机互联工厂不断迭代升级，应用了5.5g高频定位、数字孪生等先进技术，打造了多条智能化生产线，持续提高产品竞争力，推动公司实现新的发展与突破。”
提高制造效率
海尔青岛洗衣机互联工厂洗衣机内筒生产车间内，只用了短短3分钟，一张张钢卷就在机械臂手中完成了裁切、冲孔、激光焊接、涨型、翻边等18道工序，变身成一个个洗衣机内筒。随后，这些内筒又排着队进入悬挂式空中轨道滑向另一个生产车间，与一个个洗衣机外壳精准对接。
“虽然各零部件的生产节拍不一样，但它们却能精准地在生产线上‘相遇’，这都要归功于数字智能技术的应用。”海尔青岛洗衣机互联工厂制造部长张彬彬介绍。这时，一旁传来了“嘀嘀”声，他解释道，“这是洗衣机智慧检测台发出的声音，以往洗衣机在下线前都要经过人工检测，现在只需要通过智慧检测台将信号链接到洗衣机上，检测指令就可以直接下发并实现自动检测”。
张彬彬告诉记者，智慧检测台是海尔自主研发的洗涤检测集成平台，研发人员通过建模技术搭建起自动检测模型，使其具有数据实时上传系统、系统实时控制闸口等功能，做到了不良品不流出、检测数据可追溯。“以往一台洗衣机需要四五个人检测，不仅人工成本高、检验耗时长，也容易出现漏检。有了智慧检测台后，现在检测线上只需2个人。相较于传统检测模式，智慧检测的效率提高了30%，且有效减少了人为因素导致的漏检风险。”
在出厂前，洗衣机总共要接受50余项检测，下了检测台后，一台台洗衣机又“排着队”进入类似拍x光的“体检区”——移动边缘计算(mec)视觉平台。“在这里，外观上的任何缺陷都逃不过ai技术的‘火眼金睛’，每台洗衣机2秒内会被拍到6张多角度高清照片，经过ai图像分析，瞬时完成体检。”海尔青岛洗衣机互联工厂5g技术负责人石均说，有了mec视觉平台，洗衣机外观检测效率提高了56%，并且实现了零漏检。
互联工厂内，洗衣机从下单、备料、生产到检测的全部环节都被订单系统即时记录在云端。海尔青岛洗衣机互联工厂订单负责人刘彦龙打开电脑展示，“这是我们本周的排单情况，从接单到交货，只需7天到10天”。
在系统里，记者看到了来自英国、法国、西班牙、葡萄牙等不同国家的订单，上面有序排列着订单数量、产品型号、生产日期、交货期、出运期等。“这些信息不仅生产线的班组可以实时掌握，供应商也能实时看到。”刘彦龙说，眼前跳动的数据，支撑起一条条领先于行业水平的智能生产线。
推动转型升级
海尔为啥要建设“灯塔工厂”?“源于主动转型的需要。”王自强告诉记者，为减少产品库存，降低企业运营成本，海尔2012年开始从大规模制造向大规模定制转型，提出了“互联工厂”的概念，此后经过10余年探索，逐渐形成了相对成熟的运营经验。
“‘互联工厂’形成了以订单为导向的生产体系，使生产线上的每一台产品都有对应的订单。因此，在每天满负荷生产的情况下，海尔青岛洗衣机互联工厂的成品暂存区却没有库存，整个工厂的产品不入库率达到了85%。”王自强说，大规模定制使得产品在下单前就已“名花有主”，下线后会直接送给客户。
随着“灯塔工厂”理念的提出，海尔开始着力打造“灯塔工厂”。“从愿景规划到功能区设计，再到实施落地、运营，我们将‘灯塔工厂’建设拆分成100多个步骤，形成了较为完善的‘灯塔工厂’建设体系。”海尔智家集成供应链平台智造技术负责人刘玉平说。
近几年来，“灯塔工厂”的重要作用更加凸显，推进企业不断转型升级。“我们收到的订单模式正在发生改变，过去的订单多是批量大、品种少，现在的订单则是批量小、品种多。”刘玉平告诉记者，这就需要生产线不断更换模具、切换产品参数来满足订单生产需求。如果没有“灯塔工厂”的数字化平台，多频次切换会导致生产效率降低、成本升高，进而影响产品的市场竞争力。
新的订单模式对整个生产流程也提出了更高的要求。过去订单下来后，供应链会根据各工厂产能、产线等人工分配订单，效率低、周期长。而且，产品型号越来越多，凭人工经验分配订单的复杂度也随之增长。“必须搭建数字化订单流‘端到端’的平台，才能满足订单交付的速度。”刘玉平说，为此工厂构建了供应链算法模型，通过数字化平台打通订单预测、物料采购和供应、工厂生产、物流发运等“端到端”的全流程链条，生产效率提高20%以上。
基于订单模式的变化，海尔青岛洗衣机互联工厂积极推进转型升级，打造了全新的制造体系，联通订单流、生产流、工艺流，并不断提升数字化、智能化水平。如今，与传统工厂相比，海尔青岛洗衣机互联工厂生产成本降低了30%，产品质量水平提升了90%。
持续研发创新
“持续推进研发创新，是海尔青岛洗衣机互联工厂成为‘灯塔工厂’的重要原因。”王自强说。
海尔青岛洗衣机互联工厂创新运用了5.5g高频定位技术。“在工厂里，5.5g高频定位技术就如同一条无缝链接的纽带，让所有元素达到了‘万物互联’。”海尔青岛洗衣机互联工厂数字化负责人李浩冉介绍，过去工厂需要用无线射频识别技术(rfid)去识别物体的定位，每10米到15米就要布置一个基站用于识别信号。即便如此，在使用rfid时还常常会遇到能源制约、信号识别精度差、信号相互干扰等问题。而有着低延时、高带宽、多终端特点的5.5g高频定位技术使一个基站可同时感应几万个标签，实现精准定位，让工厂拥有了实时洞察生产运营状态的能力，提高了生产效率。
“得益于这项技术的应用，我们还优化了原材料配送环节，精准定位仓库里种类多、数量多的各类物料，使物料配送效率提升33%。”李浩冉说。
海尔青岛洗衣机互联工厂还运用了数字孪生技术。“洗衣机生产工序的前面部分都是由机械臂操作完成的，但到了后面总装部分就需要人工来执行，我们通过数字孪生技术可以有效捕捉工人的操作轨迹，当出现异常操作时，系统就会将相关信息传输到智能诊断平台，通过分析判断后，即可知晓出现异常的具体原因。有了数字孪生技术的帮助，工人的工作效率提高了35%左右。”石均说。
在提高生产效率的同时，海尔青岛洗衣机互联工厂还创新性地利用数字化能源管理方式，使能源消耗比传统工厂降低了20%，碳排放降低了30%。“为做好能源管理工作，早在2016年，我们就建设了能源管理数字化平台——海尔能源总控平台，通过上传能源数据、生产数据，直接量化了工厂的单位产值能耗和单产品能耗。”卡奥斯智慧能源产品总监杨子江说。在海尔青岛洗衣机互联工厂所在的园区里，还铺设了10兆瓦光伏，一年可发电1000万千瓦时，为工厂补充了四分之一的电能消耗。
“伴随着人工智能、大数据等新技术的应用，互联工厂不仅能实现大规模定制，对用户需求的响应速度也将大大提升。未来，完全个性化的用户需求也能得到满足，这将激发全新的消费潜能。”王自强对未来工厂的发展信心满满。