在工廠的智能化轉(zhuǎn)型中，人們看得見的是車間里新增的各種智能裝備；人們看不見的是這些實體的機器裝備連接著虛擬的“云”。這是中國制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的“一體兩面”：機器在線下轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)在線上跑。
敞亮整潔的廠房，排列整齊的生產(chǎn)線，每時每刻，不斷變化的生產(chǎn)指令數(shù)據(jù)輸送到智能裝備，機械臂快速地重復(fù)著旋轉(zhuǎn)、抓取、放置等動作，如同儀仗兵一樣干凈利落。
工業(yè)機器人在車間轉(zhuǎn)，工業(yè)大數(shù)據(jù)在“云端”跑。這家長沙格力暖通制冷設(shè)備有限公司（下稱“長沙格力”）的自動化工廠，或是中國未來智能工廠的典型模樣。
12月7日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，明確提出2025年前推進(jìn)智能制造實施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020年，智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強，傳統(tǒng)制造業(yè)重點領(lǐng)域基本實現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基礎(chǔ)的重點產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展；第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點產(chǎn)業(yè)初步實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
規(guī)劃中的步調(diào)，地方制造企業(yè)走到哪里了？帶著這樣的問題，21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者選取制造業(yè)重鎮(zhèn)湖南長沙作為樣本，實體探訪生產(chǎn)一線，觀察中國制造業(yè)如何摸著“智造”的石頭過河。
記者連日調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟下行和經(jīng)營承壓的背景下，制造業(yè)企業(yè)紛紛改走“智能制造”新路。一方面，智能裝備承接部分人的工作，減輕工廠的成本負(fù)重；另一方面，智能裝備積淀的大數(shù)據(jù)變成人即時決策的依據(jù)，讓企業(yè)朝著科學(xué)經(jīng)營的方向快進(jìn)。
智能化助企業(yè)脫困
“行業(yè)這幾年過得非常困難吶！”11月25日，記者的問題還沒說完，楊森就在他的辦公室內(nèi)向記者大倒苦水。
楊森是瀏陽一家工程機械企業(yè)的總經(jīng)理。對他來說，工程機械業(yè)早已告別2008年“浪潮式開發(fā)”的好日子，全行業(yè)需要痛苦面對產(chǎn)能過剩。他根據(jù)多年行業(yè)經(jīng)驗直觀估計，目前全行業(yè)的過剩產(chǎn)能比重約占50%。
瀏陽是隸屬長沙的縣級市，而長沙是聞名全國工程機械之都，“重工三虎”三一重工、中聯(lián)重科、山河智能均設(shè)于此。
宇環(huán)數(shù)控技術(shù)總監(jiān)李由強11月25日對記者分析，市場溫度急劇下降，其主要原因是經(jīng)濟新常態(tài)下市場需求疲軟，而另一方面則是人心浮躁，早些年市場大熱造成眾多入局者。
21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者從多方還原的工程機械行業(yè)寒冬圖景包括：資本流出；核心技術(shù)人員、產(chǎn)業(yè)工人流失；銀行對企業(yè)信心不足更加惜貸；而更多的企業(yè)為了生存下來，卷入血腥的價格廝殺之中。
部分企業(yè)決策者做了相同的決策：購進(jìn)數(shù)控裝置和工業(yè)機器人，進(jìn)行自動化制造。
12月7日接受21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者采訪時，長沙智能制造研究總院院長鄧子畏強調(diào)，盡管目前智能制造并沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，但至少要包含兩個層次：一是貫穿于生產(chǎn)過程的智能化；二是產(chǎn)品使用過程的智能化。這兩方面的智能對企業(yè)的幫助體現(xiàn)為“三降二升”，即降低生產(chǎn)周期、降低成品不良率、降低企業(yè)經(jīng)營成本，同時提升原料的使用率、提升企業(yè)整體效益。
11月25日，長沙格力工藝設(shè)備部副部長方掩提到一個細(xì)節(jié)，平時鈑金車間開料，無論工人如何計算，總有一部分材料要剩余下來，原料的使用率只有95%左右。而引進(jìn)智能制造開料后，使用率一般能提升到98%左右，較好的情況達(dá)到99%以上，幾乎無剩余邊角料。
宇環(huán)數(shù)控更是依托智能制造走出了獨特的商業(yè)模式。這家銷售數(shù)控機床的企業(yè)，正在將產(chǎn)品拓展至自動化生產(chǎn)線。據(jù)李由強介紹，除了工廠向智能制造轉(zhuǎn)型外，企業(yè)還打算向外輸出工程師的研發(fā)成果：購進(jìn)部門工業(yè)機器人以及部件，像搭積木一樣和企業(yè)出產(chǎn)的數(shù)控機床組合成適應(yīng)行業(yè)需求的生產(chǎn)線，整線對外銷售。
“產(chǎn)能過剩是永恒的，但從供給側(cè)的角度看卻是相對的。”三一重工高級副總裁、首席流程信息官賀東東11月28日告訴記者，“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能、好的產(chǎn)品永遠(yuǎn)都是稀缺。行業(yè)要擺脫產(chǎn)能過剩的陰影，就需要有更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、更智能的產(chǎn)能、更廣闊的市場空間，而智能制造為這些積極因素的出現(xiàn)提供了可能。”
工業(yè)云改造決策
在工廠的智能化轉(zhuǎn)型中，人們看得見的是車間里新增的各種智能裝備；人們看不見的是這些實體的機器裝備，都連接著虛擬的“云”。這是中國制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的“一體兩面”：機器在線下轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)在線上跑。
這就是“工業(yè)云”的魅力。鄧子畏對21世紀(jì)經(jīng)濟報道記者強調(diào)，隨著物流網(wǎng)、云計算在生產(chǎn)場景和產(chǎn)品使用場景的滲透，智能制造將推動制造業(yè)運作邏輯的根本變革。那就是企業(yè)管理將從經(jīng)驗決策、市場預(yù)判決策轉(zhuǎn)向基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)決策。
以格力電器為代表，國內(nèi)不少制造業(yè)工廠已經(jīng)出現(xiàn)極致的場景：工業(yè)機器人在車間轉(zhuǎn)，工業(yè)大數(shù)據(jù)在“云端”跑。不斷變化的生產(chǎn)指令數(shù)據(jù)瞬間輸送到智能裝備，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)同一批次、不同參數(shù)的“柔性化生產(chǎn)”。與此同時，智能裝備同時向云端反饋運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。“工業(yè)云”后臺的工程師將根據(jù)反饋數(shù)據(jù)判斷裝備的健康狀態(tài)，同時依據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)計劃，以達(dá)到企業(yè)資源最優(yōu)利用。
據(jù)方掩介紹，前述場景下，工程師們主要的工作是設(shè)計更完善的生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)，讓不同的裝備在同一平臺實現(xiàn)兼容。
三一重工從2008年就開始依托“工業(yè)云”將產(chǎn)品體驗做到極致。依靠裝載在重工裝備中的物聯(lián)網(wǎng)接口，長沙總部的“工業(yè)云”能實時監(jiān)測三一重工散布全球的23萬多臺工程裝備的運行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能反映工程裝備的即時運作狀態(tài)，方便工程師驗證研發(fā)設(shè)計，推動產(chǎn)品精益求精。數(shù)據(jù)同時也能顯示產(chǎn)品的健康情況，后臺可依此對海外的使用者進(jìn)行預(yù)警。
賀東東表示，建設(shè)這個云平臺，三一重工花掉了10億元，但每年因此帶來的生產(chǎn)性服務(wù)卻賺回30億元。
數(shù)據(jù)的作用還遠(yuǎn)不止于此。賀東東說，“工業(yè)云”更大的用處是幫助三一重工走向海外市場。一方面，基于數(shù)據(jù)的更好體驗?zāi)茉鰪姾Ｍ饪蛻舻男判?；而另一方面，工程裝備的開工率數(shù)據(jù)可以告訴企業(yè)哪些市場有旺盛的需求，這是優(yōu)化全球供應(yīng)鏈的決策依據(jù)。
在智能化轉(zhuǎn)型之后，數(shù)據(jù)和智能裝備一樣，都是工廠不可或缺的資源。新出臺的《智能制造“十三五”規(guī)劃》十大重點任務(wù)之一，便是構(gòu)筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，建立健全風(fēng)險評估、檢查和信息共享機制。
不過，對許多工程機械企業(yè)來說，沒有足夠的財力單獨搞一套“云”。
為了讓更多的企業(yè)用上“云”，長沙市政府聯(lián)合中電集團成立統(tǒng)籌全局的長沙智能制造研究總院，除了決策智庫和行業(yè)資源對接功能之外，該研究總院關(guān)鍵的一部分工作是建設(shè)長沙工業(yè)云平臺。該云平臺將三一重工等重點制造企業(yè)原本各自獨立的“云”整合到一起，通過政府購買服務(wù)的形式，計劃對長沙2600多家制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行智能化改造。
在云平臺上，企業(yè)可根據(jù)需求獲得個性化服務(wù)。技術(shù)方面，可以實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)工藝、機器狀態(tài)、質(zhì)量結(jié)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)的生態(tài)管理，提出智能化解決方案；在市場開拓方面，可以讓消費者、生產(chǎn)者和商家在云上精準(zhǔn)對接，為企業(yè)提供訂單預(yù)測、供應(yīng)鏈優(yōu)化和市場精準(zhǔn)營銷等預(yù)測云服務(wù)。
這同樣是頂層設(shè)計強調(diào)的另一項重點工程。《智能制造“十三五”規(guī)劃》提到，引導(dǎo)中小企業(yè)推進(jìn)自動化改造，建設(shè)云制造平臺和服務(wù)平臺；同時加強基于互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)域間智能制造資源協(xié)同。
鄧子畏強調(diào)，智能制造不是簡單的“機器換人”，而是匯聚政策、資金、技術(shù)、信息、服務(wù)等要素的系統(tǒng)工程，統(tǒng)一的工業(yè)云可作為這一系統(tǒng)工程的載體。
智造人才短缺
從智能化改造開始，工廠管理者就面臨一道復(fù)雜的課題——人手和裝備如何配置。
工廠管理者首先要解決的問題是：智能裝備有了，那些為機器設(shè)計、編程、運營維護(hù)的工程師和技術(shù)員從何而來。盡管數(shù)控機床、工業(yè)機器人系統(tǒng)操作已經(jīng)變得便捷和人性化，但其運營和維護(hù)需要較為專業(yè)的編程和機械知識，普通工人干不了。
長沙某家工廠負(fù)責(zé)人就吃過高等級技工不足的虧：由于懂操作的工人數(shù)量跟不上來，擺滿了工業(yè)機器人的生產(chǎn)線在車間閑置。而一旦自動化生產(chǎn)線在運作中出現(xiàn)故障，如果等不及技術(shù)員來修理，只好將生產(chǎn)中的半成品搬回到原來的人工流水線，智能工廠又回到人工生產(chǎn)的時代。
方掩也表示，由于格力電器在長沙的技術(shù)人員存在一定的缺口，有時維護(hù)設(shè)備人手不夠，需要從臨近的武漢工廠抽調(diào)稀缺的專業(yè)技術(shù)人員，在不同城市間來回“救火”。
記者走訪數(shù)間工廠了解到，智能設(shè)備操作技術(shù)人員的用工缺口在20%-30%，有的工廠甚至更高。
這是當(dāng)前迫切需要解決的問題。國家在《智能制造“十三五”規(guī)劃》中提出的策略是，打造智能制造人才隊伍，健全人才培養(yǎng)機制，加強智能制造人才培訓(xùn)，建設(shè)智能制造實訓(xùn)基地，構(gòu)建多層次的人才隊伍。
從企業(yè)實際操作的情況來看，其應(yīng)對策略更為豐富——不僅有內(nèi)培，還有外引。一方面大規(guī)模對外招聘懂技術(shù)的人員；另一方面對機器換下來的普通工人進(jìn)行培訓(xùn)轉(zhuǎn)崗。
這兩種人才機制都不容易。“引智”方面，技術(shù)要求相對較高，人才市場上適合的應(yīng)聘者實際不多，一些工廠開出遠(yuǎn)高于普通工種的月薪也難奏效。
更多工廠把焦點放在自身員工的培養(yǎng)。其一，這能一定程度解決解決普通工人被機器替代的出路問題；其二，原來的員工對工廠有歸屬感，培訓(xùn)升級更不容易流失。例如，在格力電器，普通工人晉升，就有管理崗和技術(shù)崗兩條通道。
華曙高科常務(wù)副總經(jīng)理陳勃生認(rèn)為，中國制造業(yè)大部分處在2.0向3.0過渡階段，企業(yè)布局智能制造要考慮實際企業(yè)，不宜搞“大躍進(jìn)”，讓智能裝備與技術(shù)人員相匹配。
機器不會完全替代人
有觀點認(rèn)為，智能制造的未來將是“無人工廠”、“黑燈工廠”。廖前忠明確表示：“智能制造的終點絕不是無人工廠，至少未來大部分工廠是需要有人的。”
他進(jìn)一步判斷，盡管智能裝備的表現(xiàn)在大部分生產(chǎn)場景中優(yōu)于產(chǎn)業(yè)工人，但人工操作在某些場景下依然有比較優(yōu)勢。在工序復(fù)雜、動作較多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)用工業(yè)機器人反而需要付出比原先人工操作更高的成本。
而另一方面，工廠管理者還需要技術(shù)工人發(fā)揮他們的靈活性。盡管工業(yè)機器人能依據(jù)不同的生產(chǎn)參數(shù)實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，但柔性的實現(xiàn)需要系統(tǒng)編程，并且有一定區(qū)間，調(diào)整起來并不如人類便捷。這使得工業(yè)機器人的表現(xiàn)并不那么完美，激烈競爭中的企業(yè)需要適時調(diào)整生產(chǎn)線，以適應(yīng)新一代產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。
威勝集團的經(jīng)驗是，在設(shè)計生產(chǎn)線之前考慮“復(fù)用率”，即在生產(chǎn)參數(shù)、流程調(diào)整后生產(chǎn)線能否再度啟用，這也體現(xiàn)了工業(yè)4.0倡導(dǎo)的柔性化。這種邏輯類似交通規(guī)劃中預(yù)留多幾條車道，這對工程師的專業(yè)技能是極大的挑戰(zhàn)。威勝集團工廠的智能化生產(chǎn)線整體的“復(fù)用率”達(dá)到80%-90%，表現(xiàn)較好的生產(chǎn)線能生產(chǎn)4種不同規(guī)格的產(chǎn)品。
不過，廖前忠也表示，工程師的技能是有上限的，同時柔性的提升也意味著成本的增加。因而，更好的辦法是把操作工人留下，而不是一味用機器替代工人。
基于成本控制的邏輯，一些在實驗室中可以實現(xiàn)機器代人的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，企業(yè)并不會真的撤換技術(shù)工人。
記者走訪的多家工廠，其機器換人主要應(yīng)用在搬運、碼垛、上下料等簡單物理運動，以及噴涂、打磨等具有危險性和高精度加工的場景中。而在裝配、監(jiān)測等傳統(tǒng)工種工位上，依然呈現(xiàn)年輕工人沿著傳送帶一字排開作業(yè)的景象。
陳勃生分析，無人工廠之所以不多見，一方面是中國工業(yè)發(fā)展程度使然；另一方面則是因為企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型本身是市場行為，講究投入產(chǎn)出比，選擇最符合企業(yè)利益的方案。因此，智能制造并不是裝備越先進(jìn)越好，也不是工人越少越好，而是看是否真的幫助企業(yè)節(jié)省成本、實現(xiàn)利益最大化。
