
在很久以前,有人提到:“未來的工廠只有兩個(gè)員工,一個(gè)人和一條狗,人的工作是喂狗,狗的工作是不讓人接觸工廠里的任何機(jī)器。”當(dāng)然,這被看做是個(gè)笑話,它在理論上并不能成立,可它依然給我們提供了未來人機(jī)關(guān)系與工廠進(jìn)化的一種思考。
今年,美的集團(tuán)提出“人機(jī)新世代”戰(zhàn)略,力圖以大數(shù)據(jù)和AI為驅(qū)動(dòng),賦予產(chǎn)品、機(jī)器、流程、系統(tǒng)以感知、認(rèn)知、理解和決策的能力。但這項(xiàng)戰(zhàn)略如何落地?我們前往美的集團(tuán)位于蘇州的清潔電器事業(yè)部以及庫卡機(jī)器人(上海)有限公司,從每一條流水線,看美的如何通過精益生產(chǎn)進(jìn)行科技轉(zhuǎn)型。
打造人機(jī)共協(xié)的精益工廠
“一個(gè)人一條狗”的工廠模式乍看之下堪稱完美,但這卻是一種低維度的人機(jī)關(guān)系,更高維的人際關(guān)系在于人機(jī)共協(xié),兩者共融共生,能夠自然、直接的溝通,交互是穩(wěn)定與和諧的,而非低維的粗暴溝通,甚至沒有任何交互。
打造高維度的人機(jī)關(guān)系并不容易,美的的探索由智能制造切入。
精益制造為智能制造打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。美的集團(tuán)智能制造專家曾旻介紹,美的實(shí)踐智能制造的路徑分為三個(gè)階段,即傳統(tǒng)精益工廠、數(shù)字精益工廠和智能精益工廠三個(gè)階段。截至目前,美的集團(tuán)已累計(jì)投資超過80億元,共1500臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。

美的集團(tuán)智能制造專家曾旻
“做一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻,我們認(rèn)為精益化是靈魂,數(shù)字化就是大腦,自動(dòng)化則是軀干,工業(yè)互聯(lián)是神經(jīng)。通過這樣一個(gè)有機(jī)體,可以實(shí)現(xiàn)柔性定制,高效、低成本、環(huán)保的制造業(yè)的模式,形成為未來美的智能制造的系統(tǒng)框架。”這是曾旻對(duì)智能制造和轉(zhuǎn)型升級(jí)的思考,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng),將所有的制造體系有機(jī)結(jié)合起來,真正形成產(chǎn)業(yè)升級(jí)的效益和效果。
在美的清潔電器事業(yè)部蘇州分廠,我們也可以看到智能精益工廠的樣子,其制造模式穿透了柔性定制、高效率、低成本和節(jié)能環(huán)保。
此前,蘇州分廠注塑車間員工采用移動(dòng)式加料,每人需要負(fù)責(zé)十幾臺(tái)機(jī),且效率較低,但引入全自動(dòng)供料系統(tǒng),集中加料后,121臺(tái)注塑機(jī)僅需要3至4個(gè)人作業(yè)即可滿足生產(chǎn)需求。
自動(dòng)化運(yùn)作還不止于此,美的通過開發(fā)的自動(dòng)化工裝,可用機(jī)器替代傳統(tǒng)的人工作業(yè),實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料分離,此外,通過配備機(jī)械手,取件自動(dòng)化率已達(dá)到100%。

美的通過建立與運(yùn)營智能倉儲(chǔ)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了家電成品下線到出貨裝柜的自動(dòng)化
這印證了麻省理工學(xué)院戴維·奧托的看法:環(huán)境控制極大地簡(jiǎn)化機(jī)器的工作環(huán)境,促成自動(dòng)化運(yùn)作,就像我們熟悉的工廠裝配線一樣。
在智能化方面,蘇州分廠智能立體庫已展現(xiàn)出優(yōu)異效果。其核心技術(shù)包括三方面,一是智能輸送物流系統(tǒng),二是人機(jī)交互系統(tǒng),三是智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)。
這套“成品分揀輸送、堆碼和智能立體倉庫”一體化系統(tǒng),生產(chǎn)數(shù)十種產(chǎn)品,但只有一條運(yùn)輸線,通過24個(gè)碼垛機(jī)器人,最高可兼容640種不同品類的產(chǎn)品混流運(yùn)輸,AGV機(jī)器人會(huì)將不同產(chǎn)品“歸位入庫”,其入庫能力可達(dá)到3600臺(tái)/小時(shí),每天入庫量可達(dá)到4.5萬臺(tái)。
“立庫的員工,基本都是寫代碼、工業(yè)自動(dòng)化的員工,員工梯隊(duì)有飛躍式的變化。”美的清潔電器副總經(jīng)理兼研發(fā)中心總監(jiān)欒春透露,生產(chǎn)車間生產(chǎn)的產(chǎn)品系列,小到掃地機(jī)器人、除螨儀,大到供給北美的大型產(chǎn)品,由此可見倉庫的優(yōu)異的兼容性和容差性。
不僅如此,智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)節(jié)約85%的占地面積,在投資建設(shè)環(huán)節(jié)節(jié)省3000萬,每年還可節(jié)省大約500萬運(yùn)營成本。
整個(gè)流程的自動(dòng)化和智能化輔助,不僅有效改善作業(yè)效率,減少成本開支,還降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
如機(jī)器人行業(yè)專家、蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長(zhǎng)孫立寧所言:生產(chǎn)的智能化并非一蹴而就,智能制造的內(nèi)涵是用智能機(jī)器加上生產(chǎn)過程中的信息,使用MES系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程、制造過程和制造裝備智能化。如數(shù)控機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線,都是集成的技術(shù),將數(shù)字化的軟實(shí)力與硬體裝備的投入相輔相成,才能達(dá)至真正意義上的智能制造。
實(shí)際上,美的對(duì)于智能制造的探索在2008年就已開始,通過開展傳統(tǒng)MES的建設(shè)提升產(chǎn)品品質(zhì)。從2013年起,美的逐漸聚焦于一個(gè)核心六個(gè)維度的建設(shè),即以智能精益工廠為核心、結(jié)合智能自動(dòng)化、智能機(jī)器人、智能物流、智能信息化、移動(dòng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)集成等六大關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。
2018年是美的智能制造探索第十個(gè)年頭,“人機(jī)新世代”戰(zhàn)略也讓美的智能制造有了更大膽的探索。
豐田研究所首席執(zhí)行官吉爾·普拉特(Gill Pratt)曾在2015年寫到:“今天,幾個(gè)前沿領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展正在激發(fā)機(jī)器人多樣化和適用性的類似爆發(fā)。機(jī)器人以來的許多基礎(chǔ)硬件技術(shù),特別是計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信,已經(jīng)以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)率得到了提升。”
美的之所以在智能制造及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面能夠快速成長(zhǎng),離不開軟硬件的提升,也與2016年的一項(xiàng)決策相關(guān):5月26日,美的集團(tuán)發(fā)布要約收購庫卡的報(bào)告書草案,以292億元收購機(jī)器人四大家族之一的德國庫卡94.55%股權(quán)。
這項(xiàng)決策直接推動(dòng)美的在人機(jī)關(guān)系上邁出了一大步。庫卡在機(jī)器人本體生產(chǎn)、工業(yè)自動(dòng)化方案、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域擁有領(lǐng)先技術(shù),美的集團(tuán)還整合了包括大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)及渠道資源,以此實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與業(yè)務(wù)拓展上的共同增長(zhǎng),將智能制造以及人機(jī)共協(xié)理念推向更寬廣的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

庫卡機(jī)器人裝配線-自動(dòng)化裝配(機(jī)器人造機(jī)器人)
“加上庫卡松江廠擴(kuò)建和廣東順德廠的建設(shè),到2024年庫卡在中國的機(jī)器人產(chǎn)能將達(dá)到10萬臺(tái),躍居中國市場(chǎng)第一位,占比達(dá)25%至30%。”庫卡一般工業(yè)中國首席執(zhí)行官文啟明表示。
這個(gè)目標(biāo)當(dāng)然是宏偉的,也是美的“人機(jī)新世代”戰(zhàn)略的重要一步。
雖然有學(xué)者指出,機(jī)器人更善于處理完全堅(jiān)硬并且彼此差異不大的物品,它們的視覺和觸覺從來就非常原始,比人類差很多。這樣的觀點(diǎn)目前無法否認(rèn),但從美的探索人機(jī)關(guān)系的動(dòng)作上,已經(jīng)體驗(yàn)到了相當(dāng)創(chuàng)新的變化,機(jī)器人的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的想象,尤其是在智能管理及解放人力方面,足以成為智能精益工廠的模范。

美的正在變得更“酷”,智能制造所釋放的能量遠(yuǎn)不止于此,機(jī)器人之舞已經(jīng)上演,人機(jī)共協(xié)的趨勢(shì)下,新的“大腦”正重塑生產(chǎn)方式,如科學(xué)管理之父泰羅所言,“讓每個(gè)工人的行動(dòng)都可以達(dá)到一種科學(xué)的狀態(tài)”。