制造业的繁荣是无数产业发展的基础,有了成熟的制造业,就有了建立产业链并以此发展经济的机会。


改革开放之后,在我国人口劳动力优势和基础设施稳固的基础优势下,通过将各行各业的生产制造融入全球产业链、参与到国际分工中去,为我国国民经济带来了高速发展。中国制造业产值在2004年超过德国、2006年超过日本,2010年超过美国,成为了“世界工厂”的角色。


据工信部数据显示,2019年我国制造业增加值达26.9万亿元,占全球比重近3成,达到了28.1%。2020年增加值比上年增长了6.6%,高于全部规模以上工业平均水平3.8%,高技术制造业比上一年增长7.1%,高于全部规模以上工业平均水平4.3%,连续十一年保持世界第一制造大国地位。


现在,经过了40年发展,中国“世界工厂”的身份正面临着新的挑战。一场关于智能化转型——也就是“新IT(Intelligent Transformation, 智能化转型)”的发展方向,正在重塑中国制造企业的核心竞争力,让中国从“世界工厂”升级为“世界发动机”。


新IT,中国制造业的前进方向


“如果我们不去实现转型,其实是没有办法去迎接下一步的工业发展的。”


装备制造业龙头企业三一集团的流程信息化总部总监吕青海坦言。一条难以逾越的鸿沟,正横在中国工业制造产业面前,压力主要来自内外两方面:


一方面来自外部:近年来各个发达国家制造业空心化造成的一系列问题,正逐渐引起大众对经济全球化的反思。特朗普与奥巴马大张旗鼓的搞“再工业化”人尽皆知,去年疫情的出现无疑加速了这一进程,1月25日,上任仅5天的美国总统拜登签署行政令建立“美国制造办公室”。以美国为首的发达国家正通过各种政策手段谋求制造业的回流。


而这些政策的指导依据,便是智能制造。德国提出了“第四次工业革命”、美国建立“智能制造领导联盟”、英国提出《英国工业2050战略》等等…在国际范围内,多个政府或组织正在大力推动新型高自动化制造形式。下一代工业制造已逐渐成为新的趋势。


另一方面则来自内部,国内制造业“用工荒”逐年加剧。得益于国民经济水平的提高,在移动互联网的作用下,年轻群体不再满足于传统制造业工人机械劳动和微薄收入,转而寻求快递员、骑手、网约车等新的社会职业。根据国家统计局发布的《农民工监测报告》,2008年至2018年,从事制造业的农民工平均年增长率为-2.84%。


迅速壮大的服务业如同一块海绵,正在吸收来自制造业的劳动力。


在劳动力这个话题上,联想最大的自有电脑生产基地联宝科技智能制造中心总经理曲松涛非常感同身受:“这是切实的痛苦。我们逼着HR招人,但他们又去哪里给我们找这么多人呢?大家都很为难。”


与此同时在行业范围内,因为长时间的人口红利使制造业形成了对低成本劳动力的依赖,而现在为了招到更多的工人,工厂不得不提高薪资待遇。劳动力成本的水涨船高,进一步导致了制造业开始出现新一轮向劳动力成本更低的东南亚、或者欧美等效率更高的智能制造区域迁移的现象。


从这个角度来看,在劳动力成本很难低于东南亚的前提下,中国制造业在世界范围内的竞争力,本质上就是制造业智能转型的竞争力,也就是“新IT”建设的竞争力。



相较于我们熟悉的信息技术(Information Technology),“新IT(Intelligent Transformation,智能化转型)”是基于‘端-边-云-网-智’技术架构赋能各行各业实现智能化变革所需要的技术、服务与解决方案。随着制造业工艺效率的日益精进,以及对成本更严格的控制,新IT所带来的一系列智能化工具,如物联网、5G、大数据和人工智能等技术的广泛应用,让我们对制造业生产经营过程中的数据采集、存储、传输、分析具备了成熟的技术基础。可以这么说,全方位应用新IT有助于大幅度提升经济整体及个体企业的技术创新效率和商业化进程,并可以为更广泛的普通消费者创造新价值,实现可持续发展。


实际上,2020年对“新基建”的定义与更早的《中国制造2025》解释中,都已经明确将“智能化转型”、“工业互联网”等关键词列为了行业首要的发展推动方向。


虽然前进方向已经清晰,但如果将宏伟的方向具象到每一家制造企业中,新IT更像是一片未知的海域,过程中充满了各种艰难险阻。


国内印刷设备行业翘楚,高斯(中国)的技术开发部副部长瞿维国提到,高斯(中国)曾尝试通过自研对设备进行技术化的转型:“前面尝试的头两三年,其实我们自我研发过程是非常痛苦的,花了大量的人力精力去弄,最后总觉得还是不够完美。”


制造业企业在自己的领域掌握着先进技术与标准,但由于缺乏数字化平台、系统搭建经验,智能化转型中涉及到的技术很难短期补足,自己的优势很难发挥出来,最终效果往往不令人满意。一来二去,一些从业者难免对脚下这条“智能化转型之路”产生怀疑。


桐昆集团是位列中国500强的一家以PTA、聚酯和涤纶纤维制造为主业的大型股份制上市企业,其智能化转型的主要负责人恒云智联总经理、桐昆集团信息化负责人许燕辉表示:“这一年多数字化转型做下来,发现其实不是难在技术,而是难在人们的意识。对于传统制造业企业从业者来说,在理解和接受上会有一些困难。”


这些转型过程中的困境,不仅是局部一两家工厂的个别现象,而是当前整个制造业转型困难的症结所在。


智能化时代下的技术架构——“端-边-云-网-智”


一个成熟的制造业转型案例中,不可避免会涉及到新IT所需要的“端-边-云-网-智”五方面技术,这也是解决当下制造企业智能化转型所面临困难的全套解决方案。


首先,借助物联网等技术,生产设备“端”接入互联网,可以产生大量的生产数据。这些数据是智能工业的最重要的的原料;而要想分析如此大量的数据,传统的“云-管-端”架构已经有些力不从心。即使拥有再宽的带宽,也难以承载一家工厂成百上千台设备产生的海量数据。更不用提云端的延时难以满足制造业对精度的高要求。


这推动着算力从“云”向“边缘”部署,通过边缘计算和云计算的混合使用,形成“端-边-云”的互联架构,是当前企业级联网解决方案的最佳实践。


在这基础上,由于5G高频“穿墙弱”的特点,一家工厂需要的基站数量指数级增加。工业制造过程对温度、湿度、场景复杂程度等因素的影响,使如何在成本范围内合理的位置部署基站设备并不像想象中容易。若使用电信的网络基础设施,部署成本将非常昂贵。因此为了更好地“云网融合”,搭建各种专网成为了必要过程。



而最终,当生产设备产生的数据可以接触稳定的网络被传输到边缘与云端时,利用智能算法对数据进行实时分析、储存和管理,对生产过程进行学习总结并优化,以达到对业务和生产进行“更智能”的管理,才能让数据发挥出最大价值。


可以说,在新IT建设之路上,“端-边-云-网-智”五方面能力缺一不可。这对软硬件厂商来说尚且不易,对传统制造企业来说更是难上加难。


也正因此,在最近一部由联想与腾讯新闻出品联合制作的,首部聚焦中国制造智能化转型的纪实影片——#从世界工厂到世界发动机#中,瞿维国发出了这样的感悟:


“在生产制造方面,我们非常有经验,但在跟合作伙伴联想交流以后,我们发现所谓智能化转型跟我们的生产其实是两个维度的事情——对联想来说是很简单的事情,对我们来说完全是挑战性的工作。所以最有效的方式是,通过跟成熟的技术方合作,双方把自己的优势结合起来,可以在投入可控的同时,让产品实现得又快又专业,这才是今后发展智能工厂最基础的条件。”


制造业智能化转型需要的不仅仅是硬件设备,而是包括物联网设备、基础设施和智能应用在内的全套解决方案。在长期的运营中,更是需要顾问、实施、运维在内的全方位服务。而联想分别在制造业与信息技术两个领域有着深厚的积累,并且联想也是全球少有的“端边云网智”全要素覆盖的行业领导厂商。联想早在2011年就开启了以数据智能为核心的智能化转型之路,实践经验丰富。在联想合肥和武汉的智能工厂中,都部署了5G智能制造产线。通过摄像头和各类传感器将产线上机器运行和人工操作的轨迹数据实时采集上传,通过5G网络和联想边缘计算、云计算平台的协同分析数据,实现对机器的预测性维护和对产品的智能质量检测;另外联想通过自主研发的智能算法,能够对客户订单、部件供应和产品计划等相关信息化数据进行需求预测和智能排产。


在这部纪录片中,我们可以看到:高斯(中国)、三一集团、桐昆集团、联宝科技这四家优秀中国制造业工厂,是如何利用联想技术,解决传统制造企业智能化转型面临的症结和难点,为今天的制造企业们提供了非常有效的转型案例。



“我觉得将来任何一个制造企业都必须作为一家制造企业的同时,也是一家科技企业。而联想自己的特性,决定了它成为了最早一批工业科技企业。”三一集团吕青海认为:“事实上,工业制造领域中的好方案,都是内生的:他必然会来自于像联想、三一这种大企业。因为只有足够好的应用场景土壤,才能够产生好的解决方案。”


宏观来看,正是如联想这样的新IT龙头、双循环运营企业的典范,才是推动我国突破制造业新IT推广瓶颈,实现实体经济和数字经济深度融合所必要的真正关键支持。


一部纪录片,见证中国制造的韧性


“可以先听一听这个声音。”


走进联宝工厂,曲松涛没有急着去看生产设备,而是用耳朵去感受生产节奏:“特别有节拍和韵律。”


作为世界上最主要的PC工厂,这里每年生产超过3000万台联想电脑。以2019年全球每年PC销量2.3亿的数据来计算,全球每卖出8台电脑,就有一台出自合肥联宝工厂。而这些都离不开联想自主研发并拥有完整知识产权的“哪吒线”和“水星线”,两条先进的自动化生产线。曲松涛介绍说,通过让数据在机器之间流通,让机器与机器“对话”,生产和控制的精度得到了前所未有的提升:


 “比如某一个工艺参数在可控范围内它可能偏差了一点点,当数据传输到下一个机器,下一个工序就会根据它的偏差去做相应的调整,这样能保证整个产品最后的品质是没有任何的影响,这是正向的反馈。”  


 “如果一台机器连续出现偏差,我们的检验设备就会给出判断,对前面的设备进行调节,在长时间运行中保证生产精度。这是逆向的纠错。”  


这便是“哪吒线”名称的由来:正向反馈和逆向纠错再加上深度学习,让机器具备了思考能力,如同哪吒的“三头”;而智能仓储、工程技术再造,全自动化集成,智能用工模式等六个辅助功能,则构成了哪吒“六臂”。


另一条“水星线”,则通过高度标准化和模组化设计而成柔性产线,可以让产线在不同产品类型中切换,以保证最大柔性。据称联宝每天80%以上是单笔小于5台的个性化定制订单,这些订单涉及数万种个性化产品配置组合,这种小批量生产的柔性制造可以对整个供应链下游需求做出迅速响应,减少库存、生产成本,提高设备利用率。此外,值得一提的是联宝自主研发的、目前业界唯一的CPU后焊技术,可以让最关键的CPU元件最后焊装到芯片板上,大大解决了供应链和订单销售预测不准的问题。


这两条生产线是联想自身推动智能化转型解决方案的具体实践,也是联想引领并赋能我国先进制造高质量发展,推动数字经济和实体经济深度融合的经典案例。


全球最大化纤企业桐昆集团曾组织高管去参观考察联宝工厂,不久之后,桐昆开始着手与联想共同建立智能转型的解决方案。



我们选择的是既有制造业,又有技术能力的企业。因为像联想这种企业,首先会对自己的生产制造赋能,然后再对外输出。”恒云智联总经理、集团信息部负责人许燕辉介绍说。


通过联想工业物联网平台LeapIOT,联想帮助桐昆打造了完整的企业级工业互联网平台。并对其旗下21家分厂车间的工业网络进行改造和增强,连接了971条生产线26820台设备,打通IT和OT数据;同时,帮助桐昆构建了运营监控指挥体系和“董事长驾驶舱”,实现数据可视化管理,业务运营全局实时掌控。


2020年十月,桐昆携手联想集团成立了恒云智联,新公司将致力于工业科技服务领域行业标杆的打造。正如联想与桐昆集团的合作一样,凭借自身在智能制造领域的转型经验,联想正在为行业企业智能化转型提供新IT全要素技术、服务和端到端综合解决方案,帮助更多企业迈入了智能制造的领域。


作为国内印刷设备行业的翘楚,高斯(中国)的转型不仅关乎工厂自身发展,作为印刷设备的制造方,更是承担起了下游印刷厂智能化转型的希望。而印刷行业对精度的高要求,对他们的智能化转型过程同样提出了挑战。


在高斯(中国)M-700S书刊印刷解决方案中,生产流程中IoT设备将产生大量数据。在这个过程中,联想边缘计算网关ECG设备承载起数据交换流通枢纽的的角色。在软件方面,联想工业物联网平台LeapIOT嵌套在整个系统中。最终将设备运行的数据经过实时传输、整合与呈现,生成可追溯的数据记录,帮助客户实现数据驱动的精细化印刷生产管理。


瞿维国说:“我们一直强调一句话,做一件简单的事不难,但做一辈子简单的事其实很不简单。”事实上,新技术不仅是提高效率这么简单。通过全新的工艺路线,高斯(中国)和联想还共同研发出全球第一台层叠式智能印布机、全球第一台可变套筒式胶印机。正是依靠这些对新技术上的投入与努力,让传统的“印刷”行业焕发着生机。


在纪录片中,三一集团吕青海认为,智能制造的转型过程将会催生出更多的创新,也对数据挖掘能力提出考验:


 “正因为有了这些数据工具,能够让每个人成为创新者,让每个人发挥更大的才能。通过技术上的转型,可以看到更多的创新点,在工业领域中发生变化,让钢铁巨兽也能变得‘柔软’。”  


作为制造业最有科技含量和创新性的代表,三一集团始终将建设“灯塔工厂”作为重点工程之一,在过去的2020年中,三一产品在全球近30个国家和地区做到市场第一。



而在长沙三一集团的工厂中,联想通过让服务器支持三一的数据中台,将分散在100多个不同应用位置的数据汇总至一起,光是2020年就产生了超过1.2万亿条数据。此外,三一通过联想HPC设备为仿真科学提供算力,处理创新产品设计;同时双方联合打造HANA数据库应用,SAP系统架构搭载联想服务器和配套实施。此外,联想还提供了WMS物流库存系统、IP-Guard防护系统等软件支持。


对于这样大规模的数据与算力支持,吕青海认为这方面依然有努力的空间:“如果说数据是黄金,那么这个金矿我们至多才挖掘了1%。尽管我们已经是行业领先了,但我们需要做的还有很多。”


吕青海的反思,蕴含着在智能转型过程中,中国制造从业者,从追赶者逐渐变为探索者的身份转变。


尽管客观来看,目前中国制造企业面临的短板还有很多,在一些领域中,与先进制造之间的差距依然客观存在,这条新IT探索和追赶之路并非一朝一夕。但越来越多的制造企业正在认识到,发展新IT,对自己乃至中国制造有着非同寻常的意义。越是将资源投入到这些先进制造业的差距中,越有可能获得丰厚的回报。


曲松涛提到,2020年年中自己去过一趟武汉施耐德的工厂:“谦虚一点说,这种成熟的外资工厂的精益生产、少人化程度做得更好。这样全球领先的工厂,依然是需要我们去学习的。


从曲松涛的谦虚学习心态,到吕清海对精益生产的反思,无数制造业从业者不骄不躁,稳步向前的努力过程,足以看见中国制造的韧性。


结语


采访最后,回想起自己刚毕业时候的经历,曲松涛感慨道:“那个时候行业还是比较保守的,从资料上学点知识不容易。我当时遇到了两个人,他们无私传授给了我很多知识,我至今都很感激。”


“到了联想之后我遇到了很多这样的人,我发现联想内部有很多这种文化的沉积,有什么困难都是互相帮衬着走。或许这也是为什么,我们即使自己双手沾泥,质量上也要求出一台成一台,把5%的希望变成100%的现实。”



正如曲松涛所言,新IT的道路充满险阻,正如联想这样新IT核心技术领导厂商对制造业的帮助,通过提供端到端解决方案,才让更多受困于转型困境的企业成功完成智能改造,相信脚下这条“新IT之路”。三一集团吕青海对新IT之路同样乐观:“国外制造企业的业务人员对信息化的理解、使用习惯、业务规范性比我们要强;但是在整体的信息化技术、尤其是互联网技术和应用上,甚至中国比他们做的可能会更好一点。”


近日,联想集团董事长兼CEO杨元庆在演讲中提到:


“我们正处于新一轮产业革命和全球化秩序重塑,也就是全球技术和经济发展“双周期”叠加的这样的历史交汇点上。疫情带来的新常态下,各行各业智能化变革的需求,从未像现在这样迫切。”


联想作为新IT龙头企业,将努力承担起中国企业的责任和使命,始终坚持把科技创新作为驱动产业升级的关键因素,高度重视发挥企业在科技创新中的作用。联想正在全方位应用新IT,提升经济整体及个体企业的技术创新效率,加速推进中国各行各业智能化转型。


当底层软硬件技术逐渐完善,整个制造业智能化让生产效率得到更大提升的同时,也必将提升中国制造在国际范围的竞争力。届时,中国制造这个“世界发动机“将更加动力澎湃,带动全球经济可持续发展,成为下一个支撑国际经济进步的根本支柱,最终改变我们每个人的生活。


而这一切,才刚刚开始。


幸运的是,相比本文受限于文字的抽象描述,我们可以通过自己的双眼,在纪实影片#从世界工厂到世界发动机#中,透过前文提到的四个典型案例,去感受制造业正发生在的真实而鲜明变化,去见证中国制造从追赶到超车的生命力:



特别策划

继续阅读