工业机器人挥舞着机械手臂有条不紊地在生产线上作业；AGV小车(自动导引运输车)灵巧自如地穿梭在车间各个角落，无需人工帮助就能准确无误地完成各项任务。这是坐落在深圳市龙华区的富士康工业互联网股份有限公司(以下简称“工业富联（601138）”)深圳观澜工厂的日常场景。
“工业富联是一家智能制造及工业互联网整体解决方案服务商，2018年开始积极推进自身数字化转型，逐年扩大研发投入，2022年达到115.38亿元，拥有研发人员3.16万人。在不断加强端网云领域的产品优势以外，积极布局高端精密机构件、自动化及机器人、数字化智造等领域。”工业富联总经理郑弘孟说。
创新打造“灯塔工厂”
(资料图片)
今年1月份，工业富联观澜工厂成功入选世界“灯塔工厂”。
“观澜工厂主要从事手机精密机构件等精密金属产品的研发和生产。”工业富联精密机构件产品群AI智能化系统处系统规划中心主管雷新娣说，公司是国内较早开始数字化转型探索的企业之一，2018年观澜工厂落成CNC(数控机床)智能车间，进行智能制造架构搭建和落地整合，包括设备联网、自动化及人工智能技术在工业上的应用以及闭环式的管理系统整合。此后，以建设“灯塔工厂”为目标，推动这一智能制造架构及数字化经验在更多场景和制程工艺中应用。
“灯塔工厂”的建设并非一帆风顺。“印象最深的是2018年初探智能制造之时，业内设备联网尚未普及，也没有妥善的验证回馈机制，系统开发是一个‘从0到1’的创建过程。”雷新娣说，首先要打通设备间的通信。而传统设备老旧、型号庞杂，部分设备甚至没有办法进行通信连接，这些问题必须解决。
项目团队成员与供应商逐一反复沟通，打通设备通信协议，建立标准化通信协议接口。集合工程、制造、自动化、人工智能算法、资讯开发等各方资源，临时组成专案小组，一项一项理清任务、流程、方案等，共同协作攻克难题。
“与生产连续性强、产品比较单一、原料相对稳定的流程型制造工厂不同，主要从事精密金属加工的观澜工厂属于离散型制造。因制造过程离散、制程工艺差别巨大，全链条打通制造环节是一个复杂的系统工程。”雷新娣告诉记者，厂内CNC机械加工包括金属切削工艺，涉及上万台设备，而阳极制程属于化学工艺，镭射组装又含焊接、点胶工艺，整体数字化智能化解决方案必须结合每一种制程的特性对症下药。
比如，机械加工制程涉及机台主轴的智能化改造。“以前，机台主轴精度点检完全靠人工，也就是老师傅的经验。而且点检过程较为复杂，需要人工拆卸刀具、安装检棒，目视查看主轴偏摆的数据，一台设备的精度点检至少需要20分钟。人工点检上万台设备是一个庞大的工程，而且人工目视刻度存在检测误差。”雷新娣说，通过在主轴安装振动传感器，利用暖机空转时的高频振动数据，结合主轴健康模型进行健康状态检测，15秒就能完成，不仅提高检测效率，还节省人工维护成本。
以前，激光焊接强度主要通过物理冲击或推拉焊接母材的方式进行破坏性检测，检测完物料也就报废了，因此只能抽检，大约需要30分钟。“现在根据激光加工过程中的高频光学信号，结合人工智能模型实现焊接强度虚拟检测，3秒钟即可完成检测任务。在降低检测成本的同时，也提升了制程品质的稳定性。”雷新娣说。
通过数字化改造，观澜工厂还提升了绿色制造能力，实现了减排降碳。比如，通过部署自主阳极染色的先进控制，使得阳极工艺相关工序单位人时产能提升33%，一次通过率增加16%，用水消耗节省59%。
观澜工厂主要采取了五方面的创新举措：通过人工智能驱动的新产品导入，加速研发和新产线调试；部署新一代CNC熄灯工厂，实现“无忧熄灯生产”；通过自主阳极染色的先进控制，实现柔性智能协同控制；强化高精度自动质量检测，极大提高检测效率；通过多厂区标杆分析和产能最佳化，实现多个车间的产能提升。在此过程中，工业富联巩固了自身的核心竞争力，也探索出一条以“灯塔工厂”解决方案为关键抓手的数字化转型之路。
数据显示，通过数字化改造，观澜工厂实现新产品导入速度加快29%、量产爬坡速度提升50%、不良率降低56%、制造成本节省30%。
输出智能化方案
“进入大数据为价值驱动的信息化时代，传统制造企业依赖经验式管理已经远远不够。如果缺乏系统性数据管理与应用机制，人、机、系统之间就会形成数据孤岛，难以充分发挥数据作为新型生产要素的价值。”工业富联首席数据官、科技服务事业群总经理刘宗长表示，依赖人工采集生产过程中的数据费时费力，且数据信息滞后，难以支持预判性工作。
针对制造过程中的痛点，工业富联从产品赋能和制造赋能两个方面对外提供完整的解决方案，4年来已参与打造6座“灯塔工厂”。
刘宗长表示，汽车制造业在产品交付效率、品质管控、运营成本控制上有着更高要求，为汽车产业链赋能是工业富联数字化智能化解决方案输出的方向之一。
工业富联协助国内一家铝制轮毂厂商，建设了高度柔性的轮毂制造产线、人工智能赋能的机器视觉加工检测、核心工艺环节的闭环质量智能调整、全要素数字化精益制造协同系统等。通过智能化改造，铝制轮毂厂商的生产成本降低33%、设备综合效率提升20%以上、产品不良率下降20%多、交付时间缩短38%。
对于新能源汽车零部件制造商来说，传统泵类生产线存在效率低、反应慢、协同差等问题，需要通过数字化改造升级提升效率。工业富联帮助这家制造商在5G基础上搭建企业级工业互联网平台，导入远程设备操控平台、设备协同作业、生产现场检测系统、WMS(仓储管理系统)智能仓储等信息化应用，打造了“5G+工业互联网”示范工厂。新能源汽车零部件制造商的综合生产效率提高了20%。
“对外输出数字化整体解决方案和平台技术已成为工业富联的重要业务。”刘宗长表示，工业富联服务对象目前已覆盖电子制造、汽车及零部件、泛家居、医疗器械、冶金材料、化工材料、机械加工、电力装备等10个行业，服务企业超过1400家。
数字化转型成为工业富联业绩不断增长的重要动力。2022年，尽管有诸多因素影响，工业富联仍交出一份不错的成绩单。数据显示，2022年工业富联营收首次突破5000亿元达5118.5亿元，同比增长16.4%。
“打造‘灯塔工厂’更重要的意义在于树立标杆，引领行业数字化、智能化发展，为制造业转型升级贡献力量。”郑弘孟表示，工业富联将通过整合相关资源，持续推进新型工业化与数字化发展，助力各行业企业数字化转型。他们计划在未来5年助力10家领军企业建设成“灯塔工厂”，助力100家领军企业实现完整数字化转型，为1000家制造企业导入数字化技术应用，通过平台为5万家中小企业提供产业与技术服务，助力各类企业转型升级。
