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AI引領數智化轉型:彎道超車背後,是中國制造業與網際網路雙向奔赴

作者:立方知造局
AI引領數智化轉型:彎道超車背後,是中國制造業與網際網路雙向奔赴

新魔法“AI助力傳統制造”,正和舊魔法“傳幫帶know how”共同助力中國制造轉型更新

文 | 劉铮

編輯 | 孫鵬飛

正文字數:5210字

預計閱讀時間:8分鐘

武俠裡有個絕技:聽聲辨物。

換到制造業場景,老掉牙的故事裡“一名美國工程師隻聽了聽發電機聲音,就能在故障位置畫了根線,輕松賺取1萬美金——畫一條線1美元,知道在哪兒畫線9999美元”。

新故事裡,據立方知造局了解到,在某制造業日企,技術勞工要升職,得能聽懂齒輪轉動的聲音,分辨出良品、次品。

說到底,這類“魔法”就是制造業人士天天念叨的know how——經年累月學習和積累之後,制造業老師傅就可以雲淡風輕說一句“無它,唯手熟爾”。

過去,衡量一個國家制造業的坐标系,是生産時間和工藝技術,老師傅們的經驗築起技術壁壘,擷取産品的高議價權。

在中、日、德三家世界工廠中,中國制造業發展起步最晚,積累工藝的時間也更短,被說“大而不強”。

近年來,中國政府引導企業增強自主創新能力和核心競争力——和大批專精特新企業一起湧現的,還有更多身懷絕技的制造業“老師傅們”。

AI引領數智化轉型:彎道超車背後,是中國制造業與網際網路雙向奔赴

然而,在中國制造業轉型更新的當下,立方知造局發現另一個喜人的現象——新魔法“AI助力傳統制造”,正和舊魔法“傳幫帶know how”共同助力中國制造轉型更新。

比如,中國某知名輪胎企業在産線上就出現了數智化改造帶來的“AI師傅”。AI聽得懂産線聲音,也聽得懂企業降本增效的心聲,快速預警裝置故障,直接指出故障部位。

立方知造局近日前往“中國汽配之都”常熟,深度調研了一家名為海力達的汽車零配件工廠,我們發現:這家在燃油車的可變氣門正時系統和雙離合變速箱電磁閥領域全球銷量排名前三家的工廠,正在進行産線的數智化變革——上雲、用AI。

海力達的主要産品屬于汽車産業鍊上遊精密零部件,決定着一輛汽車的性能和安全。為此,汽車零配件産線需要解決兩大痛點:

1. 産線生産節拍高。在快節奏産線上,勞工們難免漏過不良品。

2. 企業怕産線故障,機器一停就是損失,更怕勞工們找不到故障原因,停産時間不斷拖長。

這一困擾,在未來将由AI新“師傅”輕松解決——“人工智能+雲計算”的組合,将會預警産線故障并給出解決指引。

接下來你會看到——

來自小鎮的樣本——中國制造,為什麼需要數智化轉型?

用魔法打敗經驗——大廠雲如何助力制造業彎道超車?

雙碳時代的雙向奔赴——中國制造業和網際網路大廠之間還有哪些新火花?

1. 喚醒小鎮的“沉睡資料”

比“波司登故鄉”更低調的常熟标簽,是“中國汽配之都”。

在常熟高新區中,豐田系、三菱系等形成百億級汽配體系,也讓汽車工業普及的自動化浪潮湧入常熟。

自動化産線相當于用機器和裝置替代了部分簡單、重複性的工作。

數智化則相當于給機器和裝置安上眼睛,資料彙入AI大腦,做出産線決策。這樣的故事,正逐漸在海力達的常熟工廠工廠中的房間裡上演。

如果沒有空氣中的電焦味和機器運作時的嗡鳴聲,海力達常熟工廠更像現代工業展館,玻璃的櫥窗内放置着庫卡的多軸機械臂、阿爾帕的直角坐标機器人——它們共同搭建起一條條環狀的生産線。

時代變革的潮湧順着螺旋形産線,彙入一件件制造産品,随後從常熟這個華東支點輻射至全球。同步挾雜的是一則中國制造業轉型更新的預言。

AI引領數智化轉型:彎道超車背後,是中國制造業與網際網路雙向奔赴

海力達産線上的庫卡機器人

曾經中國制造業缺少自動化産線上的“老師傅”,如今數智化産線來了“新師傅”。

高精度傳感器替代了“老師傅”的雙眼,7X24小時盯緊産線,可以自動辨識出差距僅0.1微米的不良品。

資料在全産線流通,有問題的産品被标注,進而避免進入下一個制造環節。

這樣一來,平均隻有2名勞工的産線,每12秒就可以生産出1個精密配件……

說白了,自動化産線的目标是降本增效,數智化産線的意義則在于發揮并放大産線資料的價值。

在了解了小鎮企業的“數智化”産線緩解“老師傅”依賴症的優勢之後,我們再來看看海力達具體是如何一步步做數智化改造的。

AI引領數智化轉型:彎道超車背後,是中國制造業與網際網路雙向奔赴

看不見勞工身影的自動化産線

海力達曾在2011年時,便用上了私有雲存儲資料——

海力達亞太區總經理何偉對立方知造局說,海力達如果把每個生産的資料疊加,一天下來就會産生幾十萬甚至幾百萬的資料量。

積累下的資料如果善加利用,将會帶來持續的品質和工藝改善——“但作為工廠,我們隻能盡到存儲的職能。”

海力達知道資料帶來的潛在價值,卻不知道如何利用資料。

一種制造企業對産線改造典型的糾結心理出現了——自己做心疼錢;别人做不放心——

據立方知造局了解,某锂電池企業籌謀數字化産線,投入數以億計。

如果完全交由網際網路企業提供技術改造數智化産線,又擔心對方缺乏制造業know how,害怕産線改造後出現難以預計的風險。

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看似粗放的汽車工業實則對精細度要求很高

就像汽車工業流傳的那句老話:“不要輕易去改變一條運轉良好的産線。”比如汽車零部件産線格外注重生産節拍,萬一改造過程中産生無法預計的後果,産線節奏打亂了,停産即損失。

何偉向立方知造局透露,2021年之前,曾有數家網際網路企業向海力達提出過做數智化轉型,但溝通下來效果不理想。原因在于,這些網際網路企業純粹從資料出發,不考慮生産工藝,最後得出的結果與實際生産相悖。

但為了修煉産線資料“煉金術”,何偉決定搏一把。

2. 數智化轉型:自救與外援

2021年7月,海力達開始與百度智能雲接觸。雙方的前期溝通時間就花了14個月——對于制造企業來說,這樣的速度算很快了。

制造企業做數智化改造常出現“資料孤島”現象——部分産線做了數字化改造,資料卻未能打通原材料——制造——倉儲——銷售等全流程鍊路。

是以,海力達要“喚醒沉睡的資料”,首先需要整合多個資訊系統,接入生産、營運資料進行可視化展現,未來通過百度智能雲的SugarBI可視化平台能進一步助力企業實作大資料自助分析、移動端展現,為決策、營運管理提供指導。

如今,海力達已邁出了數智化改造的第一步——資料可視化。

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工廠中的房間裡的可視化資料大屏

有了這樣的基礎,海力達工廠中的房間正在籌謀數字化改造的下一步——AI師傅開始學習資料分析、資源排程、輔助決策等功能了。不過,在此之前,新師傅還得向老師傅取個經——如何從工藝層面挖掘資料。

以往,制造過程中出現缺陷,老師傅們憑經驗和直覺解決。當AI算法模型收納他們的所有經驗後,數智化産線将變得更加務實:

有了全流程鍊路,AI能以紛繁資料作為依據,尋找問題根源。這樣一來,上千的可能原因最終被壓縮幾個最有可能的根因,指導工程師有針對性地解決問題。

這套智能系統相當于産線管理的大腦,未來,“AI師傅”還能根據産線實際情況自動調整、安排訂單。

如果說,原先要解決工藝缺陷,每一條産線都需要配備經驗豐富的老師傅。那麼未來,AI師傅不僅可以時時刻刻工作,還能以一套方案同時調控在不同産線,緩解産線缺老師傅的困境。

在這樣的前提下,一條中國制造業彎道超車的路徑開始舒展。

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藍翔的九大學院中,超過一半與制造業相關 圖源:藍翔官網

制造業過去重視的是“人傳人”經驗,像日本、德國這樣的制造業大國,經過數十年體系化的職業教育,加上終身雇傭制度,最終将工藝的know how積累下來,形成技術壁壘,高價賣貨。

中國制造業毛利率普遍低于20%,超過20%已經算高利潤行業。一旦缺少經驗豐富的老師傅站崗,不少企業隻能淪為低附加值生産。

橫向比對看,根據中國社科院的一份研究報告,2017年,日本産業勞工隊伍中,進階技工占比為40%,德國高達50%,中國僅5%左右。

數智化變革之後,機器生産過程中的每一個資料都在雲上被精确記錄,成為培育人工智能的養料。同時,工程師個人的經驗同樣可以成為AI學習的對象。

反觀中、日、德三個制造大國,日德重“藝”,卻在某個曆史節點忽略了網際網路這一新興技術的布局。

中國則“技”、“藝”兩手抓。

盡管在不少領域,制造技術仍在突圍,但網際網路技術給了提升制造技術的新可能——中國領先世界的龐大網際網路産業,持續對AI和雲計算的投入,正在為這種變化提供支撐。

像百度一類的網際網路企業也将雲智一體化(雲計算+AI)的方案蔓延至制造領域。

以百度為例。百度開物是一個針對制造業的資源集約平台,提供SaaS(軟體即服務)和PaaS(平台即服務)服務——産線工程師可以快速便捷利用平台資源,搭出一款所需的智能化應用;在雲智一體3.0的AI IaaS(基礎設施即服務)層,昆侖芯2代已經部署在金融、工業等行業客戶中。

百度集團執行副總裁、百度智能雲事業群總裁沈抖表示:“将來,為了智能化解決産業的核心需求,我們必須更加深入産業。産業裡豐富的應用場景,為人工智能與雲的發展提供廣闊的空間。”

這讓“産線師傅”們有了轉型成AI程式員的機會,産線工藝也能獲得更好的改造。

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傳感器即将成為AI師傅的眼睛

喜人的數智化案例正發生在越來越多的制造工廠中的房間。由于國産工業機器人卡脖子,高精度機床限購,中國制造的生産精度暫時難以與日德制造抗衡。但利用AI進行算法補償,可以讓生産加工精度有效提升,彌補短闆。

如果說,過去中國制造業急需經驗豐富的老師傅形成技術壁壘追德趕日,如今智能制造帶來的變革,正引領中國制造業彎道超車,走向大而強的遠方。

Q 立方知造局:

為什麼百度智能雲在蘇州的産業基地,會選擇落地在縣級市常熟?

A 百度智能雲:

百度智能雲蘇州産業基地注冊在常熟,我們的定位叫紮根常熟、服務蘇州、輻射華東。

地理位置上,常熟是蘇錫通的地理交界點,友善去服務包括上海在内的華東地區。

産業優勢上,常熟有特色鮮明的産業叢集。整個蘇州的汽配行業大約是一個四千億的産業叢集,而常熟占到其中五分之一,這也是未來智能制造的重點領域。此外在常熟高新區,還有電子産業、氫能等先進制造産業。

配套方面,常熟對于數字經濟和人才建設非常重視,這是吸引和招商大廠過來的一個重要載體。

Q 立方知造局:

海力達的自動化基礎,為其在數智化轉型上帶來哪些優勢?

A 百度智能雲:

海力達的自動化,帶來非常好的資料基礎。而百度智能雲強調雲智一體,其中涉及到兩個概念,第一個是雲,第二個是智。如果企業基礎比較弱,那麼首先要進行的就是數字化轉型,百度可以助力企業數字化轉型+智能化改造一步到位。

但是我們更期望的是跟類似海力達這樣有數字化基礎的企業合作打造标杆。如果企業這個領域層面已經有一部分的積累,就相當于是把百度擅長的“智”的部分再疊加進去——結合雙方的優勢,創造更多的價值。

Q 立方知造局:

資料可視化是數智化轉型中的第幾步?未來還會有哪些具體的動作?

A 百度智能雲:

一般認為,資料可視化是數智化的一步,德國工程院Acatech,提出智能制造數字化轉型“六步論”:

第一步叫計算機化,就是先産生資料;第二部是網絡化,能夠上傳資料;第三步是資料可視化;第四步是透明化,就是對資料know how,了解展現的是什麼内容;第五步是基于know how,形成可預測的資料;第六步是資料的自适應調整,也就是真正的智能化。

從資料的透明化開始,就必須要引入更多的AI算法,了解産線營運的方式和機理。

我們近期新推出的開物2.0,已經累積超過200個工業解決方案,沉澱了3.8萬個工業模型,在重慶、廣州、蘇州等全國多個城市落地。将人工智能變成中小企業觸手可及的生産工具,打通了AI落地的“最後一公裡”。

3. 雙碳時代的雙向奔赴

清楚了數智化改造在微觀工廠中的房間帶來的降本增效和宏觀層面對中國制造彎道超車的意義之後,我們還注意到了另一個現象——

制造企業與數智化方案提供商網際網路企業之間,還有些疏離。

疏離感有兩方面原因:

1. 現階段,制造企業生性“保守”。

并不是說制造業不願意擁抱新技術,而是擔心試錯成本高。

2. 目前不少制造業企業仍對網際網路企業有“顧慮”。

制造業企業缺ICT技術,網際網路企業少制造know how,看似雙赢的合作讓制造企業擔心自己獨有的核心競争力受到“威脅”——怕自己的數智化方案被推廣至整個行業。

調和兩者間沖突的,是“雙碳”。

立方知造局認為,中國的雙碳政策給制造業産線改造找到了新機遇。制造業企業與網際網路企業之間,終将通過數智化的紐帶緊緊擁抱。

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上雲是數智化轉型的關鍵步驟 圖源:Pixabay

首先,雙碳時代下,生産工藝變了。

回到汽車零部件工廠中的房間,産線正在往輕量化轉型——輕量化的車身能夠延長锂電池的使用壽命,為節能減排助力;而新出現的一體式壓鑄,工藝流程減少,側面減少了碳排放。

這樣的轉變,給了新産線滲透數智化改造的土壤。

其次,數智化工具不僅可以助力碳排計算,還能夠進行持續改善,為企業的産品打造新的競争力。

百度智能雲的度能雙碳綜合能源管理平台,為海力達等企業提供碳排放的監測、分析和管理,并利用資料分析進行持續優化。

數智化對于目前汽車工業向新能源轉型,也有促進作用。

包括海力達在内,很多汽配企業目前都在逐漸推出覆寫内燃機、混動、電動和燃料電池汽車的部件與子產品産品,為實作碳中和助力。

而新能源勢力還處于發展期,比起傳統的内燃機産品來說更簡單、通用,是以如海力達等向新能源轉型的汽配企業,能夠以新能源産品切入,率先定下标準化産品的數智化生産系統,以應對未來的挑戰。

百度智能雲也在近期釋出汽車雲,從車企集團雲、網聯雲、供應鍊協同雲,三個層次深入汽車制造行業的數智化更新,解決汽車行業生産、自動駕駛測試、供應鍊管理等三大數字化應用難題。

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锂電車的系統遠比燃油車簡單 圖源:小鵬官網

另一方面,如百度之類網際網路企業,想要進軍雙碳賽道,也離不開制造業的支援。

在各網際網路大廠的“碳中和行動報告”中,可以看出他們實作碳中和的兩種主要方式:

方式一:利用管控手段、可再生能源,以及相關的脫碳技術投資,讓自身營運和供應鍊實作脫碳;

方式二:通過為使用者提供低碳産品或脫碳服務,為自己的碳中和事業間接加分,這裡的使用者可以是個人使用者,也包括政府和企業使用者。

是以網際網路企業通過為制造業企業提供如“度能”之類的能源管理平台,也是自身實作碳中和的一項重要手段。

但是,大廠如果不能在各種制造業領域内完成know how,也會面臨數智化産品無法推銷出去的狀況——這意味着,網際網路企業必須從實際生産和工藝的角度,耐下性子為工廠量身打造數智化解決方案。

這也正是百度副總裁李碩提出的:擁有新技術的科技型企業和傳統型企業要實作一種雙向奔赴。雙向奔赴是非常重要的。而并不是在質疑當中不去往前走,碰撞是有必要性的,但是不要停下來。

制造業向軟,網際網路企業變硬,同步共振。

在網際網路和制造業的碰撞中,會出現一方沒有生産know how、一方不懂AI智造的窘況,網際網路企業會通過招收大量制造業的人才充當中間的潤滑劑。

一位百度智能雲智慧工業解決方案的專家,曾是海力達的甲方大衆汽車的工程師,進入百度後,卻變成了汽配企業的乙方。

也許在未來,融合更深入的制造業和網際網路,将會出現新的變化:擁有大量制造業積累的工廠,會搖身變成深入産業的網際網路企業的供應商。

Q 立方知造局:

百度智能雲如何看待互聯玩和制造業之間的碰撞?

A 百度智能雲:

從百度智能雲的角度來講,要擁抱碰撞、沖突。這是特别寶貴的經驗。我們在與很多制造業企業交流中發現,一些專業的技術人員會質疑網際網路企業到底懂不懂工藝。但是說實話,讓AI工程師和資料專家立馬去搞懂一個行業裡面的know how,那這反而是在質疑自己的專業性。

每個行業都要有積累。同樣,一個制造業的專家非常懂AI和大資料,也是不現實的。我們經常說的,每個人的能力有邊界,有局限性,要放下成見,在這個擁抱創新的過程裡面,解決問題的第一點是要承認問題。

尾聲

海力達在常熟有新老兩家工廠:新廠的産品涉及新能源領域,老廠生産發動機動力總成。兩者相隔一個街區。呼應着中國制造業奮起直追的數十年。

汽車工業是一個國家工業水準的名額。電力時代,中國企業在内燃機等核心零部件上卡脖子,本土汽車品牌背負着低價标簽,難有出頭的機會。

如今中國在雙碳之路上的堅定步伐,笃定發力新能源汽車和電池、電機、電控三電系統換道超車。

我們看到,全球三大汽車市場中國、美國和歐洲中——美國受制于産業空心化,歐洲受限于網際網路企業缺位,隻有中國制造業、網際網路兩手抓。

數智化的力量正在各個産業中蓄勢,AI師傅們正準備攻下中國制造的下一道關卡。

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