从规模化到灵活性：深入了解中联重科智能工厂的开发历程

自动化和人工智能在土方机械制造智能工厂中发挥着关键作用。

人们一直认为，以这种方式大规模运营能够带来效率和稳定性。

遗憾的是，在充满挑战的市场环境下，这种假设已不再符合现实。

在波动性更大的市场中，客户希望有更多选择，效率和灵活性之间的平衡就会被打破。

当规模不再是竞争优势时

正是在这样的背景下，我们最初考虑在长沙的中联重科智慧城市建设土方机械制造智能工厂。

从一开始，我们就明确，这不会是一次自动化升级；相反，我们的目标是彻底拆解并重建我们的整个制造理念。

工程机械行业本身就是一个高混合、低产量的行业。挖掘机是这一制造挑战的核心，它将机械、电子和液压元件高度集成。

它们在现场作业强度很高，而且配置形式多种多样。历史上，这种复杂性使得它们难以灵活生产，因此，较长的换型时间已被视为一种常态。

在中联重科，我们认为这种情况需要改变。

接受最艰巨的挑战，重新定义一个系统

2020 年至 2022 年间，我们花了三年时间设计和建造了一座能够处理最复杂挖掘机的工厂，因为我们相信，如果我们能够解决这个问题，这种方法就可以更容易地扩展到其他产品线。

我们有时把挖掘机比作工程机械中的“皇冠上的明珠”。从制造角度来看，它们无疑是对我们制造能力最严峻的考验。

从运营角度来看，新型智能工厂最显著的变化是我们所说的共享混合流制造。

我们没有将一条生产线专门用于生产单一型号的挖掘机，而是设计了一个系统，可以在同一条生产线上连续生产 100 多种不同的挖掘机型号，而不会出现停顿。

中联重科的智能工厂每六分钟就能生产一台挖掘机。

从实际意义上讲，这意味着用特定的工艺和数千个零件构建一个模型，然后自动切换到另一个模型，而无需手动重置。

超越固定生产线的理念

为了实现这一目标，我们必须对生产车间进行细致的重新设计。我们设计了21个灵活的工作站，配备了人工智能视觉、力控和多模态传感技术。

在这些工作站中，焊接会自动适应变化，加工站会自动重新配置，紧固过程也会实时调整。

所有这些流程的背后都是一个人工智能驱动的调度引擎，它必须平衡数千个组件和所需的资源。

该系统不断学习和改进，现在使我们能够每六分钟推出一台挖掘机——这是业内无法匹敌的壮举。

此外，从钢板到成品挖掘机的整个过程现在大约需要 6.5 天。

智能工厂的另一项重要变革发生在物流领域。简而言之，如果物料到货延迟或顺序错误，混合流生产就会崩溃。

我们意识到，传统的物流运营方式不足以优化我们的生产计划。解决方案是用运输取代仓储。

将物流视为动态流动，而非缓冲。

在新工厂中，重型三维物流系统通过协调的空运和陆运，在人工智能预测模型的指导下，将零部件运送到工厂的各个角落。

这样一来，结构件不再闲置，而是流向所需之处。因此，在制品库存减少了约70%。

每个部件都经过数字化编码和跟踪，超过 30 种基于人工智能的检测技术应用于焊接、机械加工和装配等领域。

目前已有超过20家智能工厂按照“统一蓝图”战略进行建设。

数字孪生和流程模拟可以帮助我们及早发现偏差，以便在偏差还容易纠正时进行纠正。

这种全流程方法促使我们朝着零缺陷的实际目标迈进，这并非一句营销口号，而是一个实际的运营目标。

一项重大的非技术性变革是从按库存生产转向按订单生产。

过去，标准化的机器生产出来后，通常需要几个月的时间才能运送给代理商进行销售。而现在，客户只需提出具体需求，生产就从原材料开始。

国内订单可在两周内交付。这种销售与生产的协调一致降低了库存风险，并缓解了市场周期带来的影响。

为什么制造业转型归根结底是组织转型？

必须承认，这一切并非易事。无论是车间一线员工还是管理人员，技能都必须改变。

人们需要学习如何与数据、算法和数字系统打交道，而不仅仅是与机器打交道。

必须将供应商纳入同一个数字化环境，以确保不存在信息鸿沟。

中联重科的管理层也越来越倾向于根据实时系统反馈而非仅仅依靠经验来做决策。

智能工厂向我们证明，重型设备制造不必在规模和灵活性之间做出选择。

我们仍在学习、仍在改进、仍在遇到挑战，但我相信我们现在拥有一个能够适应变化的系统，这在当今的行业中至关重要。

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所有图片均由中联重科提供。

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