如果你的客戶想讓你在他訂購(gòu)的產(chǎn)品上“紋個(gè)身”？這幾乎是傳統(tǒng)制造業(yè)以往不屑一顧、但今天卻不得不面對(duì)的問(wèn)題。
過(guò)去30年，中國(guó)制造業(yè)從“賣什么消費(fèi)者就得買什么”的賣方市場(chǎng)，走到供大于求的買方市場(chǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的快速普及賦予了消費(fèi)者更多話語(yǔ)權(quán)。他們所追求的個(gè)性化產(chǎn)品讓粗略的同質(zhì)化消費(fèi)市場(chǎng)發(fā)生裂變，衍生出一系列滿足差異需求的細(xì)分市場(chǎng)，細(xì)分市場(chǎng)則又進(jìn)一步深化了產(chǎn)品的多樣性。
這使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的形態(tài)從資本、代價(jià)為主的競(jìng)爭(zhēng)，轉(zhuǎn)向市場(chǎng)適應(yīng)能力、新產(chǎn)品推進(jìn)速度以及產(chǎn)品個(gè)性化等方面的競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于制造業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，能在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理以及基于高級(jí)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)智能決策的柔性制造，就成了解決方案之一。
01、柔性制造的聯(lián)想樣本
在合肥，有著一個(gè)著名的智能工廠——聯(lián)寶科技，它是聯(lián)想最大的PC研發(fā)和制造基地。
聯(lián)寶科技平均每天可處理5000筆訂單，其中80%以上都是單筆少于5臺(tái)的個(gè)性化定制產(chǎn)品。像 ThinkPad X1 Carbon 這樣的高端產(chǎn)品，理論上有2萬(wàn)多種不同的配置組合，生產(chǎn)具有高度復(fù)雜性。如何從原料分配、生產(chǎn)、出廠檢測(cè)、物流發(fā)貨等一系列環(huán)節(jié)迅速高效地滿足客戶需求，這就對(duì)柔性制造能力提出了更高的要求。
自主研發(fā)并擁有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)桿智能生產(chǎn)線“水星線”，是專為這一難題而生的柔性生產(chǎn)線。
“水星線”長(zhǎng)40米，擁有61套自動(dòng)化設(shè)備、23臺(tái)機(jī)器人，它是條像樂(lè)高一樣的生產(chǎn)線，產(chǎn)線隨時(shí)可以進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)某個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)不需要某個(gè)機(jī)器人時(shí)，系統(tǒng)就可以讓它休息。這意味著產(chǎn)線可以做各種不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同的配置，并且可以高速度、隨時(shí)進(jìn)行換線，這種像水一樣的柔性能力，可以讓這條產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)同系混產(chǎn)、快速換型、迭代兼容的敏捷反應(yīng)。
“水星線”
也就是說(shuō)，無(wú)論前一臺(tái)是商務(wù)機(jī)，后一臺(tái)是游戲本，還是前一臺(tái)屏幕十四寸，后一臺(tái)屏幕十五寸，“水星線”都可以瞬間完成切換。
如果客戶想讓產(chǎn)品帶有自己獨(dú)一無(wú)二的印記，聯(lián)想支持根據(jù)其個(gè)性化選擇給產(chǎn)品“紋個(gè)身”，甚至把客戶喜歡的圖片在出廠時(shí)就直接印在筆記本電腦的背蓋上。
過(guò)去，聯(lián)寶科技一條產(chǎn)線上180個(gè)工人一個(gè)小時(shí)能做180臺(tái)電腦，隨著自動(dòng)化的投入和智能化的調(diào)整，水星線的極限UPH（每小時(shí)產(chǎn)能）達(dá)到了280，超越了人工組裝的極限。
在剛過(guò)去的2021世界制造業(yè)大會(huì)上，聯(lián)寶科技作為聯(lián)想集團(tuán)智能制造的代表，發(fā)布了全新了智能化PC整機(jī)生產(chǎn)線“水星線2.0”。“水星線2.0”是整個(gè)業(yè)界標(biāo)桿性質(zhì)的生產(chǎn)線，它在原來(lái)高度自動(dòng)化的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了升級(jí)，目前的自動(dòng)化率達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先的50%。同時(shí)，水星線2.0還帶來(lái)了一次重大革新，結(jié)合5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)產(chǎn)線的加持。
在沒(méi)有接入5G之前，一般生產(chǎn)線的換線時(shí)間可能需要幾個(gè)小時(shí)，在“水星線2.0”，幾分鐘就可以做到；使用5G之后，網(wǎng)絡(luò)下載速度提升了70%，生產(chǎn)效率大幅提升；當(dāng)所有生產(chǎn)設(shè)備都可以通過(guò)5G連到系統(tǒng)時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，以此提升生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)的可視化和透明化。同時(shí)，也可以提前對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警，以及對(duì)已產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行回溯。在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)，也減少了質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。
02、柔性制造的聯(lián)想方案
想要實(shí)現(xiàn)柔性制造，產(chǎn)品生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要優(yōu)化甚至重制。
柔性制造的聯(lián)想方案
1、為新產(chǎn)線改造、現(xiàn)有產(chǎn)線或倉(cāng)庫(kù)改造提供建議
2、計(jì)劃工作解決方案，制定出貨及交付計(jì)劃
3、智能排程，合理安排產(chǎn)能，提升效率
4、產(chǎn)線自動(dòng)化，降本增效
5、倉(cāng)儲(chǔ)方面，降本增效，節(jié)約碳排放
6、包裝方面，實(shí)現(xiàn)多層智能模型和算法
7、MES管理系統(tǒng)，優(yōu)化生產(chǎn)管理模式
第一個(gè)需要解決的，就是新產(chǎn)線建造、現(xiàn)有產(chǎn)線或者倉(cāng)庫(kù)改造后才發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題的現(xiàn)象。聯(lián)想產(chǎn)品形態(tài)繁多，隨著功能的逐漸擴(kuò)展，制作過(guò)程也愈發(fā)復(fù)雜，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也逐步提高，這意味著產(chǎn)線改動(dòng)會(huì)變得頻繁。為避免后知后覺(jué)引發(fā)的額外損失，聯(lián)想探索出了制造過(guò)程仿真解決方案。
該方案結(jié)合仿真軟件資源庫(kù)以及自帶腳本語(yǔ)言，可以模擬實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)和控制策略，不需要實(shí)體產(chǎn)線的投入即可對(duì)系統(tǒng)和策略進(jìn)行評(píng)估。可以分別對(duì)處于設(shè)計(jì)階段、已建成準(zhǔn)備投產(chǎn)、現(xiàn)有的工廠/倉(cāng)庫(kù)/產(chǎn)線建立數(shù)字化仿真模型，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的合理性、驗(yàn)證產(chǎn)能或是優(yōu)化流程，提前識(shí)別潛在問(wèn)題，并針對(duì)性提出改進(jìn)建議。
3D可視化模擬展示
生產(chǎn)前的計(jì)劃與排產(chǎn)是足以影響全局的重要環(huán)節(jié)，將直接影響到生產(chǎn)效率，關(guān)系到產(chǎn)品交付時(shí)間。
以PC為例，一臺(tái)PC由上千個(gè)零部件構(gòu)成，需要對(duì)300多種原材料加工，再加上占比絕大多數(shù)的定制化率，依賴計(jì)劃員手工計(jì)算，每天需要耗費(fèi)幾個(gè)小時(shí)。聯(lián)想?yún)s能保證5天內(nèi)交付，PC產(chǎn)品通常在48小時(shí)內(nèi)下線，這全依仗整合計(jì)劃解決方案和智能排程解決方案。
聯(lián)想計(jì)劃工作解決方案中，需求履行計(jì)劃、工廠制造計(jì)劃、缺料計(jì)劃、出貨計(jì)劃是四個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，且需根據(jù)輸入分別生成系統(tǒng)報(bào)告。但是，由于這些系統(tǒng)采用了不同的計(jì)劃日期，在日常運(yùn)行中很難準(zhǔn)確衡量供求匹配程度。
原始業(yè)務(wù)流程
除此之外，相關(guān)問(wèn)題還包括：FPSD (First Plan Ship Date) 不準(zhǔn)確，交付及時(shí)性受到影響；出貨計(jì)劃自動(dòng)調(diào)節(jié)功能不完善；工廠制造計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間接近控制時(shí)間，系統(tǒng)性能壓力較大；OTS（Order To Ship）無(wú)法達(dá)到目標(biāo)要求；缺乏針對(duì)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)降低因素的自動(dòng)化分析等方面。
為此，聯(lián)想通過(guò)統(tǒng)籌四大計(jì)劃系統(tǒng)（需求履行、工廠制造、缺料管理、出貨控制），制定訂單交付優(yōu)先級(jí)的全球統(tǒng)一政策，同步出貨計(jì)劃及產(chǎn)能等一系列措施，完美統(tǒng)一計(jì)劃與執(zhí)行，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出貨日期。
聯(lián)想整合計(jì)劃解決方案
智能排程解決方案則是利用聯(lián)想大規(guī)模且集成的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)踐，快速計(jì)算出可生產(chǎn)的齊套物料信息以及缺料信息，并同時(shí)模擬出客戶訂單的預(yù)計(jì)出貨日期。之后，將這些影響排產(chǎn)的復(fù)雜因子，生成智能化的排產(chǎn)驅(qū)動(dòng)因子模型，所有因素通過(guò)AI引擎轉(zhuǎn)換成當(dāng)前條件下的最優(yōu)解，發(fā)出生產(chǎn)指令，指導(dǎo)生產(chǎn)。排程時(shí)間被大幅縮短到幾分鐘，并可以實(shí)現(xiàn)靈活的自動(dòng)插單重排程，整個(gè)排程計(jì)算會(huì)針對(duì)訂單交貨與生產(chǎn)效率進(jìn)行平衡優(yōu)化。
聯(lián)想智能計(jì)劃及排程解決方案
這兩份方案都提高了準(zhǔn)時(shí)交付的能力，產(chǎn)能被合理安排，運(yùn)營(yíng)成本、人力成本以及庫(kù)存成本大幅減少，同時(shí)提高了緊急訂單的滿足率，多種解決方案促進(jìn)顧客滿意。
產(chǎn)線自動(dòng)化一直是柔性制造技術(shù)中的重頭戲，也是改善生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量的主要方式。過(guò)去，主要采用人力密集型的生產(chǎn)組裝方式的聯(lián)想惠陽(yáng)工廠，通過(guò)產(chǎn)線自動(dòng)化解決方案實(shí)現(xiàn)了卓越的效能達(dá)成。
該方案通過(guò)對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行梳理重排，促使生產(chǎn)制造過(guò)程更加通暢并且將可自動(dòng)化項(xiàng)目進(jìn)行集中，通過(guò)自動(dòng)化工藝實(shí)現(xiàn)人力節(jié)省與效益提升的目標(biāo)。
主要涉及的應(yīng)用方面
聯(lián)想惠陽(yáng)工廠自動(dòng)化線體根據(jù)訂單類型分為三種模式，大批量、高自動(dòng)化的火星線模式，中批量、高自動(dòng)化、高效率的雷霆線模式，小批量、高自動(dòng)化、高柔性、高效率的閃電線模式。分別對(duì)應(yīng)不同的訂單體量，做到對(duì)不同訂單形式針對(duì)性匹配，實(shí)現(xiàn)訂單的高效生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)綜合效益的優(yōu)化。
三種不同實(shí)施方案
在產(chǎn)線實(shí)際操作過(guò)程中，工廠因線施策物盡其用，最大化發(fā)揮各個(gè)線體的優(yōu)勢(shì)，促使工廠運(yùn)作更加流程，成本更加節(jié)省。
其中，火星線通過(guò)流程再造與自動(dòng)化導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)產(chǎn)線，UPPH提升60%。雷霆線在火星線高UPPH的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更小訂單，并且UPH相較火星線提升近一倍。閃電線積累雷霆線經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)kitting線實(shí)現(xiàn)高主線UPH 的前提下，使小訂單的產(chǎn)出相較于傳統(tǒng)線UPPH提升50%，UPH提升30%。
03、在智能制造的全價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)柔性制造
在聯(lián)想37年制造的實(shí)踐中，基于自身業(yè)務(wù)需求，修煉出了互聯(lián)互通、虛實(shí)結(jié)合、柔性制造、閉環(huán)質(zhì)量、智能決策的五大核心能力。而今，柔性制造已經(jīng)滲透進(jìn)聯(lián)想智能制造場(chǎng)景應(yīng)用的每一個(gè)環(huán)節(jié)。
位于柔性制造系統(tǒng)末端的智能倉(cāng)儲(chǔ)和智能包裝，聯(lián)想也給出了相應(yīng)的解決方案。關(guān)于倉(cāng)儲(chǔ)，由高架立體倉(cāng)庫(kù)、高速分揀系統(tǒng)、輸送帶系統(tǒng)等組成的智能倉(cāng)儲(chǔ)基本骨架;由無(wú)人叉車、AGV(Automated Guided Vehicle)、自動(dòng)拆碼垛機(jī)器人、穿梭車、揀選機(jī)器人、貨到機(jī)器人、RFID(Radio Frequency Identification) 自動(dòng)采集、3D視覺(jué)識(shí)別、自動(dòng)測(cè)量稱重打包機(jī)等組成的各種自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)；以及由智能攝像頭、人臉識(shí)別、車牌識(shí)別組成的智能識(shí)別系統(tǒng)等。以上的設(shè)備與系統(tǒng)將與自動(dòng)控制技術(shù)、智能機(jī)器人堆碼垛技術(shù)、智能信息管理技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等搭配，使倉(cāng)儲(chǔ)成本下降近半，人員下降一半，倉(cāng)庫(kù)占地減少7成，空間利用率、出入庫(kù)效率提升3倍，碳排放年均節(jié)省1千噸，紙張年均節(jié)省900噸。
關(guān)于包裝，聯(lián)想基于深度學(xué)習(xí)中的增強(qiáng)學(xué)習(xí)技術(shù)，創(chuàng)造性應(yīng)用傳統(tǒng)的運(yùn)籌優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)了從整箱配給、散件配載裝箱到箱型組合碼托、托盤配載裝柜的多層智能模型和算法；同時(shí)，集成基于運(yùn)單需求履約、在庫(kù)貨品狀態(tài)和出庫(kù)包裝最優(yōu)組合，實(shí)現(xiàn)從揀選到裝運(yùn)的端到端智能包裝模型和算法。
智能包裝系統(tǒng)架構(gòu)
盡管柔性制造的聯(lián)想方案已在全球多個(gè)生產(chǎn)制造基地投入使用，但因建廠時(shí)間及地域的不同造成生產(chǎn)MES系統(tǒng)的不統(tǒng)一，使得柔性制造相關(guān)方案的性能無(wú)法發(fā)揮到極致。
為優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)管理模式，強(qiáng)化過(guò)程管理和控制，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，加強(qiáng)各部門的協(xié)同辦公能力，統(tǒng)一規(guī)范的生產(chǎn)管理信息平臺(tái)，聯(lián)想整合現(xiàn)有系統(tǒng)并開發(fā)統(tǒng)一的MES解決方案用于筆記本、手機(jī)、X86 服務(wù)器、平板等產(chǎn)品的生產(chǎn)制造支持。
聯(lián)想MES管理系統(tǒng)是通用的智能化制造執(zhí)行解決方案，實(shí)施成本低，能夠輕松解決企業(yè)自動(dòng)化控制問(wèn)題。
聯(lián)想生產(chǎn)制造系統(tǒng)LEMES整合聯(lián)想各工廠底層架構(gòu)，極大地降低了系統(tǒng)搭建與運(yùn)維成本；功能配置及可視化操作增強(qiáng)業(yè)務(wù)功能彈性，提升柔性制造生產(chǎn)能力；對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的支持，避免了人工操作的故障，提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院部分院長(zhǎng)朱恒源曾預(yù)言：“在中國(guó)新一輪的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多新興的差異化需求，也會(huì)出現(xiàn)一批新的企業(yè)，他們既懂制造業(yè)，又不受制造業(yè)固有的范式所限制，能夠吸收、學(xué)習(xí)、應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)公司的新技術(shù)和新方式，創(chuàng)造出新的制造范式，實(shí)現(xiàn)更加智能化、柔性化的生產(chǎn)。”
與眾多方案提供商不同，作為出身于制造業(yè)的IT產(chǎn)品、方案和服務(wù)提供商，聯(lián)想以自身為實(shí)驗(yàn)田鍛煉出的自主制造能力，更具有市場(chǎng)說(shuō)服力，也使得聯(lián)想更易于把握制造企業(yè)的新需求，成為主導(dǎo)制造新范式的主力軍。
