隨著汽車電氣化、網(wǎng)聯(lián)化、自動(dòng)化的發(fā)展，大數(shù)據(jù)和人工智能在汽車產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)中扮演越來(lái)越重要的作用，它不僅改變了汽車的功能，賦能汽車自動(dòng)駕駛、汽車座艙等領(lǐng)域的進(jìn)化發(fā)展，也改變了汽車的制造方式，重新構(gòu)建汽車智能制造價(jià)值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。

就在近日，筆者參觀了博世位于湖南長(zhǎng)沙的“燈塔工廠”，該工廠于3月入圍世界經(jīng)濟(jì)論壇對(duì)外公布的2022年度第一批13家“燈塔工廠”名單，是繼博世無(wú)錫和博世蘇州工廠后，博世第三家獲得“燈塔工廠”稱號(hào)的智能制造工廠。截至目前，全球共有來(lái)自22個(gè)行業(yè)的103家工廠獲此殊榮，其中有37座位于中國(guó)，占比超過(guò)1/3，總數(shù)位居世界第一。

“燈塔工廠”，作為智能化時(shí)代“最先進(jìn)的工廠”，有著智能制造“奧斯卡”之稱，它是由世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合麥肯錫咨詢公司于2018年共同發(fā)起，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括是否具備：自動(dòng)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、5G等技術(shù)。

博世長(zhǎng)沙工廠是博世集團(tuán)2004年在中部地區(qū)成立的第一家工廠，產(chǎn)品覆蓋汽車穩(wěn)定系統(tǒng)和剎車防抱死系統(tǒng)用的馬達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇、空調(diào)鼓風(fēng)電機(jī)及風(fēng)機(jī)、舉窗電機(jī)、座椅電機(jī)、雨刮電機(jī)等。隨著電氣化、智能化發(fā)展，博世長(zhǎng)沙工廠也正在致力于為行業(yè)提供專注于提升駕乘體驗(yàn)的舒適性電機(jī)，專注于更加安全的駕乘體驗(yàn)的動(dòng)力總成電機(jī)，新一代雨刮系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng)。本次“燈塔工廠”的探訪，筆者從五大方面領(lǐng)略博世在智能制造領(lǐng)域的創(chuàng)新舉措。

人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)能源管理系統(tǒng)，年耗電量減少18%

博世長(zhǎng)沙采用自研的人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)能源管理系統(tǒng)，加速推進(jìn)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。該系統(tǒng)搭載自研AI算法，能結(jié)合客戶需求及預(yù)測(cè)、生產(chǎn)計(jì)劃、天氣情況、溫濕度等多項(xiàng)業(yè)務(wù)及環(huán)境因素，滾動(dòng)給出未來(lái)7天內(nèi)產(chǎn)線級(jí)的能源使用預(yù)測(cè)及生產(chǎn)排產(chǎn)。在預(yù)測(cè)結(jié)果精確到小時(shí)的情況下，平均絕對(duì)百分比誤差仍低于3.2%。

此外，在AI算法的加持下，該系統(tǒng)還能提供優(yōu)化的停機(jī)管理和精確的能耗異常監(jiān)測(cè)，讓節(jié)能減排深入到各個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前，該系統(tǒng)已幫助博世長(zhǎng)沙工廠的年耗電量減少18%，二氧化碳排放量降低14%，進(jìn)一步引導(dǎo)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型數(shù)字化進(jìn)程。

智能設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)，節(jié)省25%的維護(hù)成本

現(xiàn)場(chǎng)專家特別提到這套系統(tǒng)能毫秒級(jí)別了解設(shè)備的動(dòng)態(tài)，對(duì)問(wèn)題的分析提供非常有利的依據(jù)。深度數(shù)字化和智能化不僅能夠提升維修流程的敏捷性、高效性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了設(shè)備智能化管理，為穩(wěn)定生產(chǎn)排除后顧之憂。博世長(zhǎng)沙的設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，使用深度學(xué)習(xí)算法，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備從預(yù)防性維護(hù)到預(yù)測(cè)性維護(hù)的轉(zhuǎn)變。

搜集生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)分析和挖掘數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，搜集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是傳感器，震動(dòng)傳感器被廣泛應(yīng)用于預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)采集的數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的常見(jiàn)故障原因，數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，在實(shí)際生產(chǎn)中，運(yùn)行已經(jīng)訓(xùn)練好的模型，系統(tǒng)會(huì)監(jiān)測(cè)到設(shè)備異常和其原因，甚至預(yù)測(cè)到設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。 

AI預(yù)測(cè)模型對(duì)設(shè)備24小時(shí)內(nèi)的健康情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并給出預(yù)先警告，幫助維修和生產(chǎn)人員提前準(zhǔn)備和快速響應(yīng)，減少緊急維修工單的產(chǎn)生，提前規(guī)劃保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)的使用節(jié)約了19%的維修時(shí)間，節(jié)省了25%的維護(hù)成本和17%的缺陷成本。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化管理方案，生產(chǎn)力提升20%

現(xiàn)場(chǎng)博世智能制造專家提到：“數(shù)據(jù)不僅需要和物料同步，也需要同步于人”。博世使用5G數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建車間數(shù)字化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化5M1E平臺(tái)，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了涵蓋流程、原料、設(shè)備、人事、文件系統(tǒng)等多個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的精益日常管理，人員在公司的每個(gè)舉動(dòng)都能轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。

基于電子文檔的流程全面數(shù)字化，為其他基礎(chǔ)設(shè)施的建立奠定標(biāo)準(zhǔn)。車間數(shù)字化管理系統(tǒng)由可視化5M1E（人員Man、機(jī)器Machine、材料Material、方法Method、測(cè)量Measurement和環(huán)境Environment）平臺(tái)賦能，實(shí)現(xiàn)了基于人員資質(zhì)、能力認(rèn)證、變更點(diǎn)控制管理的智能人員分配。博世長(zhǎng)沙也因此實(shí)現(xiàn)了20%的生產(chǎn)力提升，并有效縮減12%的人力成本，更創(chuàng)下了顧客零投訴的記錄。

數(shù)據(jù)智能決策系統(tǒng)，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和干預(yù)

數(shù)據(jù)智能決策系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型建立和驗(yàn)證及應(yīng)用幾大板塊。博世數(shù)據(jù)科學(xué)家夏曉毛現(xiàn)場(chǎng)介紹到：通過(guò)在設(shè)備上加裝各類智能傳感器，博世長(zhǎng)沙對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)采集?；诤Ａ繑?shù)據(jù)資源，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)其進(jìn)行深入分析，并建立高精度耗品使用壽命預(yù)測(cè)模型，從多個(gè)維度對(duì)生產(chǎn)表現(xiàn)和易耗品損耗情況進(jìn)行分析，給出易耗品最佳更換時(shí)間。經(jīng)由模型的把關(guān)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的同時(shí)還避免了單一的經(jīng)驗(yàn)和人工誤判造成的浪費(fèi)。

比如在具體的應(yīng)用中，振動(dòng)傳感器還被應(yīng)用于易耗品的智能決策，振動(dòng)特征結(jié)合其他數(shù)據(jù)，讓生產(chǎn)線的刀具更換更加智能；焊接控制傳感器能檢測(cè)焊接過(guò)程中的關(guān)鍵變量，精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)出焊接電極的使用壽命。

該模型上線后幫助提升焊接電極、車削刀、車削皮帶具等生產(chǎn)易耗品30%以上的使用壽命，并節(jié)省了50%的更換時(shí)間。

 端到端智慧物流中臺(tái)，關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)進(jìn)行展示

博世物流信息的流通和交互從上游供應(yīng)商端就開(kāi)始了，博世物流集成中臺(tái)打通了卡車預(yù)約入廠、自動(dòng)補(bǔ)料、智能物流配送和生產(chǎn)執(zhí)行五大塊，通過(guò)端口的連通，物料和數(shù)據(jù)使用同步，從原材料供應(yīng)、運(yùn)輸、內(nèi)部流轉(zhuǎn)到生產(chǎn)及貨物出廠，整個(gè)流程都由物流中臺(tái)通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接，異常監(jiān)控及報(bào)警，在流程大數(shù)據(jù)的加持下實(shí)現(xiàn)全局賦能。通過(guò)對(duì)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車（AGV）、RFID/視覺(jué)識(shí)別、自動(dòng)化應(yīng)用及智能報(bào)表的靈活調(diào)度，結(jié)合云技術(shù)、AI技術(shù)與物流業(yè)務(wù)的深度融合，該平臺(tái)幫助博世長(zhǎng)沙節(jié)省了30%的物流成本和15%的庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)，使生產(chǎn)周期縮短至3年前的64%。

博世長(zhǎng)沙總經(jīng)理魏彥表示：“作為在德國(guó)最早發(fā)起工業(yè)4.0的企業(yè)之一，博世一直致力于工業(yè)4.0的改善，并且取得了矚目的成績(jī)。以數(shù)字化為基礎(chǔ)，疊加智能化，我們通過(guò)不斷創(chuàng)新探索精益生產(chǎn)管理。在未來(lái)，博世長(zhǎng)沙將繼續(xù)做好第四次工業(yè)革命的先行者和排頭兵，加快中國(guó)制造業(yè)的數(shù)智轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)型，釋放綠色低碳潛能，共探智能制造新未來(lái)?！?/p>

魏彥進(jìn)一步提到，市場(chǎng)已經(jīng)不能用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)方式來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，相反，需要更好數(shù)字化方式來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，需要更加智能靈活多變的互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)信息溝通，AI加持讓工廠實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)，精確的數(shù)字孿生能夠指導(dǎo)生產(chǎn)數(shù)字模型，未來(lái)，作為博世長(zhǎng)沙燈塔工廠，不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新和自我突破。 博世將深度聚焦物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、生產(chǎn)流程自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化的全面實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建智能制造價(jià)值鏈及智能生態(tài)系統(tǒng)，向“博世長(zhǎng)沙未來(lái)工廠”的建設(shè)目標(biāo)持續(xù)邁進(jìn)，助推中國(guó)制造數(shù)智轉(zhuǎn)型。

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