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　　钢铁是怎样炼成的？

　　钢铁是怎样炼成的？

　　在这里，我们说的不是那本让人耳熟能详的世界经典名著。

　　炼钢，不是一个新鲜的行业。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、经过测温和取样化验达标后就出钢……传统的炼钢流程，大致如此。

　　不过，在互联网时代，这个印象是时候改变了。

　　近日，记者在攀钢集团西昌钢钒的炼钢厂内，见到了一套全新的炼钢控制流程：“钢铁大脑”。

　　聪明地炼钢

　　10月31日，攀钢集团西昌钢钒的炼钢厂，钢花飞舞、机器轰鸣。从表面上看，这里与传统的炼钢厂并没有太大区别。

　　企业负责人却告诉记者，这里有个看不见的“钢铁大脑”，精密而冷静地监控整个生产流程。

　　

　　运输环节，每辆车都逃不过监控。

　　”大脑“是如何运行的呢？

　　“从原材料到钢铁成品，中间各个环节的实时数据和变化都与‘钢铁大脑’一一相连。”成都积微物联集团股份有限公司产品总监陈力说，经过“钢铁大脑”对生产各环节的各类大数据进行分析、判断，再通过人工智能的算法和建模，为每一道工序找到 优方案，以降低各环节的原料投入，实现降本增效。

　　以炼钢、冷轧等工序来举例，由于人工智能取代了手工操作，精确地控制各项合金的配比，每生产一吨钢，就能节约一公斤以上的钢铁料。这笔账算下来，一年就能节省1700万元。

　　为什么要用人工智能取代手工炼钢？工厂负责人告诉了记者一个小故事：当年，一位阿里巴巴的人跑去攀钢，跟企业说：我们帮你们建一个“钢铁大脑”吧？负责人企业很惊讶，“马云不是卖百货的嘛，他懂炼钢？”

　　尽管有怀疑，但钢铁行业面临”天花板“确实不争的事实：经过多年发展，传统工艺、工控手段已经趋于行业极限。近5年，中国钢铁业经历了一波谷底、复苏、峰值再到回落、平稳的深度调整行情。

　　在挑战与质疑中，2018年，由攀钢集团、阿里云、积微物联三方共建的“钢铁大脑”正式上线。

　　买钢材，也可网购

　　此项合作，并非仅仅局限与炼钢环节。

　　10月30日，成都市沙湾路266号攀钢大厦18楼。这里是积微物联公司所在地，一排排液晶大屏，摆满了公司会议室和整个走廊。

　　

　　积微物联的大屏幕，钢厂实时生产数据一目了然。

　　大屏上，一排排参数实时跳动：

　　“横切2号线，正在加工成都市守一物资贸易有限公司16.53吨花纹卷”

　　“川u32***,14:18,13.48吨物资进入成都达海物流园”

　　“皖f31***正在从成都到西安运输途中，货物类型为板材类、重量31.61吨，预计还剩3.5小时抵达”……

　　成都达海物流园，位于距此30多公里外的青白江区。从攀钢大厦的大屏幕上，将镜头拉近、再拉近，就能清晰看到达海物流园内一卷钢材上的二维码。用手机一扫，这卷钢材的类型、重量、货主等信息清晰可见。

　　这便是”钢铁大脑“的又一个延伸版：钢材交易。

　　如今，如果一家汽车生产厂商想购买一吨钢板，不必重复繁琐的看货，在完成订货、加工、运输环节。而只需登录积微物联的APP，就可在线下单订货、对接生产计划后直接由钢厂进行排期生产，由数码仓储系统进行储存，还可以通过在线加工指令，完成定制剪切加工，并根据客户需求进行配送……

　　换言之，只需要在办公室点点手指，加工好的汽车钢板就能快递到”门口“。

　　陈力说，制造企业通常面临数字化改造投入大的问题，积微物联采取的办法，是发展产业全链条，用线下仓储、线上交易服务等见效比较快的环节，来反哺工厂数字化改造的资金缺口。

　　经过几年的发展，目前，积微物联的平台年交易量达到1000多亿元，连接中小微企业6万多家，2019年营业收入接近200亿元。

　　【专家观点】

　　四川大学工业互联网研究院副院长 陈良银

　　工业互联网是指互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互连为基础，通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。

　　工业互联网的发展将为制造业带来四方面的智能化提升——

　　一是智能化生产，即实现从单个机器到产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化，显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本；

　　二是网络化协同，即形成众众创、协同设计、协同制造、垂直电商等一系列新模式，大幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期；

　　三是个性化定制，即基于互联网获取用户个性化需求，通过灵活柔性组织设计、制造资源和生产流程，实现低成本大规模定制；

　　四是服务化转型，即通过对产品运行的实时监测，提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务，并反馈优化产品设计，实现企业服务化转型。

　　02

　　“中华第一跨”的省钱秘笈

　　长400米、高33米、跨度36米， 大起吊能力550吨——这是东方电机重跨车间的测量数据。

　　这个有着“中华第一跨”之称的车间，曾诞生了很多世界之 。比如，单机容量世界第一的白鹤滩1000MW水电机组，首台“华龙一号”核能发电机等“大国重器”。

　　重跨车间“年纪”不小了。它是上世纪90年代中期为生产三峡机组而建设的。今天走进车间内部，却丝毫感受不到“老态”。

　　 近，这个老牌重装企业交出了一份新成绩单：车间生产效率提高48%，运营成本降低31.9%，产品研制周期缩短30.7%，产品不良品率降低20%，每年可为企业带来约1.5亿元的直接经济效益。

　　这令人有些咋舌的数据，是怎么发生的？ 近，记者一探究竟。

　　

　　故事一：生产线上只剩了两三个人

　　要了解这一切背后的奥秘，先来看段视频。

　　是不是有点颠覆你的认知？

　　10月30日，东方电机有限公司冲剪分厂数字化车间内机器轰鸣。自动化取料机把传送带上的材料抓取到机床上，由电脑控制的机床进行自动切割并收料，偌大的厂房内，只有几个工人在来回巡视。

　　冲剪分厂，曾是东方电机工伤事故频发的一个生产车间。这里主要生产发电机定子的硅钢片，需要机床对整块硅钢片按工艺要求切割成小片。

　　人工送料，难免出现一点失误。在建设数字化车间以前，工人要把料从料架上搬下来，上到冲床上手动送料进行切割，甚至发生过把工人的手切掉的事故。

　　这一切，在数字化车间改造之后，彻底改观。

　　一线生产者对改变有着 直观的感受。“自动生产线避免了很多无效工作，更重要的是的冲片现在不经过人手，避免了汗渍导致锈蚀，冲片质量更有保障。”冲剪分厂定子组副组长肖鹏说，原来定子生产线需要11个操作者，现在自动线只需要两三个人。

　　线圈分厂生产安全组副组长廖汝才则对“信息化”感触更深，他告诉记者，现在一个终端可以把生产计划信息、物料准备信息、技术规范要求等全部装进去，指导生产线上作业人员完成各生产订单。廖汝才说，自动生产线打破了过去水火电分开的资源组织架构，达到大小定子线圈产品混线生产、水火互补、柔性制造的目的。原来13个生产班组已经优化到7个。

　　“作为电机心脏的血管，质量是 关键的。”廖汝才说，数字化质量检测能够实现智能判定从而有效防止误操作，让线圈质量得到显著提升。

　　改变体现在各个环节：在重跨车间一角，8个焊接机器人正挥舞着机械臂进行焊接工作；利用智能VR技术，东方电机的工程师能“进入”千里之外的发电机设备中，身临其境地对机器进行监测、诊断……

　　

　　故事二：来了三十多家合作者，没有一家拿出可行解决方案

　　回到几年前：老车间出现了新烦恼。

　　“铁芯和线圈被誉为发电机的‘心脏‘，属于企业核心产能的冲片和线圈制造，在发电设备行业一直主要依赖手工作业加部分机械化方式。”东方电机相关负责人说，传统生产模式下，工序繁多、劳动强度大、质量管控风险高，已难以适应客户个性化需求所催生的高品质、短周期、低成本需要，改变迫在眉睫。

　　工业大数据、云计算等新技术的成熟，让传统企业看到了新希望。

　　然而，改变并不容易。

　　智能制造，对大型发电装备制造企业来说，国内同行业并无可供参考的案例。2016年初，东方电机开始启动建设智能制造数字化工厂，但是刚起步就遭遇了“拦路虎”。

　　“先后有三十多家公司前来寻求合作，但没有一家公司能拿出针对发电装备制造行业可行的数字化车间产线设计解决方案，对大型线圈物流的复杂性是没有预见性的。”东方电机工艺部智能制造组副组长刘伯兴摇头苦笑。

　　翻译一下，就是懂互联网、数字化的人，不懂传统制造业。这个问题，在很多制造业企业智能化发展的过程中，都遇到过。

　　困难不止于此。其间，“数字化车间就是面子工程。”“只有投入，什么时候见产出？”质疑声纷至沓来。

　　没有“外援”、缺乏现成模式，那就只有靠自己。

　　东方电机组建项目团队，梳理分析上百种产品、近千个零部件的明细组成，进行产能、产地平衡分析和计算， 终选定大型清洁高效发电设备的共性核心零件——定子冲片、转子线圈、定子线圈作为智能制造新模式的突破点。

　　“大象”一旦起舞，动作就不小。

　　东方电机智能制造新模式项目总投入超过2.2亿元，建设范围涵盖线圈分厂、冲剪分厂、发电机分厂等多个生产区域。

　　项目大量采用国产核心关键装备，打造出国内首条自主研发的转子线圈铣孔自动流水线、国内首个定子线圈模块化柔性生产车间、国内首个定子冲片全自动绿色制造车间，建成国内首个多通道定子线圈一体化数字检测平台。

　　看到没有，对于这种行业领军企业来说，动不动就是“国内首个”。

　　今年3月，东方电机“大型清洁高效发电装备智能制造数字化车间建设项目”全面完成并通过国家工信部专家组验收，成为行业智能制造数字化车间建设的示范引领工程。

　　一连串数字让当初质疑的人信服：数字化车间生产效率提高48%，运营成本降低31.9%，产品研制周期缩短30.7%，产品不良品率降低20%，每年可为企业带来约1.5亿元的直接经济效益。

　　“电机产品是一种典型的个性化、多样化、小片生产模式，里面的定子、转子、线圈生产难度大，自动化程度低，东方电机的项目解决方案大大提高了国家在发电设备的电机生产水平和能力。” 国家验收专家组成员、四川省预验收组组长丁国富说。

　　【专家点评】领军企业就是破局者

　　四川大学工业互联网研究院副院长陈良银

　　做任何事情，破局 关键。工业互联网是一个长期向好、短期投入巨大的长线工程。所以，领军企业的作用，就像破局者的作用一样。领军企业的带头示范，才容易掀起工业互联网的热潮。大家都观望，就永远没有破局者，永远是死水一潭。因此，应该对工业互联网领军企业进行重点投入，让他们有力量、有底气、下决心去试水工业互联网，并加强监督，多阶段检验投入效果。确保投入的正收益，就有望产生催化反应。

　　03

　　领跑同行近40个百分点，

　　一家家具企业的“新赛道”

　　一整块板材被切割成小块，加工成一款定制衣柜，板材的利用率是多少？在整个家具制造行业，平均值大概是60%，而位于德阳中江的亚度家具，给出的数字是98.9%。

　　将近40个百分点的差距，来源于亚度家具的“秘密武器”——APS排产执行系统，这是企业打造的工业互联网中的核心一环。

　　家具制造，典型的传统制造业，因为“数字化”赋能，奔向全新“赛道”，这是怎样的亚度故事？

　　

　　定制家具智能产线。

　　“打水漂”的1000万

　　一开始，亚度家具还叫“亚度沙发”的时候，仅是位于成都双流龙桥的一家作坊式的家具厂。经过多年成长，企业逐渐“长大”，并在中江建设了占地76亩的厂房。

　　“从2017年开始，生意特别好，尤其是定制化家具的订单，开始井喷。”四川亚度家具有限公司首席技术官季雷回忆，那个时候，订单如雪片般飞来，各种生产数据几何级地增长，每天光是四处“找货”就需要30个工人。

　　慢慢地，公司发现有点不对劲——

　　定制家具的订单越多，企业的利润反而越来越薄：2017年，订单量增加了1倍，毛利率却从60%以上下滑到30%。

　　分析原因，亚度发现“病根”出现在管理模式上。那时的工厂内部，用一个字形容就是“乱”：永远被压在 下面的工单、想做哪个单就做哪个单的工人、提前下线的家具堆满走廊，而应该交货的衣柜还在生产线上……

　　管理上的无序，带来原材料的浪费和资金的占用，“在制品占流动资金的70%左右，生意那么好，公司却发现自己没钱了。”季雷说。

　　这迫使公司管理层不得不思考，如何改变管理方式和生产方式，数字化转型由此进入视野。然而，转型的第一步，亚度就走了弯路。

　　那个时候，亚度的管理层每天都在问自己：工业互联网是怎么回事？我该怎么做？寻找答案的第一步，亚度把眼光瞄准了外部。

　　“我们花了1000多万元，购买了一家公司的软件管理系统。”季雷说。然而，几个月过去了，这个系统并没有给公司带来任何明显收益。而这在家具行业中，并非个例。

　　究其原因，一方面，这个软件系统仍然基于上世纪60年代美国的企业管理方式，时移世易，显然落伍；另一方面，“外来”的软件只能支撑50%左右的基础业务，“外来的和尚”并不懂家具生产的流程，找不准“痛点”。

　　大量资金投进去，却连个响声都没听到，季雷说，2018年是公司 艰难的一年。

　　

　　定制家具智能产线。

　　一套系统利润增加60%

　　在这之后，亚度决定靠自己。

　　自己搞，首先要有技术团队。亚度一口气招了40多名软件工程师，“我们不认为自己是个写程序的团队，而是对流程的再造、企业管理方式的重构。”季雷说。

　　当然会有拦路石，也有同行在观望。公司董事长杜卫东一次次召开会议，“阻力不怕，这个事情要以‘一把手’工程来推进，遇到石头就搬走。”

　　搬走“石头”，从契合家具生产的业务需求点开始。以前，家具生产只能采取“串行工艺”，从开料、封边、打孔到装，一个个工序排着队来，有些不需要打孔工序的家具，也只能“原地排队”，“滞留”在生产线上。“在软件设计上，我们需要对工艺进行重组优化，让各个工序‘并行‘。”

　　如何协调每个家具的生产周期，是另一块“石头”。同一个客户定制的有沙发、有橱柜，生产周期不同，能否同时交货？这就需要一个强大的后台“大脑”来协调调度。

　　2019年6月，由亚度自己打造的工业互联网系统正式上线。

　　10月20日，亚度家具办公楼一楼大厅内，一块大屏幕上的数据不停闪烁：“加工中心封边机正在生产邓先生定制厨房橱柜、客厅卡座、次卧床……”“原材料库存饱和开起黄色预警”“定制产线工人陈孟琳待加工任务数为18件”……

　　“只要客人在线填写订单，我们的OMS订单处理系统的后台‘大脑’就会自动计算，原料、人工、物流等是否足够，能否按期交付。”季雷介绍，接着，APS排产执行系统会根据不同的家具原料、颜色、工艺、交付工期进行排列组合，“你可以看到在车间里，一块块板材被精准划线，每小块都标注上它的‘主人’。”季雷说，98.9%的原料利用率就是这么来的。

　　

　　亚度家具工业互联网数字平台。

　　对生产态势的感知，无处不在。工人陈孟琳现在每天打卡上班后，第一件事就是打开手机，根据AIMES智能生产执行管理系统，在线接单进行生产。一旦感知到数据异常，系统会实时提醒管理人员进行预警。

　　“这套系统运行之后，生产周期由35天缩短到5天，流动资金占用率降低7成，人工成本节省了40%。”季雷说，2019年，在终端产品价格下降40%的情况下，公司利润增加了60%。

　　也有人觉得不解：一个家具企业“养”了40多名软件工程师，划算吗？

　　“咋不划算？”季雷说，一方面，原材料的节约利用，每年可为企业节约1300万元的费用；生产周期的快速运转，每月可谓企业释放3000万——4000万元的流动资金。

　　同时，亚度开始“不务正业”。从2019年开始，团队就开始针对同行业进行系统产品输出，帮助同行进行数字化转型，先后为国内 大的人造板企业“昆明新飞林”等十余家龙头企业提供工业互联网数字化转型升级方案。

　　“试错两年，我们乐于分享成果。”季雷说。

　　【专家点评】

　　四川大学工业互联网研究院博士郭敏

　　传统企业的数字化转型一定是一个持续的过程，对于传统企业来说，在进行数字化转型的过程中，要避免三件事，其一是避免“一步到位”的想法；其二是避免脱离自身的人才结构来制定升级方案；其三是避免脱离自身的生产场景。此外，由于缺资金、缺标准、缺安全和缺人才等行业痛点的存在，工业互联网在我国制造业中的渗透率仍较低，部分中小型制造业企业转型意愿不强，行业布局仍面临诸多“梗阻”。我认为，我们应以问题为导向精准施策，通过树立行业标杆形成示范效应、搭建工业互联网产业生态资源池增加技术供给、制定数据格式和接口国家标准、强化信息系统和数据安全“兜底”等措施破解发展难题，推动工业互联网布局。

　　此外，问题导向很重要，在做远景规划的时候，一定要注重解决企业、行业当前实际问题，这样才可能有持续的生命力。

　　04

　　你没见过机器人炒火锅底料？

　　不，你肯定吃过！

　　“上锅儿咯！”架上铁锅、倒入底料、掺进纯水，开火……一锅令人垂涎欲滴的川味火锅慢慢沸腾。

　　“小龙坎”，一个短短几年间火遍全国的火锅品牌。一到饭点儿就在“小龙坎”门前排起长龙的人们，也许从未想过，沸腾汤锅里的火锅底料，是由机器人炒制出来的。

　　一口传统火锅，煮出了新味道。在眉山市经济开发区，为“小龙坎”生产火锅底料的漫味龙厨，正在打造工业互联网的道路上进行一场“自我革新”。机器人炒料、全自动灌装、AGV穿梭车配送……向来有着市井气的四川火锅，被打上了高科技的烙印。

　　这样一个工厂，是不是勾起你的好奇心？记者 近就到这里实地探访。

　　

　　机器人抓取原料桶。

　　还用手工搅拌牛油？你落伍了

　　来，先上视频。

　　11月3日下午，眉山市经济开发区。四川漫味龙厨生物科技有限公司炒料车间内，并没有见到来往穿梭的工人。一辆橙色的AGV穿梭车一副古灵精怪的样子，它载满装着原料的四个大桶，从配料车间驶出，沿着地上由二维码标记的路线，熟练地行驶到机器人面前。

　　辣椒桶、花椒桶、牛油桶、葱姜蒜……看到没有，机器人比某些厨艺“小白”还精通，它能准确地识别各种原料种类，然后用机械臂抓取原料桶，投放入反应釜中。

　　反应釜中的搅拌勺，在电脑精准的温度控制下，开始炒料。时间被控制在1小时40分钟左右，不同的炒制阶段还会自动调节不同的炉温。炒好之后，成品火锅底料被“哗啦”一声倒进下方的管道，再被直接输送到装车间。

　　什么？在装环节用人工灌装？那不是要抓得满手的牛油？你显然落伍了。装袋被机械手自动夹好、撑开，再由自动灌装设备往袋子里注入底料，分量一点不多不少，装得一滴不漏。

　　好了，装好的火锅底料，经由传送带“列队前行”，装箱、套袋、封箱，一切都是机械在运转。为数不多的几个工人，在旁边盯着机器，看看数据就行。

　　而在码垛环节，车间内也全部采用码垛机器人进行。眼前的这个码垛机器人，特别像那只著名的“大白”，伸出两只臂膀抱起从传送带上过来的箱子，转身，轻轻地一箱箱码好。“一天的量在100吨左右，这在以前，至少需要10个工人。”公司总经理夏志强说。

　　这还是那个“接地气”的火锅底料厂么？是的，因为整个厂区飘着一股熟悉的麻辣火锅香。

　　

　　自动化灌装。

　　“咬着牙”进行的改造

　　这个工厂，为啥这么不一样？

　　随着全国门店的不断增长，2018年，“小龙坎”决定在眉山建设火锅底料加工厂，而从一开始，“小龙坎”就决定做那个“吃螃蟹”的人。

　　“我从20年前就开始接触工业自动化领域，对此有很深的思考。”夏志强说，彼时，国内火锅行业的底料加工，一般采取代工、贴牌的方式，他也曾经参观过一些代工厂，“看到太多脏乱差，脏得你没法看，质量上是‘零管控’。”

　　

　　自动化装箱。

　　“惊艳”，是夏志强用来形容心目中未来工厂的一个词。他深知，要做到川渝调味品行业领军品牌的目标，就必须打造一个数字化、智能化的工厂。

　　本着这样的想法，漫味龙厨找到了工业互联网行业的顶尖企业西门子，希望对方能从硬件和软件上对传统模式进行“大换血”，打造一个全新的工厂。

　　一番对接下来，西门子给出了2000万元的报价。

　　2000万元，对于一贯轻资产的餐饮行业来说，绝对不是一个小数目。

　　怎么办？一方面，漫味龙厨引入了合作伙伴，解决了部分资金，另一方面，向省经信厅申请了四川省技术改造和转型升级专项资金项目。即便如此，漫味龙厨的投资还是达到近千万元。

　　“这期间，同行的质疑声纷至沓来。”夏志强说，传统制造业向智能化转型需要承担多大的风险、智能化转型的成本有多高、转型之后效率能够提升多少？这些未知数都是横亘在面前 大的问题。

　　不管这些，“小龙坎”决定“咬着牙”进行改造。效益，很快就体现出来。“人工至少节省了30%。”夏志强说，全智能化生产为产能与效率带来了跨越量级的飞跃。每年该工厂预计能够生产火锅底油、底料、肉制品10万吨，方便火锅组装盒、菌粉组装1500万。

　　

　　机器人码垛。

　　【专家点评】

　　四川大学工业互联网研究院 郭敏博士

　　工业互联网是我国提升制造质量和效能、增强中国制造的国际竞争力的一种解决手段或者方案。这也是它对制造业的发展，乃至整个经济社会的发展的意义所在。其理念会带来整个社会发展思维的大转变——全局资源优化配置、全生态链协同、节能优质高效。

　　从这个例子来看，工业互联网的智能化生产方式，很明显为企业带来了提升，即实现从单个机器到产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化，显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。

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