让机器人“生”出“匠心”教自动化学会“上网”

“未来工厂”什么样？

浙江兆丰机电有限公司自主研发的“未来工厂”可快速完成接单、生产、发货的全过程数据集成。图为工作人员在“未来工厂”操作来自美国GM公司的订单。

丁力摄(人民视觉)

1月21日，浙江湖州鼎力机械股份有限公司大型高空作业机械“未来工厂”，工人正在赶制出口意大利的智能设备。

谢尚国摄(人民视觉)

图为重庆驰骋轻型汽车部件股份有限公司数字化车间，工人正在巡视机器人的生产情况。

万难摄(人民视觉)

2月20日，浙江长兴诺力智能装备股份有限公司智能工厂，工人们正在调试5G无人驾驶AGV叉车。

王晋焱摄(人民视觉)

让机器人“生”出一颗“匠心”，把人工智能“炼”成火眼金睛，教自动化学会“上网”，管理产品的全生命周期……今日的智能制造，可不只是机器人应用这么简单，那些熟悉的岗位上，正发生着巨大的变化。

年底，浙江省发布首批12家“未来工厂”名单，涉及数字安防、网络通信、智能装备、汽车及零部件制造等领域。透过它们，人们可以看到工厂未来的一些图景。

机械工业经济管理研究院两化融合协同创新中心主任宋嘉在接受本报采访时分析认为，“未来工厂”是一种新的生产范式，将对行业产生深刻影响，它是基于5G、人工智能、数字孪生等新一代信息技术与工业深度融合而实现的一种新模式，是新基建中“产业数字化”转型的一种探索实践，将通过一系列创新形成累积优势。

什么是“未来工厂”？“未来工厂”应该拥有哪些特质？“未来工厂”对制造业的转型升级有哪些意义？对此，本报记者近期进行了探访。

“手艺”硬核经得起火眼金睛的“审视”

什么是“未来工厂”？众多前沿技术，如何集成在制造端，向上承载智能制造应用生态，向下接入海量工业大数据？

浙江省经信厅相关负责人介绍说，“未来工厂”是指广泛应用数字孪生、物联网、工业互联网等技术，实现数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控和社会经济效益大幅提升的现代化工厂，具有以数字孪生革新生产流程、以平台支撑构建协同生态等特征。

此前，为了帮助传统制造业转型升级，浙江在年3月还推出了一个C2M(用户直连制造)“超级工厂”计划，旨在推动浙江消费类制造企业从批量制造模式向个性化制造模式升级。

在浙江正泰的“未来工厂”，低压电器生产线上一个个断路器内部分成了“4居室”，分布着电磁系统、热脱扣系统、灭弧系统、操作机构等零部件，就在这方寸之间，机器手要闪转腾挪，施展硬核“手艺”，无误差地完成冲压、焊接、精准组装各种细小零部件等连续动作，同时还要经得起视觉在线检测系统火眼金睛的“审视”。

“这种产品，只要用电的地方就要用到。而正泰是这类产品产销量最大的一家企业。为了满足市场需求、做好产能支撑，我们每天要生产万极(产品单位)。”正泰电器生产运营部常务副总经理金火对本报记者介绍说。

在他背后，两三层楼高的螺旋运输塔打通了关键部件车间与组装车间、5G网络通信下的AGV(无人搬运车)物流车穿梭往复，原料安静地等待着指令，被运送到需要它们的生产线上。依托工业互联网，组装产线可以根据需求自动调整原料产线的生产节奏，实现跨产线间的一体化联动，进一步提高生产效率。作为首条企业自主设计、制造并拥有自主知识产权的小型断路器全制程自动化生产线，每1.2秒即可生产出一个断路器，效率惊人。在正泰，除了小型断路器，继电器、接触器等主打产品都已建设了同样水准的数字化车间。

这样的场景，正在其他的“未来工厂”中频频上演。

据介绍，根据各自优势和特点，浙江省的12家“未来工厂”被分为四大类：引领型的“头雁工厂”，如正泰、吉利、海康；冠军型的“链主工厂”，如老板、大华、巨石；平台型的“协同工厂”，如阿里迅犀、中策、东磁；技术型的“硬核工厂”，如春风、鼎力、东方电缆。

“尽管12家‘未来工厂’所处行业、各自优势不尽相同，但它们在创新应用数字孪生、人工智能、大数据等新一代信息技术，积极探索协同制造、共享制造、个性化定制、‘产品+服务’等智能制造新模式、新业态方面，均找到了自己的路子。”浙江省经信厅相关负责人说。

从订单到生产实现“端到端”的数字化锻造

新基建发力、物联网投资持续增长，造就了市场需求的多样化、个性化趋势，这就要求“未来工厂”面对不断变化的产品需求，要具备快速反应的柔性生产交付能力。

这种从订单到交付的数字化，正是“未来工厂”的“特长”，也就是说，不是为了数字化而数字化，而是为了给用户创造更广泛的价值场景。

杭州余杭经济技术开发区兴中路号，是老板厨房电器“未来工厂”的所在地。在这里，机器自动作业的场景随处可见：伸缩臂式机械手、自动传输带、焊接机器人、载着物品快速移动的AGV小车……生产车间内，所有作业均实现无人化作业，空无一人的工厂内，无数的机械手在时刻忙碌着。产品打包完成后，由传送带和机器人全自动运输、堆垛、上架，整个自动化立体库中，只有机器人在里面不间断地运输、堆垛。

在这里，机械臂、AGV、集群和网络深度结合，组成了一个互联互通的工业物联网络，通过阿里云AIoT(人工智能物联网)技术引擎打造的老板电器九天中枢智能平台，将生产制造、设备物联、仓储物流等系统打通，同时基于销产存等数据，实现数据图形化展现、分析。

九天中枢智能平台的一个突出功能，是以数字驱动业务为基础，而数据驱动在用户端的体现，就是老板电器数字烹饪链。

比如，老板中式蒸烤一体机在烹制烤鸭时，使用了烤鸭的中式烹饪曲线。“我们知道，地道的烤鸭讲究肉质细嫰、外焦里嫩，老板中式蒸烤一体机先用℃的高温蒸15分钟，再用℃的风扇烤15分钟，整个过程完整地复制了传统烤鸭的经典烹饪方法，让用户在家就能吃到地道的烤鸭。”老板电器行政总监俞佳良介绍说。

俞佳良说，截至目前，老板电器已经收集了超过0道中式经典菜品曲线，同时结合第三方数据信息，根据顾客对产品的不同需求、期望、偏好，从用户角度出发，分析产品需求，实现精准规划，不断缩小市场与用户、研发与用户、制造与用户的距离。

而在正泰“未来工厂”内，产品的“诞生”由它们自己说了算。正泰通过运用物联网、5G、大数据等技术，集成虚拟仿真等系统形成一体化企业数字化平台，实现从制造核心装备到生产工业大数据的纵向集成及从客户需求到研发、生产、销售的价值链横向集成。

由正在“孕育”中的产品与生产设备的通信、互动，控制它们自身的制造过程，告知生产设备它们的生产要求是什么、何时需要补充原料、下一步工序是什么。这种基于数字孪生技术的生产模式，正是“未来工厂”阔步迈向数字化的基础。

不止是在浙江，类似的探索在更多地方也在实践。

在上海，同济大学中德工程学院工业4.0-智能工厂实验室(嘉定校区)内，机器人收到远程订单指令后，按网络传来的客户需求进行生产，先按指令抓取原材料放入机床加工，而后将半成品放入另一台设备，加工完毕后再取出成品，另一台机器人自动识别托盘内电子标签信息进行装配，自动识别产品是否合格，将合格品放入成品货架……

有意思的是，实验室的生产指令来自位于几十公里之外的浦东新区的上海自主智能无人系统科学中心。记者看到，实验室里有两个大屏幕，左侧屏幕是实验室摄像头画面的实时场景，右侧屏幕上则是实验室的数字孪生系统。在屏幕左下的小电脑上有一个

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