AI時代,所有的行業(yè)都值得被重新做一遍。制造業(yè)也面臨著被AI重塑的過程。
一方面,客戶的需求越來越個性化、多元化,傳統(tǒng)的“大規(guī)模、標準化”制造模式難以滿足用戶需求;另一方面,5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)越來越成熟,使得打造更具創(chuàng)新、更加敏捷、柔性的云邊協(xié)同智能成為可能。
服務(wù)器的生產(chǎn)制造涉及上萬個元器件,從研發(fā)、供應(yīng)、生產(chǎn)、服務(wù)全流程實現(xiàn)智能化,需要一個漫長的蛻變過程。“2013年我們就開始智能工廠建設(shè)工作,從一開始就定下了自研的思路?!崩顺毙畔⑸a(chǎn)部總經(jīng)理魯鍵透露,經(jīng)過多年的探索與創(chuàng)新,浪潮信息的智能制造已經(jīng)走到了行業(yè)最前列。
10月26日,國家工信部公布2023年智能制造示范單位名單,浪潮信息憑借優(yōu)秀的數(shù)智化研發(fā)設(shè)計與生產(chǎn)制造場景,獲得高端服務(wù)器智能制造示范工廠稱號。顯然,浪潮信息已經(jīng)成為智能化轉(zhuǎn)型的示范標桿。
JDM破解不可能三角
帶來更多可能性
網(wǎng)約車、外賣、購物……我們生活中的衣食住行處處都離不開互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。2012年之后,中國移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,創(chuàng)新應(yīng)用也不斷涌現(xiàn)。與此同時,千行百業(yè)數(shù)字化應(yīng)用場景也在加速落地。
每一個應(yīng)用、每一個場景的背后,實際上都是算力在支撐。用戶對算力的需求快速膨脹,更重要的是對算力的需求也越來越多元化。
從2013年開始,浪潮信息感受到來自客戶需求方面的巨大變化,各種個性化的大訂單一個接一個,每家客戶的需求都不同,供應(yīng)鏈常年處于應(yīng)急狀態(tài)。這些互聯(lián)網(wǎng)客戶的業(yè)務(wù)創(chuàng)新快、升級快,他們對服務(wù)器的要求也更高——不僅要個性化、定制化,還要有“過程管理”,保證按時按量地高質(zhì)量交付。
除了互聯(lián)網(wǎng)大廠的需求變化,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大潮也帶來更多的個性化小訂單需求。以浪潮信息去年的統(tǒng)計來看:個性化訂單占比超過80%,每年5臺以下的小生產(chǎn)訂單超過了1萬個。
浪潮信息遇到的情況,是制造業(yè)普遍現(xiàn)狀,客戶對制造業(yè)的需求是個性化、低成本、短周期,還要高質(zhì)量。因此,傳統(tǒng)的大規(guī)模、標準化生產(chǎn)已經(jīng)難以滿足客戶需求。這種趨勢對于制造業(yè)的挑戰(zhàn),已經(jīng)不是簡單地升級改造,而是要通過數(shù)字化、智能化對全流程進行重構(gòu)。
身處服務(wù)器制造行業(yè)核心的浪潮信息,挑戰(zhàn)更加巨大。在全球高度工業(yè)化的今天,僅一臺服務(wù)器最多就要擁有10000顆以上的元器件、50余種模塊、800余種線纜,以及三萬多項參數(shù)。高度復(fù)雜的高科技產(chǎn)品,要去適應(yīng)客戶極度個性化的需求,這就是浪潮從2013年開始智能化探索的目的。
這原本是一個不可能三角,因為要同時滿足復(fù)雜性、敏捷性和低成本需求。如果按照傳統(tǒng)制造能力來看,這是不可能實現(xiàn)的。但面對的客戶就是“成年人不做選擇,既要也要還要”。
經(jīng)過不斷地探索實踐,浪潮信息形成了全新的獨具特色的JDM商業(yè)模式(Joint Design Manufacture,聯(lián)合設(shè)計制造模式),不僅可以為頭部用戶提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù),同時也具備領(lǐng)先的產(chǎn)品規(guī)劃布局能力,能夠第一時間將創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)品化,向更多用戶推廣。
在懂懂看來,JDM模式有兩大價值:
第一,通過數(shù)智化破解了不可能三角,滿足客戶不同應(yīng)用場景個性化、定制化的需求;
第二,與客戶聯(lián)合創(chuàng)新,不僅可以更好地幫助客戶成長,與客戶一起打開新的價值空間,還可以更加密切地把握產(chǎn)業(yè)變遷方向,抓住未來應(yīng)用發(fā)展的更大機遇。
也就是說,柔性生產(chǎn)線的建立,提升了浪潮信息的企業(yè)韌性,外界的一切變化都可以從容應(yīng)對。
也正是因此,過去十年間浪潮信息抓住了云計算變革以來的每一次產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機遇,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計:目前,浪潮信息服務(wù)器銷量全球第二、中國第一;公有云服務(wù)器、人工智能服務(wù)器全球第一;存儲裝機容量全球前三。
我們知道,去年ChatGPT的爆發(fā),又點燃了生成式AI的新一輪增長。在智能制造業(yè)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位的浪潮信息,也獲得了更多AI時代的紅利。
“變形金剛”是如何練成的
當年,在浪潮信息開始探索升級的時候,服務(wù)器生產(chǎn)線的智能化還處于無人區(qū)。在制造業(yè)內(nèi),沒有樣板可以參考,外界客戶的需求又在快速變化。所以,這注定不是簡單地生產(chǎn)線升級,而是一場復(fù)雜的、涉及多個系統(tǒng)、多個環(huán)節(jié)的體系性重構(gòu)。
近日,懂懂參觀了浪潮信息的高端服務(wù)器智能制造基地,這是我國服務(wù)器領(lǐng)域首個高端裝備智能生產(chǎn)基地,每年有超過30萬臺各種不同配置的產(chǎn)品,從這里流向千行百業(yè)。
“我們經(jīng)常調(diào)侃自己的產(chǎn)品跟變形金剛一樣,通過前端的模塊、后端的模塊不斷組合以后,就會形成一個新的產(chǎn)品形態(tài)?!?主管研發(fā)智能化工作的浪潮信息硬件研發(fā)一部副總經(jīng)理王武軍用“變形金剛”來比喻產(chǎn)品的個性化、定制化再恰當不過。浪潮共有近200款產(chǎn)品,涉及11.5萬個配置,面向不同應(yīng)用場景需要不同的配置組合,會有無數(shù)個“變形”的衍生產(chǎn)品,通過這些柔性生產(chǎn)線被制造出來。這其中,要經(jīng)過研發(fā)、供應(yīng)、生產(chǎn)、客服等所有業(yè)務(wù)流程,難度可想而知。
在懂懂看來,升級并不是簡單地數(shù)字化,而是以數(shù)字化的思維去思考業(yè)務(wù)邏輯。
在研發(fā)環(huán)節(jié),以前是以產(chǎn)品、項目為核心,現(xiàn)在則是以客戶需求為核心,并且要將供應(yīng)、制造等環(huán)節(jié)一體化地考慮進來。新的模式是“模塊化+平臺化”,這種模式可以把所有的產(chǎn)品變成CBB(Common Building Block)的組合,由此降低產(chǎn)品研發(fā)的工程量,同時在前端產(chǎn)品多樣化的同時,還可以把供應(yīng)鏈的復(fù)雜度降下來,并且將數(shù)據(jù)順利地延伸到制造環(huán)節(jié)。
其實,想到“變形金剛”,也就非常容易理解“模塊化+平臺化”的組合,強大的平臺與靈活的模塊,讓產(chǎn)品可以隨意百變,滿足個性化需求的同時,又具備了強大的實力。
浪潮信息研發(fā)的敏捷度已經(jīng)處于全球領(lǐng)先水平,每年可完成新配置、新產(chǎn)品評審30000多個,產(chǎn)品設(shè)計變更達9000余次。自從實施數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型以來,浪潮信息新品研發(fā)周期壓縮了50%,產(chǎn)品上市時間縮短了50%,電子料管理效率提升了87%,配置驗證評審效率提升了54%。一款新品的研發(fā)周期,已經(jīng)從1.5年壓縮到了9個月,客戶提出的需求最快可以3個月交付樣機。
在供應(yīng)環(huán)節(jié),據(jù)浪潮信息計劃與供應(yīng)管理部高級經(jīng)理趙魯寧介紹:浪潮信息已經(jīng)形成了整個數(shù)字化系統(tǒng)為雙核心并行體系,在以ERP為運營大腦、供應(yīng)鏈計劃和決策系統(tǒng)為供應(yīng)鏈指揮大腦,以MES、TMS、WMS為高效執(zhí)行系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了數(shù)字化生產(chǎn)計劃平臺穩(wěn)定運行,統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一調(diào)度、柔性供應(yīng)。
這個供應(yīng)系統(tǒng)的核心優(yōu)勢有兩點:
一是生態(tài)協(xié)同。與客戶、供應(yīng)商的數(shù)據(jù)打通,快速、精確的完成與供應(yīng)商的信息互通,可以第一時間把供應(yīng)計劃反饋給客戶手中,從而達到效率最高的同時,做到成本最優(yōu)。
二是智能決策。個性化、定制化帶來了供應(yīng)鏈的高復(fù)雜度、靈活性和成本的挑戰(zhàn),浪潮信息形成了以供應(yīng)鏈計劃大腦為智算引擎、智能商業(yè)分析平臺為決策輔助大腦、智能商務(wù)作業(yè)平臺為執(zhí)行管理底座的智慧供應(yīng)鏈體系。這三部分構(gòu)成了一個具備決策能力的超強大腦,提高了全球供需資源整合和協(xié)作能力。
接下來再說說制造業(yè)的核心環(huán)節(jié)——生產(chǎn)。懂懂參觀的高端服務(wù)器生產(chǎn)線,據(jù)浪潮信息生產(chǎn)部總經(jīng)理魯鍵介紹,智能制造優(yōu)先采取了人機協(xié)同的裝配方式,這是現(xiàn)階段最經(jīng)濟的一種模式。智能化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)+裝備上,數(shù)字化工藝系統(tǒng)會自動解析開發(fā)訂單,形成作業(yè)指導(dǎo)書,實時指導(dǎo)作業(yè)。一張柔性生產(chǎn)線的前端只需要3位工人,后續(xù)很多精密組裝、檢測等環(huán)節(jié),都是通過一個個智能裝備來完成,實現(xiàn)了無人化替代。
“軟件可以自己開發(fā),智能化的工具也能自己開發(fā)”。魯鍵強調(diào)的自研,是因為浪潮信息是這個領(lǐng)域的開路者,智能工廠背后有100多人的開發(fā)團隊,由機械、電氣、機器人、視覺等各個領(lǐng)域的工程師組成,經(jīng)過不斷設(shè)計各類智能化工具,最終形成了一套完整的服務(wù)器智能化產(chǎn)線。
舉個例子:每塊主板包含14588個針腳,一個針腳出現(xiàn)問題都可能影響整體產(chǎn)品品質(zhì),以前依靠檢測人員肉眼檢測,效率低、難度大、誤差高。浪潮開發(fā)了彎針檢測設(shè)備,依托AI生產(chǎn)系統(tǒng)的智能算法,再結(jié)合大數(shù)據(jù),通過對數(shù)千張圖片進行深度學習,可在30秒內(nèi)完成自動檢測。
“我們的整個裝配環(huán)節(jié),通過人機協(xié)同單點自動化的方式去逐個擊破這些難點。這幾年導(dǎo)入了100多種智能化設(shè)備?!闭玺旀I所說,懂懂在生產(chǎn)線上看到了物聯(lián)網(wǎng)機械臂裝配、信源彎針自動檢測設(shè)備,AI視覺質(zhì)檢、云上工廠實時數(shù)據(jù)交互,以及內(nèi)存按壓機器人、智能鎖附機器人、智能裝配機器人等等。
再舉個例子,一臺服務(wù)器生產(chǎn)出來,后期要經(jīng)過多種測試環(huán)節(jié),人工更難以勝任。目前在高端服務(wù)器生產(chǎn)線已經(jīng)完全實現(xiàn)了無人老化測試,每一臺服務(wù)器都會經(jīng)過10小時到上百小時不等的壓力測試,智能巡檢機器人的身上裝有4k高清攝像頭,以及溫濕度、噪音等傳感設(shè)備,可將測試數(shù)據(jù)回傳到分析平臺上,把工程師從嘈雜的環(huán)境中解放出來,還可以實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控。
數(shù)字化、智能化徹底解決了服務(wù)器小批量定制化的難題。相比于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,浪潮信息智能制造人員配備減少75%,而生產(chǎn)效率提升了30%、產(chǎn)能提升了4倍。與2018年相比,生產(chǎn)的機型由115種增加到了近200種,增幅近60%;訂單配置由5萬個增加到11.5萬個,但是浪潮的產(chǎn)品交付周期,卻從18天縮短到了5~7天,產(chǎn)品庫存也大幅度降低。
當然,產(chǎn)品的定制化,給后期的服務(wù)也來帶更大挑戰(zhàn)。對此浪潮信息開發(fā)了InService智控平臺,這個平臺擁有融合了“源”大模型的智能客服大腦,已經(jīng)落地智能診斷、智能預(yù)測、智能機器人等功能模塊,實現(xiàn)了主動服務(wù)、智能服務(wù)??蛻舻脑O(shè)備在接入InService平臺后可以大幅提高日常運維效率:設(shè)備故障處置時效提升了50%以上,運維資源節(jié)省90%以上。
智能客服大腦具備了兩大優(yōu)勢:第一是快速診斷,一臺服務(wù)器的診斷及問題定位過程僅需30秒,整體準確率已達85%以上,其中硬盤、內(nèi)存等主要部件準確率可達90%以上;第二是預(yù)測未病,浪潮信息采用AI技術(shù),建立了針對硬盤、內(nèi)存、CPU等主要部件的失效預(yù)測模型,在故障預(yù)測方面遠高于業(yè)界水平。目前系統(tǒng)已實現(xiàn)HDD故障預(yù)測、SSD壽命預(yù)測,能夠提前14天預(yù)測風險盤,故障預(yù)測準確率超過90%,誤報率小于1%。
我們知道,電影中的“變形金剛”之所以強大,核心在于可以變換形態(tài),以不同形態(tài)的優(yōu)勢來對付對手。并且,變換形態(tài)的過程很流暢,在進行戰(zhàn)斗的時候也可以盡情地展現(xiàn)靈活性。今天,客戶對算力的需求,就是需要“變形金剛”這樣的產(chǎn)品。柔性生產(chǎn)線可以高效、低成本幫助客戶打造出不同的“變形金剛”,去完成不同的任務(wù)——這正是智能制造的產(chǎn)業(yè)價值所在。
持續(xù)進化,云工廠加速衍變
如果說研發(fā)、供應(yīng)、生產(chǎn)、服務(wù)是縱向鏈條的智能化,還有一個智能化的切面則是橫向的。
浪潮信息目前在全球共有14個工廠,分布在全球的14個制造基地,實現(xiàn)了基于云的全球化生產(chǎn),所有設(shè)備都連接到車間云,整個流程都實現(xiàn)了云管理。診斷云、設(shè)備云、工藝云、質(zhì)量云、交付云,這些云互聯(lián)互通,融合構(gòu)成了浪潮信息的“云上工廠”。
產(chǎn)品是個性化的,但是云工廠卻是標準化的。云上工廠統(tǒng)一下發(fā)指令給設(shè)備和工人,保證全球無論哪一座工廠,都能執(zhí)行相同的管理工藝以及品質(zhì)標準,實現(xiàn)了全球一致的高品質(zhì)制造和交付工廠系統(tǒng)。
這背后,就是數(shù)據(jù)驅(qū)動的全新發(fā)展模式。
所謂云工廠,是由部署在上面的ERP、MES、WMS、PLM、CRM、SRM等數(shù)十個信息系統(tǒng)組成,所有的設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等多類數(shù)據(jù)都跑在云上,所有的生產(chǎn)、制造都可以通過云去統(tǒng)一管控。這也可以理解為,在實體的工廠之上,鏡像著一個數(shù)字虛擬工廠,數(shù)字工廠指導(dǎo)著實體工廠的運行。
據(jù)悉,浪潮信息目前還在持續(xù)升級數(shù)字系統(tǒng),將產(chǎn)品設(shè)計、制造、裝配、使用、維護、服務(wù)直至產(chǎn)品回收再利用等全生命周期的數(shù)據(jù)進行采集,匯集到數(shù)字樣機邏輯模型中,這樣數(shù)字樣機不僅可以取代或精簡物理樣機,還能夠?qū)崿F(xiàn)研發(fā)與測試驗證、生產(chǎn)及營銷環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)鏈路的打通,通過對產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)分析,可以為產(chǎn)品規(guī)劃和升級、供應(yīng)鏈改造等提供科學的數(shù)據(jù)支持。
云工廠還有一大好處,就是可以快速擴張,響應(yīng)用戶需求?!耙郧拔覀兘ㄒ粋€新的工廠非常費勁,現(xiàn)在就非常簡單了,硬件有模塊化的流水線,軟件系統(tǒng)已經(jīng)在云端部署。建一個工廠只需要在當?shù)啬玫皆S可證,就可以快速建廠?!濒旀I表示,新增一批設(shè)備過去,然后連接上云,云上工廠就可以自動把系統(tǒng)、工藝文件分發(fā)下去,工廠很快就能投入生產(chǎn)。
當然,智能化改造還遠未走到終點。智能化升級是一個漸進的過程,浪潮信息在未來的發(fā)展中將繼續(xù)不斷探索、創(chuàng)新,快速迭代,用自己的實踐為產(chǎn)業(yè)趟出一條路來。
五年前服務(wù)器測試老化還做不到完全無人,時常需要人工干預(yù)一下,如今測試室內(nèi)再也不需要有人進入,全部由機器人替代;五年前安裝硬盤還需要用電動螺絲刀,現(xiàn)在則完全是機械手來替代。隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,對機柜的需求增大,如果靠人力來組裝不現(xiàn)實,如今有了智能裝配機器人,再也不需要人力進行搬運。
“我們實現(xiàn)了云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等最新的IT技術(shù),從服務(wù)器、整機制造到深度融合,已經(jīng)走過人機結(jié)合的初級階段,正在向無人化全自動化轉(zhuǎn)變。”當談及未來的方向時魯鍵強調(diào)。
【結(jié)束語】
作為制造業(yè)大國,向高端化、智能化、綠色化的升級是中國產(chǎn)業(yè)升級、高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。
智能制造不是單一項目,而是一場利用數(shù)字化與智能化技術(shù)、持續(xù)優(yōu)化的探索之旅。浪潮智能工廠給制造業(yè)升級帶來了三大價值:第一是探索出了可復(fù)制的模式,拿來可用;第二是探索出全新的模式,打開了產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展空間;第三是思維模式、思考方式的變化,面向未來不僅要重構(gòu)工廠,更重要的是重構(gòu)思維。