海爾中德冰箱互聯(lián)工廠（以下簡(jiǎn)稱海爾中德冰箱）位于青島市中德生態(tài)園，主要生產(chǎn)法式、對(duì)開、T形等超大型高端智能冰箱產(chǎn)品。基于卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)賦能和海爾工業(yè)智能研究院的技術(shù)支持，海爾特種制冷電器圍繞特種制冷冰箱的定制、研發(fā)、采購(gòu)等全流程，建設(shè)信息化、數(shù)字化集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用戶定制直達(dá)工廠、訂單自動(dòng)匹配和準(zhǔn)時(shí)交付、生產(chǎn)全流程追溯可視、產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及產(chǎn)品性能的分析優(yōu)化，有效提升了用戶體驗(yàn)、產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。

　　海爾中德冰箱互聯(lián)工廠現(xiàn)有一條智能總裝線、五個(gè)智能模塊加工區(qū)、九套智慧物流系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)10類場(chǎng)景5G 技術(shù)應(yīng)用、36類AI（人工智能）裝配及檢測(cè)場(chǎng)景應(yīng)用；柔性化生產(chǎn)可以快速滿足11類個(gè)性模塊，1000多種用戶定制方案；可以實(shí)現(xiàn)500個(gè)關(guān)鍵工序參數(shù)數(shù)字化采集全覆蓋。在模塊化制造、智能化制造及數(shù)字化質(zhì)量管控等方面，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

　　海爾中德冰箱互聯(lián)工廠快速落地的具體實(shí)施路徑可以總結(jié)為高精度指引下的高效率。它們之間的關(guān)系是相互融合、相互促進(jìn)的，先抓住用戶的精準(zhǔn)需求，由精準(zhǔn)需求驅(qū)動(dòng)高效率，即用戶價(jià)值越大，企業(yè)價(jià)值越大。

　　“三聯(lián)”模式厘清用戶需求

　　通過(guò)聯(lián)全要素、聯(lián)網(wǎng)器、聯(lián)全流程的“三聯(lián)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求的精準(zhǔn)把控：

　　1.聯(lián)工廠全要素，即工廠的人、機(jī)、料、法、環(huán)等要素的互聯(lián)互通，并能和用戶零距離互聯(lián)?；ヂ?lián)工廠為了滿足用戶全流程參與的體驗(yàn)，打造了工廠全要素與用戶互聯(lián)的能力，即通過(guò)MES、SCADA、ERP等系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和集成，讓特種冰箱制造相關(guān)的人、機(jī)、料、法、環(huán)等要素從底層的傳感器到吸附、發(fā)泡等關(guān)鍵設(shè)備，再到車間、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)等之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、高效協(xié)同，并與用戶訂單系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián)。由原來(lái)的按計(jì)劃生產(chǎn)轉(zhuǎn)向?yàn)橛脩羯a(chǎn)，讓生產(chǎn)線上的每臺(tái)冰箱都有用戶信息。每一臺(tái)定制的冰箱都知道“應(yīng)該被送到哪、何時(shí)送達(dá)、如何被定制加工……”，用戶定制訂單生產(chǎn)全過(guò)程透明可視，用戶通過(guò)PC端或手機(jī)端可實(shí)時(shí)查詢。

　　2.聯(lián)網(wǎng)器，海爾在網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，讓所有的家電產(chǎn)品都能聯(lián)網(wǎng)，能夠和用戶進(jìn)行直接交互。通過(guò)智能產(chǎn)品（網(wǎng)器）收集用戶體驗(yàn)信息并持續(xù)交互，了解前端的用戶需求和用戶使用過(guò)程中的體驗(yàn)情況，通過(guò)信息大數(shù)據(jù)的分析，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更好的升級(jí)和迭代。

　　3.聯(lián)全流程，即用戶和全流程互聯(lián)，通過(guò)打破企業(yè)原來(lái)封閉的界限，通過(guò)卡奧斯COSMOPlat平臺(tái)下的各項(xiàng)子平臺(tái)讓企業(yè)的上下游所有資源都與用戶連在一起，以冰箱產(chǎn)品為導(dǎo)引，實(shí)現(xiàn)圍繞著用戶的全流程零距離交互，滿足用戶的最佳體驗(yàn)。用戶的信息和需求可以直接到達(dá)全流程各個(gè)節(jié)點(diǎn)。原來(lái)的流程是串聯(lián)的，信息傳遞周期長(zhǎng)且過(guò)程中會(huì)造成信息衰減。現(xiàn)在用戶的信息可以實(shí)時(shí)到達(dá)每一個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都和用戶零距離，可以隨時(shí)接收用戶的需求，實(shí)現(xiàn)用戶最佳體驗(yàn)。

　　“三化”實(shí)施打通生產(chǎn)制造

　　通過(guò)柔性化、數(shù)字化、智能化的“三化”，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造全流程高效運(yùn)轉(zhuǎn)：

　　1.柔性化，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)打造柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，滿足多樣化市場(chǎng)需求一方面，產(chǎn)品通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)，將零件變?yōu)槟K，通過(guò)模塊的自由配置組合，滿足用戶的多樣化需求。在平臺(tái)上進(jìn)行通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的工作，區(qū)分出不變模塊和可變模塊，開放給資源和用戶進(jìn)行交互定制迭代。例如，冰箱原來(lái)有312 個(gè)零部件，現(xiàn)在歸納為23個(gè)模塊，通過(guò)模塊可以組合出450 多種產(chǎn)品來(lái)滿足用戶需求。此外，模塊化設(shè)計(jì)使得采購(gòu)的方式發(fā)生變化，傳統(tǒng)企業(yè)的采購(gòu)體系是設(shè)計(jì)零部件、采購(gòu)零部件，很難適應(yīng)大規(guī)模定制的需求；模塊化采購(gòu)體系是成套設(shè)計(jì)、成套采購(gòu)。海爾要求供應(yīng)商從零部件供應(yīng)商轉(zhuǎn)化為模塊供貨商，事先參與到模塊設(shè)計(jì)的過(guò)程中。

　　另一方面，為了滿足用戶個(gè)性化需求，生產(chǎn)線也由原來(lái)單一的長(zhǎng)流水線生產(chǎn)方式變成模塊化組裝線和柔性化單元線，解決了大規(guī)模生產(chǎn)和個(gè)性化定制的矛盾。并且工廠采用模塊化布局，分為三大子模塊（系統(tǒng)模塊、電器件模塊、結(jié)構(gòu)模塊），每個(gè)模塊的加工環(huán)境資源共享。運(yùn)用智能SPS （智能功率開關(guān)）物料配送系統(tǒng)，使線體長(zhǎng)度縮短50%。如門體加工工序采用模塊化一個(gè)流布局，工序間顛覆了傳統(tǒng)的工裝車儲(chǔ)存、人拉車模式，實(shí)現(xiàn)箱門體自動(dòng)匹配，效率提升 25%；又如箱體工序，通過(guò)建設(shè)U殼柔性折彎成型生產(chǎn)線，可同時(shí)生產(chǎn)8個(gè)不同型號(hào)的產(chǎn)品，進(jìn)行智能存儲(chǔ)、自動(dòng)鉚接，貼覆質(zhì)量視頻檢測(cè)等，全程自動(dòng)化、生產(chǎn)無(wú)人化。

　　互聯(lián)工廠的柔性自動(dòng)化不是簡(jiǎn)單的“機(jī)器換人”?；ヂ?lián)工廠的自動(dòng)化是在標(biāo)準(zhǔn)化接口體系基礎(chǔ)上進(jìn)行軟硬一體化集成的智能柔性自動(dòng)化，它的特點(diǎn)是高效、柔性、集成、互聯(lián)、智能。同時(shí)，互聯(lián)工廠標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備接口體系支持設(shè)備可快速擴(kuò)展升級(jí)，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，以應(yīng)對(duì)產(chǎn)品迭代升級(jí)對(duì)生產(chǎn)線柔性、效率提升的影響。

　　2.數(shù)字化，以COSMO-IM（智能制造系統(tǒng)）為核心集成 ERP、PLM、APS、MES、WMS五大系統(tǒng)

　　通過(guò)數(shù)字化集成讓整個(gè)工廠變成一個(gè)智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人-人、人-機(jī)、機(jī)-物、機(jī)-機(jī)等的互聯(lián)互通，自動(dòng)響應(yīng)用戶訂單需求。用戶下達(dá)訂單以后會(huì)通過(guò)COSMO-IM（智能制造系統(tǒng)）自動(dòng)匹配到生產(chǎn)線、設(shè)備等。用戶訂單對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)效率不一樣，傳統(tǒng)工廠按照生產(chǎn)計(jì)劃制定節(jié)拍，設(shè)備節(jié)拍由人工調(diào)節(jié)；互聯(lián)工廠前端把用戶的訂單需求和工廠的生產(chǎn)線、設(shè)備連接起來(lái)，用戶訂單下達(dá)以后，通過(guò)ERP、APS、MES 等系統(tǒng)的集成，使生產(chǎn)線、設(shè)備自動(dòng)匹配訂單、自動(dòng)排產(chǎn)。同時(shí)強(qiáng)化互聯(lián)工廠數(shù)字化架構(gòu)，打通設(shè)備層、執(zhí)行層、控制層、管理層、企業(yè)層之間的信息傳遞，實(shí)現(xiàn)工廠、線體、設(shè)備、工位、訂單、質(zhì)量、效率等信息的透明可視；通過(guò)交互、設(shè)計(jì)、制造、物流等產(chǎn)品全周期的數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的信息透明可視，以更快的速度、更高的效率、更好的柔性滿足用戶需求。如冰箱箱體成型，可根據(jù)用戶不同需求同時(shí)生產(chǎn)8個(gè)不同型號(hào)的產(chǎn)品，進(jìn)行智能存儲(chǔ)、自動(dòng)鉚接、貼覆質(zhì)量視頻檢測(cè)等；全程自動(dòng)化、生產(chǎn)無(wú)人化；半成品采用集存運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵物料防差錯(cuò)，用戶可全流程生產(chǎn)信息追溯。

　　3.智能化，通過(guò)新一代人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工廠人機(jī)物的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)企業(yè)端到端的信息融合，提升企業(yè)先進(jìn)制造能力

　　作為首家智能+5G技術(shù)超大高端冰箱互聯(lián)工廠，AI、5G 等技術(shù)在海爾中德冰箱互聯(lián)工廠主要在以下幾個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行了實(shí)踐。

　　1）5G實(shí)驗(yàn)基地：把生產(chǎn)創(chuàng)新中心作為工廠的一個(gè)5G實(shí)驗(yàn)基地，5G結(jié)合AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）與VR（虛擬現(xiàn)實(shí)），所實(shí)施的項(xiàng)目在5G實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行驗(yàn)證。5G實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)在車間內(nèi)，以工廠可應(yīng)用范圍作為實(shí)驗(yàn)方向，在5G實(shí)驗(yàn)基地測(cè)試、模擬工廠。在此區(qū)域驗(yàn)證的主要項(xiàng)目有5G結(jié)合AR、VR，5G 機(jī)器視覺，5G應(yīng)用于8Kbps視頻傳輸，5G應(yīng)用于機(jī)器人控制，5G應(yīng)用于安防，5G應(yīng)用于遠(yuǎn)程維修，5G應(yīng)用于工廠大數(shù)據(jù)等，驗(yàn)證合格應(yīng)用于工廠。

　　2）智能視覺檢測(cè)：在冰箱的生產(chǎn)過(guò)程中，外觀檢測(cè)工位是瓶頸工位，生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)40秒/臺(tái)，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢出率為92%，使市場(chǎng)出現(xiàn)一些負(fù)面反饋。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，海爾聚集一流資源，開發(fā)了冰箱外觀視覺自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)合格產(chǎn)品智能學(xué)習(xí)的方法對(duì)冰箱外觀進(jìn)行在線質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括印刷品、門體不平不齊、外觀精細(xì)化等問題，有效提升了冰箱產(chǎn)品質(zhì)量及效率。采用5G+ 外觀視覺自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)替代人工后，自動(dòng)檢測(cè)節(jié)拍提升50% 以上，檢出率≥99.5%。不良信息可視化，不僅提高了生產(chǎn)質(zhì)量和效率，還提升了用戶滿意度。

　　3）AR安防：為了加強(qiáng)工廠的安全管控，尤其是對(duì)人員的管控，利用5G技術(shù)，使用AR安防人臉識(shí)別，對(duì)車間內(nèi)人員以及內(nèi)外不明人員，可迅速發(fā)現(xiàn)可疑人員，預(yù)警報(bào)警。另外，自動(dòng)識(shí)別安全帽佩戴情況，發(fā)現(xiàn)異常即報(bào)警提示。

　　4）AR遠(yuǎn)程協(xié)作：5G技術(shù)應(yīng)用于AR遠(yuǎn)程協(xié)作維修，在線共享專家，出現(xiàn)如發(fā)泡、吸附等瓶頸設(shè)備問題后即連線專家快速處理，與國(guó)外共同討論關(guān)鍵設(shè)備問題，節(jié)省出差費(fèi)用，節(jié)省時(shí)間成本。

　　通過(guò)智能制造的實(shí)施，該工廠能夠提高生產(chǎn)效率26.7%以上，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期31.6%以上，降低單位產(chǎn)值能耗12.6%以上；有效控制生產(chǎn)過(guò)程中的不良品的產(chǎn)生，降低不良品率25.4% 以上，提高材料綜合利用率，降低制造成本，企業(yè)綜合運(yùn)營(yíng)成本降低22.5%以上。此外，項(xiàng)目實(shí)施后可有效降低在庫(kù)庫(kù)存資金占用和在制品物資資金占用，降低庫(kù)存資金占用10%以上，有效節(jié)約財(cái)務(wù)成本。

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