重工业制造的数智化将来若何迭代？ 或许，我们从“灯塔工场”项目中可以看到一些线索。这个项目是由达沃斯世界经济论坛与治理咨询公司麦肯锡合作展开遴选，被誉为“世界上最早进的工场”。 当前，全球重工行业唯一两家“灯塔工场”，且这两家均由三一重工打造。 按照公然信息，三一重工的数字化触及到了：灯塔工场扶植、电动化无人装备研发、工业软件利用、营业流程数字化、数字中台扶植、组织模式立异。曩昔三年将跨越150亿元的研发费用投入到新产物、新手艺中。这一投入比例在重工业中位居前列。 如许的投入价值也逐步小规模闪现。好比，在近期获评的长沙18号泵送工场中，公司经由过程数智化手艺转型，使得整体产能扩年夜了123%，出产率提高了98%，单元制造本钱下降了29%，2021年人均产值到达1471.13万元，每1平方米效益达15.4万元。 正是以，36氪数字时氪选择了「三一重工」作为一个研究案例，测验考试从数字化的视角摸索三一重工的变化思绪，根究它是若何经由过程数智化转型，构建本身竞争力。 这篇文章从数字化扶植的系统性逻辑上梳理了三一重工曩昔的转型功效；同时连系公司近5年年报与最新进展，包罗部门供给商的表述，对背后的故事细节进行了弥补。 具体从团体数智化计谋动身，穿插组织文化的变化细节；过渡到研发环节做落地先行支持，引出灯塔工场的数智化场景年夜融会；再针对年夜量的数据治理工作，谈到同步进行的数字中台扶植；终究落到由内部走向外部，推动海外数字化。 01、数智化计谋，从顶层设计到组织扶植 “要末翻身，要末翻船”，三一团体在2018年周全启动数智化转型计谋。 具体以灯塔工场扶植为焦点，以数据收集与利用、工业软件利用、流程四化为抓手，经由过程产物智能化扶植，结构新赛道，向智能制造数据驱动型公司成长。 据公然数据显示，公司研发人员冲破10000名，财产工人约有30000名，客岁发卖额达1720亿元摆布。将来5年，三一团体计划实现“3个3”方针，即经由过程3万名工程手艺人员，3000名财产工人，来实现3000亿元的发卖额。 可见，下一步若何用更少的人员实现更高倍数的产值成为要害。这里面触及组织模式的转变、财产工人的转型，进程是经由过程数字化、智能化实现效力方针的晋升。 具体而言，团体数智化顶层计谋可归纳综合为“1＋5”模式，即一把手躬身入局，紧抓转型的五个抓手。 第一是产物的电动化与智能化，焦点是智能产物与手艺开辟。 当下公司的产物包罗混凝土机械、发掘机械、起重机械、桩工机械、筑路机械，此中包罗典型的智能产物，如5G发掘机、纯电动无人搅拌车与矿车、5G电动智能重卡…… 从手艺开辟角度看，好比环绕发掘机产物，以姿态传感器数据为焦点，开辟智能辅助功课系统，打造一键平地、反转展转辅助、电子围墙、防倾倒报警等智能化功能；环绕起重机械，研发塔臂卷扬和主臂的协同节制手艺、塔臂桅杆平安角度节制模子、平安边界动态计较和故障诊断等手艺；环绕泵送工程车辆，经由过程无线通讯配对和数据传输手艺，实行车泵协同施工方案。 其次，也能够看到，经由过程充实操纵工程车辆机能阐发数据、专家常识、工程车辆汗青故障等信息，以语义解析算法、常识图谱等手艺构建工程车辆常识智能助手，成立起“千车千面”的问题解答办事能力。 别的，基在产物能力外延成立的施工类智能调剂平台，可以将场景常识以数字化手段显现在调剂治理的流程中，也在带来一些价值。今朝该调剂平台共7款，涵盖3年夜智能场景，如路桥施工、搅拌站、矿山。 第二是流程四化，聚焦从概念到产物、线索到回款、定单到交付、问题到解决四年夜主线，焦点将营业流程阐发重构，实现尺度化、在线化、主动化和智能化。 好比在研发、打算、商务、制造、物流等方面自立开辟多款软件，鞭策制造、供给链、采购、研发、营销等软件应用与优化迭代，要害是将尺度流程固化，实现流程勾当和节点的在线化管控，晋升公司的焦点营业流程尺度化率和在线化率。 第三是八年夜软件的利用，鞭策工业软件的研发落地与深度利用。具体场景如无人下料、主动分拣、中小件主动开坡口、年夜件主动折弯、主动组队焊接、全主动机加工、机械人喷涂、主动化物流等。 此进程的重点之一是将“教员傅”的所具有的专业技术参数化、软件化为机械人法式。固然解决这一问题，除引进外部人材鞭策外，让团体内部的人懂数字化，也是一个很年夜的挑战。 为了推动进修数字化，三一团体从CIO同一讲授、小我自学、小组会商、发问答疑、闭卷测验等环节增进内部人员向数字化人材转型。好比三一近期刮起一股“DAMA”风，即《DAMA数据治理常识系统指南》，属在数据治理的尺度东西书。 包罗团体常提的理念——“胡服骑射”，即向外部原生态数字化企业不竭进修。三一团体CIO吕青海暗示，今朝三一的作息时候已改成弹性工作制，包括薪酬布局乃至是评定系统，城市去对照科技企业做优化调剂。 同时，三一团体在奉行要害岗亭有偿进修的轨制，这是在良多企业没法想象的。简而言之，公司所有的要害岗亭人员每周城市有脱产不脱薪的时候，去进修软件、年夜数据、编程说话等。这也是财产工人转为工程手艺人员的一个要害办法。 也有不雅察到，三一重工成立了OLM（在线进修）平台，应用机械人AI手艺把成熟的技术经由过程法式化教授给新员工；在治理上，设立了“云之家”移动平台，作为员工投诉申述的平台，构成通顺的沟通渠道。 第四是数据的收集利用，用数据来驱动营业成长。这里面触及数据的整合、治理与利用，要害是数字中台的构建，后面将进一步睁开描写。 值得一提的是，三一的数据中台成立与年夜多企业分歧，即三一将内部几近所有的数据均进行了入户存储整合。吕青海在公然采访中谈到，在他们看来，固然有些数据今朝没有发现它的价值，可是相信摸索以后会逐步将其操纵起来。 此中，三一团体董事，履行总裁易小刚也提到一个奉行理念，即凡是计较性能做的，毫不答应人来做；凡是计较机傍边有的数据，毫不答应人来输，反应出三一数字化转型敢为人先的“湖南特点”。 第五是灯塔工场的扶植。三一重工今朝已获评的世界灯塔工场有两家，也是全球重工行业唯一的2座，均悉数包办，即北京桩机工场与长沙18号泵送工场。 吕青海暗示，三一40多家工场扶植，都是依照灯塔工场的尺度在同步推动。固然，将来从灯塔工场1.0到4.0，良多要害软件手艺或硬件手艺是需要慢慢自研的。 02、研发环节，离不开人材与数字化的支持 在组织架构层面，三一团体有整体的数字化计划，然后从团体本能机能部分到旗下二级子公司或事业部，每一年都有响应的数字化计划，内容会比力多。 在此当中，要实现以灯塔工场扶植为焦点的数智化转型计谋，研发环节的支持很是要害。 一个是研发资金与标的目的的支持。好比三一每一年将发卖收入的 5%以上投入研发，而且奉行“发卖一代、贮备一代、研发一代”的三代研发政策。曩昔三年投入研发费用151.51亿元，包罗2022年上半年也投入了29.36 亿元，占上半年总营收的7.4%。 另外一个是人材团队的成立。从雇用角度可以看到，今朝三一除工业手艺的研发人员，还年夜量的数据科学家与软件工程师。 三一团体CIO吕青海暗示，今朝公司也在做研发数字化平台，具有研发云与仿真云。 他谈到，曩昔研发做PLM首要是将研发进程治理起来，现在更存眷将研发进程的设计常识线上化，包罗每一个研发人员的设计工作均在云端进行，逐步完成从产物研发到治理进程的数字化情况。固然，此种体例也有信息平安的斟酌。 仿真云是经由过程线下成立虚拟仿真，完成产物仿真计较。比力特殊的是，三一将仿真情况与云上资本进行了买通，也就是在工作量丰满的时辰，仿真可以主动弹性扩充到云长进行计较；在工作量有余量时，仿真计较又主动回归线下，经由过程这类体例可最年夜限度上知足研发仿真环节对计较资本的要求。 同时也看到，2021年6月，三一团体仿真数据治理平台（SDM）成功上线。此中，数巧科技作为36氪曾报导的国产云端CAE软件公司，其在线轻量可视化模块同样成了该平台的焦点模块之一。 03、 “柔性”灯塔工场，数智化场景年夜融会 工程机械等重型装备，其出产模式属在典型的离散制造，多品种、小批量、工艺复杂。领会产物装备的出产制造流程是熟悉灯塔工场经由过程各类手艺实现“柔性”工作的条件。 一般而言，很多机械装备可直接拆解成底部布局、上部布局与各类功能的“手臂”这三部门。 底部布局是从若干钢板最先，颠末除锈、切割、焊接、打磨、喷涂与装配等多种工艺工序构成底盘；上部布局欧宝体育包括座椅、液压泵、空调系统、柴油策动机、全景天窗和电子装备（如记实机械运营数据的黑匣子）；“手臂”若不斟酌非凡功能型零部件，它构成的工艺粗略与底部布局近似。 全部出产制造进程触及复杂的物流系统、工艺节制系统与工业互联网系统等。 不外，对三一而言，那时要建成行业内首个世界级“灯塔工场”，在手艺上没有先例，也没有成熟的供给商。三一团体董事代晴华谈到，三一重工随后成立了智能制造总院与智能研究总院，从董事高管，到工艺员、设计员、法式员、查验员和手艺工人一路实行利用诸多工艺，开辟整体的软件手艺，慢慢从点到线实现要害的冲破。 今朝从三一的表露与实践来看，“灯塔工场”首要是环绕这三方面不竭发力。 一是分拣装配的智能化、无人化。 好比在曩昔要实现超长超重物料的搬运和上下料，只能靠人工“吊龙门”完成，劳动强度年夜，效力比力低，危险系数也很高。 现在经由过程智能立库，AGV小车等东西可实现物料的智能分拣和精准配送，包罗利用5G高清传感器，组假装业时可以主动修复误差，因磕碰致使的质量缺点也根基杜绝。 以北京桩机工场为例，一条柔性装配线可以知足3到16吨所有动力头的出产，主动化率到达70％，产能也实现翻倍。工场里小到一块钢板的分拣，年夜到十多吨零件装配，已全数可由机械人主动化完成。 二是出产制造的数字化、智能化。 即依托工业机械人、视觉辨认等数字手艺，实现如机加、焊接等出产工艺的数智化。好比针对钻杆方头焊接这一全球行业困难，现在经由过程机械视觉“不雅察”坡口情况，自顺应调剂参数，可一次性实现高强钢多层单道焊接。 包罗桩机下料区切割机场景，革新前的工场中5台等离子切割机需要5名人员现场操作，不但功课现场情况差，且人身平安存在风险。革新后，8台切割机只需2人巡检，且加工使命的最先、复位、寻边操作都可长途无人化操作，实现切割下料平安、高效的无人化功课。 三是制造治理的软件化与数据融会。 好比三一推动了制造运营系统MOM、物联网治理平台IOT、车间物流治理系统WMS、长途节制系统RCS、智能搬运机械人AGV等系统优化应用与深度融会。 基在MOM平台打造的“智能年夜脑”——FCC（工场节制中间），这是全部工场智能制造的焦点。它买通了与ERP、PLM等信息系统和装备主动化系统之间的鸿沟，构成企业同一的数字化出产治理平台。 经由过程FCC，每台产物装备从原材料最先就有了一张专属“身份证”，同时定单可快速分化到每条柔性出产线、每台装备、每一个工人，实现从定单到交付的全流程数据驱动，实现“一张钢板进，一台装备出”的智能制造全要素落地。 别的，由树根互联打造的“根云平台”也在后台不断运转，它要按照工场里数千个数据收集点搜集的工业年夜数据，为每道工序，每个机型、乃至每把美金具匹配最优参数，优化出产节奏。 总之，不管是钢板切割分拣、电弧跟踪手艺焊接、主动扮装配，都使得在周期、材料操纵、精度节制层面有了晋升，加上这些端到真个物流系统，实现了柔性出产，鞭策了灯塔工场的落地。 据公司2022年H1营业陈述，上半年三一在推动28家“灯塔工场”的扶植，累计已实现18家“灯塔工场”建成达产，包罗中国工程机械行业第一座海外“灯塔工场”——三一印尼灯塔工场也已投产。 在最新获评的长沙18号泵送工场中，一方面经由过程工业互联网可实现全数9年夜工艺、32个典型场景的“伶俐”功课；另外一方面，遍及工场的1540个传感器和200台全联网机械人，天天能发生跨越30TB的年夜数据，相当在一座20万生齿的县城一天发生的手机收集流量。 固然，年夜量数据的背后，也同时存在数据治理的困难。 04、数据中台扶植，背后的数据治理工作 2020年5月，三一重工启动扶植数据中台项目。 数据清算和数据治理是一件极具挑战性的工作。特别对工业企业，链条数据多，数据治理工作量庞大。凡是来讲，它的搭建是一件长周期的工作，少则2年，多则5年，但那时任三一重工总工程师的易小刚领到的“军令状”是用半年时候完成数据中台的搭建。 在刚最先扶植阶段，项目组前后找了近30家厂商比选，选择了国内具有竞争力的云厂商阿里云，与树根互结合作搭建三一团体的数据中台。 据阿里云某工程师回想，那时三一的工场中一天有几百台装备下产线，每45分钟就可以完成一台泵车的组装。面临如许的“三一速度”与“庞然年夜物”，特别是三一重工的营业系统还跨越了200个，比拟中小型制造企业的营业系统不到10个，难怀抱级增添数十倍，很是罕有。 与此同时，在项目时代，三一重工也招募了20多名数据工程师作为数据中台扶植的内涵动力，以后项目组从12个营业环节、200多个营业系统中挑选出75个焦点营业系统，构成4000多张营业表格，和1.2万亿条营业和出产数据。 新老搭配的模式，比力合适在传统企业内部推动数字化转型的工作。终究在供给商的共同下，用了不到半年时候，数据中台正式上线。 固然，从履行思绪上来看，起首是数据整合，让团体海量数据入库，将每台装备的工作状态都能及时传回数据中台，做到及时监控出产现场的所有视频数据；其次是数据治理，构建数据治理系统，打造要害工程；最后是数据利用，深度发掘数据在工业范畴的潜伏价值和利用场景。 不外，在数据中台上线1个月后，开创人梁稳根同时提出要求，即各事业部要雇用7-8名年夜数据阐发、数据建模人材，构成CEO报告请示轨制，制订数据洞察利用清单，每周上报最少2个智能化利用需求。 一场基在数据中台的“智能化战争”在三一内部又最先打响。 从成果来看，不到3个月，三一在团体内已征集到60多个智能利用软件的需求。此中，第一个基在数据中台开辟的智能利用软件与能耗监控有关，治理者也是第一次意想到三一的19个园区天天利用的水电量可进行优化，即对高能耗装备从头排产，下降能耗本钱。 到现在，三一团体已完成了5.5万个“三现四表互联”。此中，“三现”指现场、实际、现物，“四表”是水、电、气、油表，而“互联”则是环绕以上三个现场，将“四表”的数据治理搬到树根互联的根云平台，和将加工装备、加工中间等厂内装备和发卖出的71+万台发掘机、装载机等厂表里装备搬上了云平台进行治理。 今朝该平台也已毗连工业装备80万台，资产超6500亿元，笼盖了48个工业细分范畴。 别的，在手艺中台构建层面，今朝由三部门构成。一是基在云原生的容器云；二是微办事的治理平台；三是在此之上做了基在devops的开源平台。 吕青海谈到，第一，云原生是趋向，新的软件可以基在此种情况在任何语义上私有化和公有化摆设；第二，可以或许把营业慢慢积淀成更多的微办事，包罗经由过程开源平台，快速构成功能组件，提高产物软件的质量与开辟的速度。 05、从内部到外部，数字化渗入到各个环节 从内到外，三一重工也率先在行业内成立企业节制中间ECC，依托物联网平台“云端+终端”成立了智能办事系统，实现全球规模内工程装备2小时到现场，24小时落成的办事许诺；同时推出客户云2.0，实现装备互联、装备数据同享、工况查询、装备导航、装备调养提示。 据2021年年报，公司不竭增强成立全球代办署理商系统与办事优势，延续推动海外数字化能力扶植。 好比按照国际营业特点，上线全球客户门户、数字化营销系统，实现售前、售中、售后全流程在线；产物、配件、物流等信息及时查询，推动长途在线办事；展开线上直播、线上展会、线上定货会、VR参不雅工场、线上交换。 回看三一的数智化转型进程，也给到一些开导。 好比加倍主要的是先把数据存下来，同步将流程买通，当触点一旦买通，数据就会最先有效；比起直接开辟软硬件产物，更应当先培育既懂手艺又懂营业的专业人材；更好地与外部数字化厂商直接合作，放年夜效应加快收益的发生进程…… 当前，国内工程机械龙头将来若何连结整体延续性增加，和这些“年夜国重器”若何向全球超等巨子迈进，成为新时期命题。 包罗从全球市场角度看，按照Yellow Table 2022研究数据，一方面，基建狂魔的背后，中国工程机械企业发卖额占全球企业总发卖额24.2%，是占比最高的国度；另外一方面，国内企业的绝对份额还可继续晋升，如美国卡特彼勒、日本小松市场份额各占比13.8%、10.9%，而徐工、三1、中联别离占7.8%、6.9%、4.5%。 全球工程机械巨子“卡特彼勒”公司，在其跨越百年成长进程中给了可鉴戒参考的谜底。好比连结高研发的产物手艺投入、成立壮大安定的全球代办署理商系统、弱化周期打造新增加动能、和设置装备摆设全品类零配件和可延续的售后办事等。 而在将来，数字化能力可能也是解开该时期命题的“焦点钥匙”之一。
媒体解码：三一数智化的奥秘！ www.6300.net 2022-10-31中国工程机械信息网 
