2016年08月30日 星期二 2016年8月(第4期)
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正泰: 从“制造”迈向“智造”

2016-11-29 13:58:59

制造业是实体经济的主体,是国民经济的支柱,更是我国经济实现创新驱动、转型升级的主战场。随着新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合,全球兴起了以智能制造为代表的新一轮产业变革,数字化、网络化、智能化日益成为未来制造发展的主要趋势。

当前,中国制造业正处于变革与转型的十字路口,且我国的智能制造产业已开始进入应用阶段。预计到2020年,我国智能制造产值有望超过3万亿元,年复合增长率约20%。作为“制造强国”的主攻方向,过去的两年时间里,智能制造它是落实制造强国战略的重要举措,是我国制造业紧跟世界发展趋势、实现转型升级的关键所在……

随着智能制造的深入推进,正泰在制造业的创新之旅也在扬帆起航。这也预示着正泰新能源的制造平台达到了一个新高度,是正泰集团积极响应“中国制造2025”的生动实践。

除此之外,正泰在高压电气领域也一直致力于智能输变电设备、电力自动化与电力电子,以及相关系统解决方案的开发。为进一步提升高端生产能力和先进制造实力,稳步推进“智能制造”,正泰电气变压器事业部日前特购置两台焊接机器人,推行“机器换人”的计划。

2015年6月,正泰电器申报的“基于物联网与能效管理的用户端电器设备数字化车间的研制与应用”项目被列入国家工业和信息化部公示的“94个2015年智能制造”专项项目。据悉,当时全国入选的智能制造车间项目浙江省仅4个。时隔一年,本刊记者也实地探访,试图掀开正泰“智能制造”项目的神秘面纱。

本期,让我们共同关注——正泰“智能制造”新动向!





数据透明 现场透明 全程透明

在海宁,正泰这家工厂为什么这么OPEN?


本刊记者/张小媚


如果你家的屋顶要装分布式光伏电站,从网上下单开始,到组件生产、光伏系统配套,再到物流配送、安装运维,整个过程可在72小时内完成。不仅如此,你还可以足不出户,通过电子终端随时随地查看生产现场实时画面,参与、监督制造过程。这些看似遥远的未来想象,正在海宁正泰新能源科技有限公司变成现实。

这家位于海宁尖山的光伏工厂,总体规划光伏组件年产能1.5吉瓦。


从“工业品”到“普通商品”

让用户像买家电一样便捷、放心


“我们建这个工厂的目的不是为了透明而透明,也不是为了智造而智造,而是为了更好满足未来终端客户需求。”据正泰新能源总裁陆川介绍,过去,光伏行业主要定位在工业领域,在应用上以大型地面电站建设为主,但由于电网消纳能力有限,西部弃电现象日益严重。在此背景下,发展分布式电站逐渐成为光伏行业主流趋势,预计未来几年将迎来井喷式增长。

陆川认为,“化整为零”的居民分布式光伏电站优势明显。用户在自家闲置屋顶装上电站,自发自用,余电上网,在享用绿色能源的同时,还可创造额外收入,也在一定程度上缓解了电网压力。

“业内普遍非常看好这个市场,但要取得发展先机,并非易事。”陆川坦言,与大型地面光伏电站相比,分布式电站的客户非常分散。他以建设一个50兆瓦的地面光伏电站为例,项目组只需10个人左右就可完成所有的工作对接。如果拆分成居民分布式电站,需要安装一万户家庭才能达到50兆瓦的规模(按每个家庭年均用电5千度计算)。如果按照传统的对接方式,企业不仅需要投入大量人力,而且很难快速响应、占领零碎的民用市场。

再加上大型地面电站的客户本身具有较强的专业性,可以通过指派工程师到现场监督或验货,而普通居民不太可能做到这一点。“不同于其他快消品,光伏组件的质保期普遍在25年至30年,用户怎么才能信赖他所购买产品的品质,这就需要在整个生产方式、营销模式上做一个很大的调整来适应,我们希望用户像买家电一样便捷、放心。”得益于正泰集团的产业链优势与正泰太阳能多年积累的经验,海宁正泰新能源从2015年初开始筹划建设互联网+透明工厂,并提出了“悦享72小时”(当前业内普遍需要1个月甚至更长的时间)模式。

按照这一模式,客户在网上的订单会通过SAP系统实时转化为工厂端的生产指令。接到指令后,工厂即可以安排生产。光伏系统用到的逆变器、电缆、配电柜等元器件都会集中到工厂端,在这里完成配套包装,并通过物流体系进行配送,最后在用户端完成安装调试。

“整个过程对用户彻底开放、透明,每个产品都有终身可追溯的ID标识和出厂‘体检报告’,只要登录指定的网站或微信界面,便可看到实时制造画面和检测数据。”陆川表示,在市场导向下,工厂从过去的制造中心转为全面对接市场的互联网工厂,如何在降本增效的同时,通过差异化增加产品与服务的附加值,是正泰太阳能一直努力的方向。


从“大规模批量生产”到“柔性化订制服务”

让光伏组件像高品质汽车一样个性、可靠


在光伏产品逐渐从工业品向普通商品过渡期间,用户也从单纯的产品使用者转变为产品的设计者和制造过程的监督者、体验者,这对企业原有的生产方式和制造形态提出了新的要求。

来自江苏徐州的郑莉是海宁正泰新能源的生产主管,见证了整个“透明工厂”的建设与投产过程。“透明工厂与传统制造的差异非常明显,过去的制造过程相对封闭,而现在我们一天24小时都处在聚光灯下,全过程透明,对我们的挑战不言而喻,但这也恰恰说明了透明工厂的制造自信。”据郑莉介绍,为了快速满足客户的个性化需求,整个厂房被分成8个相对独立又完整的生产单元,可同时生产8种不同型号的产品,并能做到在30分钟内实现产品的快速切换。

一个完整的组件生产往往需要经过25道工序,自动上玻璃的单组工时规定为32.4秒,自动排版机为66秒,在线固化为14400秒……敏捷、柔性的设计体现在每一道工序中。

在自动装框处,结合不同的屋顶颜色,工厂可以为用户提供黑色、银色等多种个性化组合。海宁正泰新能源总经理卢凯称,这有点像福特汽车的制造变迁。上世纪四五十年代,福特汽车只有一款颜色。后来市场发生变化,唯一的黑色显然不能满足客户需求。为了适应这种变化,福特的生产车间变成:前一辆出来的是黑色小轿车,下一辆是白色商务车,再下一辆可能是红色越野车,从而变得非常柔性。

在自动包装区,圆形框架下的组件正做着90度的翻转“体操”,接着又做了180度翻转。按照传统包装模式,1.5吉瓦的产能大概需要配备250至300人左右的包装工人,而现在只需要配备60人左右,大大降低了人力成本。卢凯称,这套“体操”是结合工厂特点专门开发的自动包装线。“我们还在不断进行优化,一旦成熟,估计对整个行业的带动效应将非常明显。”事实上,正泰在生产工艺自动化研究方面一直走在行业前列。

为了尽量避免因自动化流水线个别节点出故障而引起连锁反应,进而影响正常作业,工厂还在很多工序中增加了“缓冲”,以实现不同生产状况下机器的“自适应”能力。通过一系列智能化的设计,原本需要一天左右的生产周期浓缩到了6个小时,与此同时,产能高出行业平均水平50%以上。

如何在实现高产能的同时保证高品质?技术质量经理胡海生表示,作为质保期30年的产品,透明工厂对品质的追求非常苛刻。不仅对产品进行可追溯的全生命周期质量监控,通过各种权威的第三认证,还专门在产区参考国家认证实验室标准建成在线实验室,实时提供产品的各类可靠性数据。胡海生说,在线实验室模拟光伏应用的各种极端环境,特别是老化试验,可模拟极端恶劣条件,产品在极高温85℃、湿度在85%的环境下,连续测试2000小时以上,以验证产品面对极端天气的持续正常运行能力。

而在郑莉看来,透明工厂带来的变化还体现在“人”上。苟万辉是负责车间焊接机的一名操作员,刚开始,他习惯于手工记录数据。郑莉发现后,不断向他灌输要学会与机器对话的理念,同时开展了相关技能培训。“后来,他不仅适应了,还主动提出系统生成报表过程中的改进建议。”郑莉说,其实大家对透明工厂产生的效应都看在眼里,这种模式让制造过程变得很智慧,对每台设备、每道工艺的实时状态信息一目了然,在降低工人劳动强度的同时,更多强调数字化素养,这也让产业工人对自身价值有了新的认识。

据了解,在基层工人角色转变和人才梯队建设上,海宁正泰新能源坚持“两条腿走路”。一方面,在现有员工中通过选拔、培训,构建了一支重质量、懂技术、会维修的技能工人队伍;另一方面,持续招聘应届高校毕业生进行系统培养,充实基层员工队伍,为公司发展提供梯队化人员保证。


从“区域化小作业”到“无国界大生产”

让专家资源像移动云盘一样互联、共享


在为客户提供线上线下“零距离”制造体验的背后,支撑这个庞大体系运行的是“云平台”和“大数据”。让数据“说话”,是正泰大数据部总经理孙钦辉正在忙碌的事。孙钦辉是正泰集团的首席数据官(CDO),也是中国民营企业的CDO。他认为,中国制造业的转型升级离不开精细化管理,而信息化是实现精细化、智慧化管理最有效的方法。

自成立以来,海宁正泰新能源已投入近3亿元用于智能车间建设及配套软件开发集成,自主研发了生产制造执行系统(MES),并与研发管理系统(PLM)、企业资源计划系统(ERP)集成,以先进的信息技术支持大规模个性化定制制造系统。并按照国家一级核心计划标准建设机房,具有大容量异地数据存储能力,与杭州总部机房互通。一旦海宁工厂机器出现故障,可立即启用总部机房服务器,以确保数据安全。

从原材料进检开始,到成品的包装、运输、安装,每一个环节、每一项数据都记录在机房的大数据中心。除了云摄像头实时分享的视频画面,这些数据还会在移动端生成可视化的电子报表,以看板形式方便用户随时随地查看。不仅如此,在产品投入使用后,运维团队通过监控平台自主搜索各类异常情况,由专门人员上门查看维护,给予用户贴心的售后服务。

在互联网嫁接光伏制造的过程中,IT副经理胡友会对此深有体会,“以前,信息部门主要作为辅助支持角色。现在,我们从筹建工厂之初就深度介入,以战略思维在各个环节+互联网。从某种程度上说,信息技术为制造按上了‘千里眼’、‘顺风耳’,打破了时空界限,组织架构更加扁平化。”

胡友会的这个形象比喻,并非空穴来风。在强大的软硬件基础上,海宁正泰新能源建成了集日常运营和问题处理为一体的运维中心,通过云平台与移动互联终端,一站式解决现场即时远程管理和数据实时统计分析。“现阶段,我们的运维中心主要呈现全球运营报表、实验数据报表、在线实验室、设备状态、云平台视频等十个版块,这让工厂的管理变得十分直观、高效。未来,我们依托大数据技术,还将在杭州建设一个规模更加庞大的综合运维中心。”

正泰新能源副总裁金建波认为,在当前公司快速布局全球的阶段,通过运营中心实现全球业务的实时监管和资源共享是顺势而为。“这些基地各有所长,比如专家资源,有些擅长软件,有些擅长硬件,一旦有这个平台之后,全球的专家就可以像移动云盘一样互联共享,针对一些关键性的疑难问题进行多方会诊,大幅降低协调成本。”

据悉,正泰光伏产业目前在国内拥有杭州、上海、酒泉、海宁等制造基地,并积极布局海外市场,2014年收购了德国知名光伏企业Conergy旗下法兰克福(奥登)组件厂,2016年初建成投产马来西亚工厂,目前还在加紧推进泰国等地工厂的建设。而海宁正泰新能源打造的“互联网+”透明工厂对这个产业群无疑具有高度的可复制性。

业内人士评价,面对全球新一轮的科技产业浪潮,在“中国制造2025”的时代背景下,依托正泰集团的全产业链优势,正泰“互联网+”透明工厂从快速响应和满足全球用户个性化需求出发,深度融合信息技术与光伏制造,为客户提供定制化及全程透明可控的一站式光伏解决方案。


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