在一條120米的生產(chǎn)線(xiàn)上，國(guó)內(nèi)最大的輪胎制造企業(yè)中策橡膠實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)駕駛”。

所謂產(chǎn)線(xiàn)的“自動(dòng)駕駛”，是工業(yè)制造領(lǐng)域近來(lái)興起的一股技術(shù)趨勢(shì)。它的本質(zhì)是將大數(shù)據(jù)、AI與自動(dòng)化技術(shù)融合——過(guò)去，大數(shù)據(jù)和自動(dòng)化在制造業(yè)是兩條不同的路徑，“自動(dòng)駕駛”巧妙地把兩者結(jié)合，打破了自動(dòng)化必須要有大型機(jī)械臂的迷思。

在位于杭州下沙的中策橡膠的102工廠，一套復(fù)雜的算法被寫(xiě)進(jìn)了胎面壓出產(chǎn)線(xiàn)的中控臺(tái)協(xié)議里，每10秒自動(dòng)對(duì)幾十個(gè)關(guān)鍵的工藝參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，全程無(wú)需老師傅手動(dòng)干預(yù)，就能保證胎面滾過(guò)120米的聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，依然厚薄均勻、形狀尺寸及重量穩(wěn)定。

胎面壓出工藝的“自動(dòng)駕駛”在行業(yè)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。1月8日，記者獲悉，通過(guò)這套技術(shù)，中策橡膠的胎面壓出產(chǎn)線(xiàn)一次良品率大幅提高，能將橡膠制品重量誤差控制在1%內(nèi)。

“我們?cè)诩瘓F(tuán)內(nèi)部稱(chēng)之為‘1%戰(zhàn)役’，”中策橡膠集團(tuán)企劃部經(jīng)理慕曉宇說(shuō)，“在輪胎制造領(lǐng)域，能把重量誤差控制在1%內(nèi)，是非常不容易的?！?/p>

作為國(guó)內(nèi)輪胎制造業(yè)的老大，中策希望挑戰(zhàn)“不容易”的事，為行業(yè)帶來(lái)更多前沿經(jīng)驗(yàn)。成立62年來(lái)，中策抓住了中國(guó)汽車(chē)保有量飛速增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，從成立之初的一家膠鞋工廠發(fā)展為國(guó)內(nèi)排名第一、全球排名第九的專(zhuān)業(yè)輪胎制造商，旗下有朝陽(yáng)、威獅等多個(gè)知名品牌，每年有40%的輪胎遠(yuǎn)銷(xiāo)海外近200個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

剛剛過(guò)去的2020年，中策橡膠的生產(chǎn)總量、銷(xiāo)售總額和效益又創(chuàng)下歷史新高，并入選浙江省經(jīng)信廳評(píng)定的《2020年浙江省“未來(lái)工廠”》。 

這些成績(jī)都?xì)w功于集團(tuán)的“數(shù)字化”戰(zhàn)略。“包括和阿里云的合作，是我們的‘一把手工程’?！蹦綍杂钫f(shuō)。

某種程度上，它也回答了一直以來(lái)困擾本土制造業(yè)龍頭的問(wèn)題——“米其林、固特異、普利司通都是百年輪胎老店，我們?nèi)绾稳プ汾s他們，甚至找到機(jī)會(huì)超越他們？” 

解鎖煉膠的“黑盒子”

中策橡膠的數(shù)字化“初體驗(yàn)”發(fā)生在2017年。當(dāng)時(shí)阿里云發(fā)布“工業(yè)大腦”，提出將人工智能、數(shù)據(jù)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合。中策橡膠成為“工業(yè)大腦”的第一批用戶(hù)，希望算法工程師能幫忙改進(jìn)輪胎制造的第一道工序“煉膠”。

全球每年有1700萬(wàn)噸的橡膠被消耗，其中很大一部分被制成幾十億條跑在路上的輪胎。但橡膠變輪胎，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，第一道“煉膠”就難點(diǎn)重重：橡膠來(lái)源不一，科特迪瓦和越南的橡膠特性差別巨大，把它們混在一起，投入到一個(gè)密封的空間里密煉，就像投入充滿(mǎn)未知的“黑盒子”。

為了保證煉膠結(jié)果的穩(wěn)定性，一些輪胎巨頭的做法是“粉碎均化”，把各種膠料剪成小塊兒，不斷摻和，直到調(diào)出想要的結(jié)果為止。但這種傳統(tǒng)手段的能耗很高，成本很高。

“工業(yè)大腦”解鎖了封閉密煉空間的“黑盒子”：首先接入關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質(zhì)量指標(biāo)，再通過(guò)應(yīng)用算法模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度運(yùn)算分析，模擬出“黑盒子”內(nèi)的狀況。這樣一來(lái)，將哪些產(chǎn)地的原料進(jìn)行組合，使用怎樣的參數(shù)配比都一目了然。

據(jù)介紹，煉膠工廠的產(chǎn)品一次性合格率從最初的92.2%提升到99.9%，能耗下降15%，用工人數(shù)減少35%。2018年，中策橡膠憑借和阿里云“工業(yè)大腦”合作的膠料密煉項(xiàng)目，獲評(píng)“IDC中國(guó)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)”。2019年，中策的煉膠工廠被評(píng)為浙江省的數(shù)字化工廠。

“一開(kāi)始我們把合格率作為第一訴求，結(jié)果它帶來(lái)了整個(gè)流程的變化和全面的效益提升，也更加堅(jiān)定我們選的路是對(duì)的。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們決定要全面推進(jìn)數(shù)字化?！蹦綍杂钫f(shuō)。

算法挑戰(zhàn)“搟餃子皮”

胎面壓出工藝的“自動(dòng)駕駛”是中策橡膠全面數(shù)字化戰(zhàn)略的新近成果，也是行業(yè)內(nèi)的首創(chuàng)。

“胎面壓出就像搟餃子皮，餃子最重要的功夫就是在皮兒里，餃子皮兒的功夫到了，餃子才好吃。”慕曉宇說(shuō)，但輪胎橡膠從模具里壓出時(shí)還是熱乎的，通過(guò)連續(xù)輥道時(shí)極易變形，用傳統(tǒng)的手段很難達(dá)到理想的效果。

 

過(guò)去，要等到一車(chē)胎面生產(chǎn)完之后才會(huì)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。如檢測(cè)不合格，就只能做報(bào)廢處理，再返回到第一道密煉工序，從頭來(lái)過(guò)。對(duì)能耗、人力成本造成很大的浪費(fèi)。 

阿里云“工業(yè)大腦”算法工程師葉斯介紹，針對(duì)這些問(wèn)題，技術(shù)團(tuán)隊(duì)制訂了完整的流程改造計(jì)劃。首先，完善了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集。如果出現(xiàn)漏掃碼，會(huì)通過(guò)釘釘實(shí)時(shí)上報(bào)給管理人員，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云端。

下一步就是基于數(shù)據(jù)進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化。胎面的種類(lèi)規(guī)格有上百種，一條胎面壓出的產(chǎn)線(xiàn)每隔半小時(shí)就要換一種規(guī)格。規(guī)格頻繁切換，參數(shù)也要不停重置。過(guò)去，工廠基于人工經(jīng)驗(yàn)或過(guò)去幾周的平均值進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，經(jīng)常出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致胎面壓出的重量、尺寸不合標(biāo)準(zhǔn)。 

引入“工業(yè)大腦”的工藝參數(shù)模型和優(yōu)化算法后，可以為每個(gè)規(guī)格設(shè)定更優(yōu)的工藝參數(shù)，在每次下發(fā)任務(wù)前進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)對(duì)前寬、后寬等數(shù)據(jù)的前置分析、預(yù)測(cè)和控制，還能提前10分鐘判斷橡膠壓出的重量和尺寸，把事后回爐變成事先調(diào)整。

但如果只是推薦參數(shù)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，無(wú)法與作業(yè)員形成有效互動(dòng)，容易存在不使用、不參考的問(wèn)題”。為了讓這套數(shù)字化技術(shù)能真正發(fā)揮作用，中策橡膠又聯(lián)合阿里云開(kāi)創(chuàng)性地將“參數(shù)推薦”改為“自動(dòng)駕駛”，形成了有效的生產(chǎn)操作閉環(huán)。 

“自動(dòng)駕駛”改變了人們對(duì)自動(dòng)化必須要有機(jī)械臂的迷思，巧妙地把大數(shù)據(jù)、AI與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，無(wú)需花費(fèi)數(shù)千萬(wàn)元購(gòu)置大型設(shè)備，就實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)控制和生產(chǎn)效益的提升。

“自動(dòng)駕駛”在工業(yè)領(lǐng)域已引發(fā)廣泛關(guān)注。在云南昆明的錦江垃圾焚燒廠，通過(guò)“自動(dòng)駕駛”實(shí)現(xiàn)了“一鍵焚燒垃圾”，穩(wěn)定性大幅提高，排出氣體的CO含量也大幅降低。

與垃圾焚燒的“自動(dòng)駕駛”相比，輪胎胎面壓出產(chǎn)線(xiàn)的“自動(dòng)駕駛”實(shí)現(xiàn)難度更高。這是因?yàn)?，前者是一個(gè)不間斷的重復(fù)過(guò)程，而后者需要根據(jù)上百種不同品種規(guī)格的胎面生產(chǎn)，實(shí)時(shí)調(diào)整產(chǎn)線(xiàn)，相當(dāng)于挑戰(zhàn)了柔性生產(chǎn)的極限：每半個(gè)小時(shí)就要更換產(chǎn)線(xiàn)。 

“就像在鄉(xiāng)間小道上，常常會(huì)遇到坑，車(chē)子就要停下來(lái)重啟。”葉斯說(shuō)。

盡管技術(shù)難度高，但目前在多個(gè)規(guī)格輪胎的胎面壓出上都表現(xiàn)穩(wěn)定。中策橡膠正計(jì)劃將“自動(dòng)駕駛“推廣到下沙基地各工廠的全部15條胎面壓出生產(chǎn)線(xiàn)。 

尋找下一個(gè)中策

2018 杭州云棲大會(huì)上，中策橡膠集團(tuán)高級(jí)副總經(jīng)理張利民說(shuō)：“以前，我們也通過(guò)自身50多年的專(zhuān)業(yè)積累和對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)知優(yōu)化了某些生產(chǎn)流程，但阿里云的大數(shù)據(jù)處理方法改變了我們對(duì)數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)認(rèn)知，把沉默的數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)揮到極致。” 

作為集團(tuán)的“一把手工程“，中策橡膠成立了中策-阿里云項(xiàng)目組，以董事長(zhǎng)沈金榮為核心，高級(jí)副總經(jīng)理為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目組由企劃部牽頭——這是負(fù)責(zé)集團(tuán)戰(zhàn)略落地的部門(mén)，計(jì)算機(jī)中心、硬件裝備中心、產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)、制造部門(mén)、品管部門(mén)等共同參與。

這一年，中策橡膠集團(tuán)總部搬到了錢(qián)塘江畔1號(hào)大街1號(hào)的的新園區(qū)。園區(qū)里專(zhuān)門(mén)設(shè)立了一間數(shù)字化轉(zhuǎn)型的展廳，一塊數(shù)據(jù)大屏實(shí)時(shí)展現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及一些重要指標(biāo)，如：人員數(shù)、產(chǎn)值、合格率。

這些指標(biāo)清楚地展現(xiàn)了制造企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的三大訴求：產(chǎn)品質(zhì)量要提升，產(chǎn)品成本要下降，還要提高產(chǎn)能。如今中策橡膠正在一一實(shí)現(xiàn)。

未來(lái)，中策有一個(gè)“宏偉的規(guī)劃”：打造行業(yè)級(jí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化升級(jí)，尋找下一個(gè)“中策”。

好消息是，技術(shù)正在讓行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)變得更容易復(fù)制。據(jù)葉斯介紹，在新的產(chǎn)線(xiàn)和新的工廠，交付時(shí)間可以從幾周縮短到幾天?！爸挥猛蟿?dòng)組件和調(diào)試就能上線(xiàn)，不用從頭開(kāi)始寫(xiě)代碼。”

這是因?yàn)椤肮I(yè)大腦”的算法、優(yōu)化模型、機(jī)器控制能力都實(shí)現(xiàn)了“原子化”，只要做出一個(gè)標(biāo)桿，就可以把參數(shù)、算法開(kāi)放出來(lái)，讓更多企業(yè)受益，成為“下一個(gè)中策”。

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