海爾中德冰箱互聯(lián)工廠（以下簡稱海爾中德冰箱）位于青島市中德生態(tài)園，主要生產(chǎn)法式、對開、T形等超大型高端智能冰箱產(chǎn)品?；诳▕W斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能和海爾工業(yè)智能研究院的技術支持，海爾特種制冷電器圍繞特種制冷冰箱的定制、研發(fā)、采購等全流程，建設信息化、數(shù)字化集成系統(tǒng)，實現(xiàn)了用戶定制直達工廠、訂單自動匹配和準時交付、生產(chǎn)全流程追溯可視、產(chǎn)品質(zhì)量實時監(jiān)控，以及產(chǎn)品性能的分析優(yōu)化，有效提升了用戶體驗、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、五個智能模塊加工區(qū)、九套智慧物流系統(tǒng)，可以實現(xiàn)10類場景5G 技術應用、36類AI（人工智能）裝配及檢測場景應用；柔性化生產(chǎn)可以快速滿足11類個性模塊，1000多種用戶定制方案；可以實現(xiàn)500個關鍵工序參數(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)領先地位。

　　海爾中德冰箱互聯(lián)工廠快速落地的具體實施路徑可以總結為高精度指引下的高效率。它們之間的關系是相互融合、相互促進的，先抓住用戶的精準需求，由精準需求驅動高效率，即用戶價值越大，企業(yè)價值越大。

　　“三聯(lián)”模式厘清用戶需求

　　通過聯(lián)全要素、聯(lián)網(wǎng)器、聯(lián)全流程的“三聯(lián)”，實現(xiàn)對用戶需求的精準把控：

　　1.聯(lián)工廠全要素，即工廠的人、機、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，打造了工廠全要素與用戶互聯(lián)的能力，即通過MES、SCADA、ERP等系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集和集成，讓特種冰箱制造相關的人、機、料、法、環(huán)等要素從底層的傳感器到吸附、發(fā)泡等關鍵設備，再到車間、網(wǎng)絡、系統(tǒng)等之間實現(xiàn)互聯(lián)互通、高效協(xié)同，并與用戶訂單系統(tǒng)互相關聯(lián)。由原來的按計劃生產(chǎn)轉向為用戶生產(chǎn)，讓生產(chǎn)線上的每臺冰箱都有用戶信息。每一臺定制的冰箱都知道“應該被送到哪、何時送達、如何被定制加工……”，用戶定制訂單生產(chǎn)全過程透明可視，用戶通過PC端或手機端可實時查詢。

　　2.聯(lián)網(wǎng)器，海爾在網(wǎng)絡化時代，讓所有的家電產(chǎn)品都能聯(lián)網(wǎng)，能夠和用戶進行直接交互。通過智能產(chǎn)品（網(wǎng)器）收集用戶體驗信息并持續(xù)交互，了解前端的用戶需求和用戶使用過程中的體驗情況，通過信息大數(shù)據(jù)的分析，對產(chǎn)品進行更好的升級和迭代。

　　3.聯(lián)全流程，即用戶和全流程互聯(lián)，通過打破企業(yè)原來封閉的界限，通過卡奧斯COSMOPlat平臺下的各項子平臺讓企業(yè)的上下游所有資源都與用戶連在一起，以冰箱產(chǎn)品為導引，實現(xiàn)圍繞著用戶的全流程零距離交互，滿足用戶的最佳體驗。用戶的信息和需求可以直接到達全流程各個節(jié)點。原來的流程是串聯(lián)的，信息傳遞周期長且過程中會造成信息衰減?，F(xiàn)在用戶的信息可以實時到達每一個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都和用戶零距離，可以隨時接收用戶的需求，實現(xiàn)用戶最佳體驗。

　　“三化”實施打通生產(chǎn)制造

　　通過柔性化、數(shù)字化、智能化的“三化”，實現(xiàn)生產(chǎn)制造全流程高效運轉：

　　1.柔性化，通過模塊化設計打造柔性自動化生產(chǎn)線，滿足多樣化市場需求一方面，產(chǎn)品通過模塊化的設計，將零件變?yōu)槟K，通過模塊的自由配置組合，滿足用戶的多樣化需求。在平臺上進行通用化和標準化的工作，區(qū)分出不變模塊和可變模塊，開放給資源和用戶進行交互定制迭代。例如，冰箱原來有312 個零部件，現(xiàn)在歸納為23個模塊，通過模塊可以組合出450 多種產(chǎn)品來滿足用戶需求。此外，模塊化設計使得采購的方式發(fā)生變化，傳統(tǒng)企業(yè)的采購體系是設計零部件、采購零部件，很難適應大規(guī)模定制的需求；模塊化采購體系是成套設計、成套采購。海爾要求供應商從零部件供應商轉化為模塊供貨商，事先參與到模塊設計的過程中。

　　另一方面，為了滿足用戶個性化需求，生產(chǎn)線也由原來單一的長流水線生產(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、結構模塊），每個模塊的加工環(huán)境資源共享。運用智能SPS （智能功率開關）物料配送系統(tǒng)，使線體長度縮短50%。如門體加工工序采用模塊化一個流布局，工序間顛覆了傳統(tǒng)的工裝車儲存、人拉車模式，實現(xiàn)箱門體自動匹配，效率提升 25%；又如箱體工序，通過建設U殼柔性折彎成型生產(chǎn)線，可同時生產(chǎn)8個不同型號的產(chǎn)品，進行智能存儲、自動鉚接，貼覆質(zhì)量視頻檢測等，全程自動化、生產(chǎn)無人化。

　　互聯(lián)工廠的柔性自動化不是簡單的“機器換人”。互聯(lián)工廠的自動化是在標準化接口體系基礎上進行軟硬一體化集成的智能柔性自動化，它的特點是高效、柔性、集成、互聯(lián)、智能。同時，互聯(lián)工廠標準化的設備接口體系支持設備可快速擴展升級，實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，以應對產(chǎn)品迭代升級對生產(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)

　　通過數(shù)字化集成讓整個工廠變成一個智能系統(tǒng)，實現(xiàn)人-人、人-機、機-物、機-機等的互聯(lián)互通，自動響應用戶訂單需求。用戶下達訂單以后會通過COSMO-IM（智能制造系統(tǒng)）自動匹配到生產(chǎn)線、設備等。用戶訂單對應的生產(chǎn)效率不一樣，傳統(tǒng)工廠按照生產(chǎn)計劃制定節(jié)拍，設備節(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、設備連接起來，用戶訂單下達以后，通過ERP、APS、MES 等系統(tǒng)的集成，使生產(chǎn)線、設備自動匹配訂單、自動排產(chǎn)。同時強化互聯(lián)工廠數(shù)字化架構，打通設備層、執(zhí)行層、控制層、管理層、企業(yè)層之間的信息傳遞，實現(xiàn)工廠、線體、設備、工位、訂單、質(zhì)量、效率等信息的透明可視；通過交互、設計、制造、物流等產(chǎn)品全周期的數(shù)字化，實現(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)用戶不同需求同時生產(chǎn)8個不同型號的產(chǎn)品，進行智能存儲、自動鉚接、貼覆質(zhì)量視頻檢測等；全程自動化、生產(chǎn)無人化；半成品采用集存運輸，實現(xiàn)關鍵物料防差錯，用戶可全流程生產(chǎn)信息追溯。

　　3.智能化，通過新一代人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，實現(xiàn)工廠人機物的互聯(lián)互通，實現(xiàn)企業(yè)端到端的信息融合，提升企業(yè)先進制造能力

　　作為首家智能+5G技術超大高端冰箱互聯(lián)工廠，AI、5G 等技術在海爾中德冰箱互聯(lián)工廠主要在以下幾個場景進行了實踐。

　　1）5G實驗基地：把生產(chǎn)創(chuàng)新中心作為工廠的一個5G實驗基地，5G結合AR（增強現(xiàn)實）與VR（虛擬現(xiàn)實），所實施的項目在5G實驗基地進行驗證。5G實驗基地建設在車間內(nèi)，以工廠可應用范圍作為實驗方向，在5G實驗基地測試、模擬工廠。在此區(qū)域驗證的主要項目有5G結合AR、VR，5G 機器視覺，5G應用于8Kbps視頻傳輸，5G應用于機器人控制，5G應用于安防，5G應用于遠程維修，5G應用于工廠大數(shù)據(jù)等，驗證合格應用于工廠。

　　2）智能視覺檢測：在冰箱的生產(chǎn)過程中，外觀檢測工位是瓶頸工位，生產(chǎn)節(jié)拍達40秒/臺，員工勞動強度大，檢出率為92%，使市場出現(xiàn)一些負面反饋。在對現(xiàn)場問題進行統(tǒng)計分析后，海爾聚集一流資源，開發(fā)了冰箱外觀視覺自動檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對合格產(chǎn)品智能學習的方法對冰箱外觀進行在線質(zhì)量檢測，檢測內(nèi)容包括印刷品、門體不平不齊、外觀精細化等問題，有效提升了冰箱產(chǎn)品質(zhì)量及效率。采用5G+ 外觀視覺自動檢測技術替代人工后，自動檢測節(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：為了加強工廠的安全管控，尤其是對人員的管控，利用5G技術，使用AR安防人臉識別，對車間內(nèi)人員以及內(nèi)外不明人員，可迅速發(fā)現(xiàn)可疑人員，預警報警。另外，自動識別安全帽佩戴情況，發(fā)現(xiàn)異常即報警提示。

　　4）AR遠程協(xié)作：5G技術應用于AR遠程協(xié)作維修，在線共享專家，出現(xiàn)如發(fā)泡、吸附等瓶頸設備問題后即連線專家快速處理，與國外共同討論關鍵設備問題，節(jié)省出差費用，節(jié)省時間成本。

　　通過智能制造的實施，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)綜合運營成本降低22.5%以上。此外，項目實施后可有效降低在庫庫存資金占用和在制品物資資金占用，降低庫存資金占用10%以上，有效節(jié)約財務成本。

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