在一條120米的生產(chǎn)線上，國內(nèi)最大的輪胎制造企業(yè)中策橡膠實現(xiàn)了“自動駕駛”。

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

在位于杭州下沙的中策橡膠的102工廠，一套復(fù)雜的算法被寫進了胎面壓出產(chǎn)線的中控臺協(xié)議里，每10秒自動對幾十個關(guān)鍵的工藝參數(shù)進行微調(diào)，全程無需老師傅手動干預(yù)，就能保證胎面滾過120米的聯(lián)動生產(chǎn)線，依然厚薄均勻、形狀尺寸及重量穩(wěn)定。

胎面壓出工藝的“自動駕駛”在行業(yè)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。1月8日，記者獲悉，通過這套技術(shù)，中策橡膠的胎面壓出產(chǎn)線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)。

“我們在集團內(nèi)部稱之為‘1%戰(zhàn)役’，”中策橡膠集團企劃部經(jīng)理慕曉宇說，“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。”

作為國內(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)帶來更多前沿經(jīng)驗。成立62年來，中策抓住了中國汽車保有量飛速增長的機會，從成立之初的一家膠鞋工廠發(fā)展為國內(nèi)排名第一、全球排名第九的專業(yè)輪胎制造商，旗下有朝陽、威獅等多個知名品牌，每年有40%的輪胎遠(yuǎn)銷海外近200個國家和地區(qū)。

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

這些成績都?xì)w功于集團的“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。

某種程度上，它也回答了一直以來困擾本土制造業(yè)龍頭的問題——“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，甚至找到機會超越他們？” 

解鎖煉膠的“黑盒子”

中策橡膠的數(shù)字化“初體驗”發(fā)生在2017年。當(dāng)時阿里云發(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，希望算法工程師能幫忙改進輪胎制造的第一道工序“煉膠”。

全球每年有1700萬噸的橡膠被消耗，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，是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，第一道“煉膠”就難點重重：橡膠來源不一，科特迪瓦和越南的橡膠特性差別巨大，把它們混在一起，投入到一個密封的空間里密煉，就像投入充滿未知的“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)，再通過應(yīng)用算法模型對數(shù)據(jù)進行深度運算分析，模擬出“黑盒子”內(nèi)的狀況。這樣一來，將哪些產(chǎn)地的原料進行組合，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”合作的膠料密煉項目，獲評“IDC中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型大獎優(yōu)秀獎”。2019年，中策的煉膠工廠被評為浙江省的數(shù)字化工廠。

“一開始我們把合格率作為第一訴求，結(jié)果它帶來了整個流程的變化和全面的效益提升，也更加堅定我們選的路是對的。在這個基礎(chǔ)上，我們決定要全面推進數(shù)字化。”慕曉宇說。

算法挑戰(zhàn)“搟餃子皮”

胎面壓出工藝的“自動駕駛”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?！蹦綍杂钫f，但輪胎橡膠從模具里壓出時還是熱乎的，通過連續(xù)輥道時極易變形，用傳統(tǒng)的手段很難達(dá)到理想的效果。

 

過去，要等到一車胎面生產(chǎn)完之后才會進行質(zhì)量檢測。如檢測不合格，就只能做報廢處理，再返回到第一道密煉工序，從頭來過。對能耗、人力成本造成很大的浪費。 

阿里云“工業(yè)大腦”算法工程師葉斯介紹，針對這些問題，技術(shù)團隊制訂了完整的流程改造計劃。首先，完善了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集。如果出現(xiàn)漏掃碼，會通過釘釘實時上報給管理人員，保證數(shù)據(jù)實時上傳至云端。

下一步就是基于數(shù)據(jù)進行工藝參數(shù)的優(yōu)化。胎面的種類規(guī)格有上百種，一條胎面壓出的產(chǎn)線每隔半小時就要換一種規(guī)格。規(guī)格頻繁切換，參數(shù)也要不停重置。過去，工廠基于人工經(jīng)驗或過去幾周的平均值進行參數(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)前進行調(diào)節(jié)。通過對前寬、后寬等數(shù)據(jù)的前置分析、預(yù)測和控制，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)團隊發(fā)現(xiàn)，無法與作業(yè)員形成有效互動，容易存在不使用、不參考的問題”。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)合阿里云開創(chuàng)性地將“參數(shù)推薦”改為“自動駕駛”，形成了有效的生產(chǎn)操作閉環(huán)。 

“自動駕駛”改變了人們對自動化必須要有機械臂的迷思，巧妙地把大數(shù)據(jù)、AI與自動化技術(shù)相結(jié)合，無需花費數(shù)千萬元購置大型設(shè)備，就實現(xiàn)了產(chǎn)線的自動控制和生產(chǎn)效益的提升。

“自動駕駛”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“自動駕駛”實現(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“自動駕駛”相比，輪胎胎面壓出產(chǎn)線的“自動駕駛”實現(xiàn)難度更高。這是因為，前者是一個不間斷的重復(fù)過程，而后者需要根據(jù)上百種不同品種規(guī)格的胎面生產(chǎn)，實時調(diào)整產(chǎn)線，相當(dāng)于挑戰(zhàn)了柔性生產(chǎn)的極限：每半個小時就要更換產(chǎn)線。 

“就像在鄉(xiāng)間小道上，常常會遇到坑，車子就要停下來重啟?！比~斯說。

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

尋找下一個中策

2018 杭州云棲大會上，中策橡膠集團高級副總經(jīng)理張利民說：“以前，我們也通過自身50多年的專業(yè)積累和對數(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數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)認(rèn)知，把沉默的數(shù)據(jù)價值發(fā)揮到極致。” 

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

這一年，中策橡膠集團總部搬到了錢塘江畔1號大街1號的的新園區(qū)。園區(qū)里專門設(shè)立了一間數(shù)字化轉(zhuǎn)型的展廳，一塊數(shù)據(jù)大屏實時展現(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現(xiàn)。

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

好消息是，技術(shù)正在讓行業(yè)的成功經(jīng)驗變得更容易復(fù)制。據(jù)葉斯介紹，在新的產(chǎn)線和新的工廠，交付時間可以從幾周縮短到幾天。“只用拖動組件和調(diào)試就能上線，不用從頭開始寫代碼?！?/p>

這是因為“工業(yè)大腦”的算法、優(yōu)化模型、機器控制能力都實現(xiàn)了“原子化”，只要做出一個標(biāo)桿，就可以把參數(shù)、算法開放出來，讓更多企業(yè)受益，成為“下一個中策”。

雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。