隨著汽車電氣化、網(wǎng)聯(lián)化、自動化的發(fā)展，大數(shù)據(jù)和人工智能在汽車產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)中扮演越來越重要的作用，它不僅改變了汽車的功能，賦能汽車自動駕駛、汽車座艙等領(lǐng)域的進化發(fā)展，也改變了汽車的制造方式，重新構(gòu)建汽車智能制造價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。

就在近日，筆者參觀了博世位于湖南長沙的“燈塔工廠”，該工廠于3月入圍世界經(jīng)濟論壇對外公布的2022年度第一批13家“燈塔工廠”名單，是繼博世無錫和博世蘇州工廠后，博世第三家獲得“燈塔工廠”稱號的智能制造工廠。截至目前，全球共有來自22個行業(yè)的103家工廠獲此殊榮，其中有37座位于中國，占比超過1/3，總數(shù)位居世界第一。

“燈塔工廠”，作為智能化時代“最先進的工廠”，有著智能制造“奧斯卡”之稱，它是由世界經(jīng)濟論壇聯(lián)合麥肯錫咨詢公司于2018年共同發(fā)起，評判標(biāo)準(zhǔn)包括是否具備：自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、5G等技術(shù)。

博世長沙工廠是博世集團2004年在中部地區(qū)成立的第一家工廠，產(chǎn)品覆蓋汽車穩(wěn)定系統(tǒng)和剎車防抱死系統(tǒng)用的馬達、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、空調(diào)鼓風(fēng)電機及風(fēng)機、舉窗電機、座椅電機、雨刮電機等。隨著電氣化、智能化發(fā)展，博世長沙工廠也正在致力于為行業(yè)提供專注于提升駕乘體驗的舒適性電機，專注于更加安全的駕乘體驗的動力總成電機，新一代雨刮系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng)。本次“燈塔工廠”的探訪，筆者從五大方面領(lǐng)略博世在智能制造領(lǐng)域的創(chuàng)新舉措。

人工智能（AI）驅(qū)動生產(chǎn)能源管理系統(tǒng)，年耗電量減少18%

博世長沙采用自研的人工智能（AI）驅(qū)動生產(chǎn)能源管理系統(tǒng)，加速推進生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。該系統(tǒng)搭載自研AI算法，能結(jié)合客戶需求及預(yù)測、生產(chǎn)計劃、天氣情況、溫濕度等多項業(yè)務(wù)及環(huán)境因素，滾動給出未來7天內(nèi)產(chǎn)線級的能源使用預(yù)測及生產(chǎn)排產(chǎn)。在預(yù)測結(jié)果精確到小時的情況下，平均絕對百分比誤差仍低于3.2%。

此外，在AI算法的加持下，該系統(tǒng)還能提供優(yōu)化的停機管理和精確的能耗異常監(jiān)測，讓節(jié)能減排深入到各個環(huán)節(jié)。當(dāng)前，該系統(tǒng)已幫助博世長沙工廠的年耗電量減少18%，二氧化碳排放量降低14%，進一步引導(dǎo)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型數(shù)字化進程。

智能設(shè)備維護管理系統(tǒng)，節(jié)省25%的維護成本

現(xiàn)場專家特別提到這套系統(tǒng)能毫秒級別了解設(shè)備的動態(tài)，對問題的分析提供非常有利的依據(jù)。深度數(shù)字化和智能化不僅能夠提升維修流程的敏捷性、高效性，同時也實現(xiàn)了設(shè)備智能化管理，為穩(wěn)定生產(chǎn)排除后顧之憂。博世長沙的設(shè)備預(yù)測性維護系統(tǒng)，使用深度學(xué)習(xí)算法，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和實時數(shù)據(jù)的監(jiān)控，實現(xiàn)了設(shè)備從預(yù)防性維護到預(yù)測性維護的轉(zhuǎn)變。

搜集生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)，并通過分析和挖掘數(shù)據(jù)來指導(dǎo)生產(chǎn)，搜集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是傳感器，震動傳感器被廣泛應(yīng)用于預(yù)測性維護系統(tǒng)，通過采集的數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的常見故障原因，數(shù)據(jù)分析團隊構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，在實際生產(chǎn)中，運行已經(jīng)訓(xùn)練好的模型，系統(tǒng)會監(jiān)測到設(shè)備異常和其原因，甚至預(yù)測到設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。 

AI預(yù)測模型對設(shè)備24小時內(nèi)的健康情況進行預(yù)測，并給出預(yù)先警告，幫助維修和生產(chǎn)人員提前準(zhǔn)備和快速響應(yīng)，減少緊急維修工單的產(chǎn)生，提前規(guī)劃保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)的使用節(jié)約了19%的維修時間，節(jié)省了25%的維護成本和17%的缺陷成本。

生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)字化管理方案，生產(chǎn)力提升20%

現(xiàn)場博世智能制造專家提到：“數(shù)據(jù)不僅需要和物料同步，也需要同步于人”。博世使用5G數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建車間數(shù)字化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)可視化5M1E平臺，內(nèi)部實現(xiàn)了涵蓋流程、原料、設(shè)備、人事、文件系統(tǒng)等多個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的精益日常管理，人員在公司的每個舉動都能轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。

基于電子文檔的流程全面數(shù)字化，為其他基礎(chǔ)設(shè)施的建立奠定標(biāo)準(zhǔn)。車間數(shù)字化管理系統(tǒng)由可視化5M1E（人員Man、機器Machine、材料Material、方法Method、測量Measurement和環(huán)境Environment）平臺賦能，實現(xiàn)了基于人員資質(zhì)、能力認證、變更點控制管理的智能人員分配。博世長沙也因此實現(xiàn)了20%的生產(chǎn)力提升，并有效縮減12%的人力成本，更創(chuàng)下了顧客零投訴的記錄。

數(shù)據(jù)智能決策系統(tǒng)，精準(zhǔn)預(yù)測和干預(yù)

數(shù)據(jù)智能決策系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型建立和驗證及應(yīng)用幾大板塊。博世數(shù)據(jù)科學(xué)家夏曉毛現(xiàn)場介紹到：通過在設(shè)備上加裝各類智能傳感器，博世長沙對生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)進行持續(xù)采集?；诤Ａ繑?shù)據(jù)資源，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、機器學(xué)習(xí)算法對其進行深入分析，并建立高精度耗品使用壽命預(yù)測模型，從多個維度對生產(chǎn)表現(xiàn)和易耗品損耗情況進行分析，給出易耗品最佳更換時間。經(jīng)由模型的把關(guān)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的同時還避免了單一的經(jīng)驗和人工誤判造成的浪費。

比如在具體的應(yīng)用中，振動傳感器還被應(yīng)用于易耗品的智能決策，振動特征結(jié)合其他數(shù)據(jù)，讓生產(chǎn)線的刀具更換更加智能；焊接控制傳感器能檢測焊接過程中的關(guān)鍵變量，精準(zhǔn)的預(yù)測出焊接電極的使用壽命。

該模型上線后幫助提升焊接電極、車削刀、車削皮帶具等生產(chǎn)易耗品30%以上的使用壽命，并節(jié)省了50%的更換時間。

 端到端智慧物流中臺，關(guān)鍵指標(biāo)實時進行展示

博世物流信息的流通和交互從上游供應(yīng)商端就開始了，博世物流集成中臺打通了卡車預(yù)約入廠、自動補料、智能物流配送和生產(chǎn)執(zhí)行五大塊，通過端口的連通，物料和數(shù)據(jù)使用同步，從原材料供應(yīng)、運輸、內(nèi)部流轉(zhuǎn)到生產(chǎn)及貨物出廠，整個流程都由物流中臺通過實時數(shù)據(jù)連接，異常監(jiān)控及報警，在流程大數(shù)據(jù)的加持下實現(xiàn)全局賦能。通過對自動導(dǎo)引運輸車（AGV）、RFID/視覺識別、自動化應(yīng)用及智能報表的靈活調(diào)度，結(jié)合云技術(shù)、AI技術(shù)與物流業(yè)務(wù)的深度融合，該平臺幫助博世長沙節(jié)省了30%的物流成本和15%的庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)，使生產(chǎn)周期縮短至3年前的64%。

博世長沙總經(jīng)理魏彥表示：“作為在德國最早發(fā)起工業(yè)4.0的企業(yè)之一，博世一直致力于工業(yè)4.0的改善，并且取得了矚目的成績。以數(shù)字化為基礎(chǔ)，疊加智能化，我們通過不斷創(chuàng)新探索精益生產(chǎn)管理。在未來，博世長沙將繼續(xù)做好第四次工業(yè)革命的先行者和排頭兵，加快中國制造業(yè)的數(shù)智轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)型，釋放綠色低碳潛能，共探智能制造新未來。”

魏彥進一步提到，市場已經(jīng)不能用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)方式來進行預(yù)測，相反，需要更好數(shù)字化方式來進行實現(xiàn)，需要更加智能靈活多變的互聯(lián)網(wǎng)推動信息溝通，AI加持讓工廠實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)，精確的數(shù)字孿生能夠指導(dǎo)生產(chǎn)數(shù)字模型，未來，作為博世長沙燈塔工廠，不斷實現(xiàn)技術(shù)革新和自我突破。 博世將深度聚焦物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、生產(chǎn)流程自動化、智能化、數(shù)字化的全面實現(xiàn)，構(gòu)建智能制造價值鏈及智能生態(tài)系統(tǒng)，向“博世長沙未來工廠”的建設(shè)目標(biāo)持續(xù)邁進，助推中國制造數(shù)智轉(zhuǎn)型。

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