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在一條120米的生產線上，國內最大的輪胎制造企業(yè)中策橡膠實現了“自動駕駛”。
所謂產線的“自動駕駛”，是工業(yè)制造領域近來興起的一股技術趨勢。它的本質是將大數據、AI與自動化技術融合——過去，大數據和自動化在制造業(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，一套復雜的算法被寫進了胎面壓出產線的中控臺協議里，每10秒自動對幾十個關鍵的工藝參數進行微調，全程無需老師傅手動干預，就能保證胎面滾過120米的聯動生產線，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)內尚屬首創(chuàng)。1月8日，記者獲悉，通過這套技術，中策橡膠的胎面壓出產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。
“我們在集團內部稱之為‘1%戰(zhàn)役’，”中策橡膠集團企劃部經理慕曉宇說，“在輪胎制造領域，能把重量誤差控制在1%內，是非常不容易的?！?/p>
作為國內輪胎制造業(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，中策橡膠的生產總量、銷售總額和效益又創(chuàng)下歷史新高，并入選浙江省經信廳評定的《2020年浙江省“未來工廠”》。
這些成績都歸功于集團的“數字化”戰(zhàn)略。“包括和阿里云的合作，是我們的‘一把手工程’。”慕曉宇說。
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，我們如何去追趕他們，甚至找到機會超越他們？”
中策橡膠的數字化“初體驗”發(fā)生在2017年。當時阿里云發(fā)布“工業(yè)大腦”，提出將人工智能、數據技術與工業(yè)生產相結合。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，是一個相當復雜的過程，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，直到調出想要的結果為止。但這種傳統手段的能耗很高，成本很高。
“工業(yè)大腦”解鎖了封閉密煉空間的“黑盒子”：首先接入關鍵生產數據和質量指標，再通過應用算法模型對數據進行深度運算分析，模擬出“黑盒子”內的狀況。這樣一來，將哪些產地的原料進行組合，使用怎樣的參數配比都一目了然。
據介紹，煉膠工廠的產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中國數字化轉型大獎優(yōu)秀獎”。2019年，中策的煉膠工廠被評為浙江省的數字化工廠。
“一開始我們把合格率作為第一訴求，結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。在這個基礎上，我們決定要全面推進數字化。”慕曉宇說。
胎面壓出工藝的“自動駕駛”是中策橡膠全面數字化戰(zhàn)略的新近成果，也是行業(yè)內的首創(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，用傳統的手段很難達到理想的效果。
過去，要等到一車胎面生產完之后才會進行質量檢測。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，技術團隊制訂了完整的流程改造計劃。首先，完善了生產數據的采集。如果出現漏掃碼，會通過釘釘實時上報給管理人員，保證數據實時上傳至云端。
下一步就是基于數據進行工藝參數的優(yōu)化。胎面的種類規(guī)格有上百種，一條胎面壓出的產線每隔半小時就要換一種規(guī)格。規(guī)格頻繁切換，參數也要不停重置。過去，工廠基于人工經驗或過去幾周的平均值進行參數設置，經常出現偏差，導致胎面壓出的重量、尺寸不合標準。
引入“工業(yè)大腦”的工藝參數模型和優(yōu)化算法后，可以為每個規(guī)格設定更優(yōu)的工藝參數，在每次下發(fā)任務前進行調節(jié)。通過對前寬、后寬等數據的前置分析、預測和控制，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整。
但如果只是推薦參數，技術團隊發(fā)現，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”。為了讓這套數字化技術能真正發(fā)揮作用，中策橡膠又聯合阿里云開創(chuàng)性地將“參數推薦”改為“自動駕駛”，形成了有效的生產操作閉環(huán)。
“自動駕駛”改變了人們對自動化必須要有機械臂的迷思，巧妙地把大數據、AI與自動化技術相結合，無需花費數千萬元購置大型設備，就實現了產線的自動控制和生產效益的提升。
“自動駕駛”在工業(yè)領域已引發(fā)廣泛關注。在云南昆明的錦江垃圾焚燒廠，通過“自動駕駛”實現了“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，輪胎胎面壓出產線的“自動駕駛”實現難度更高。這是因為，前者是一個不間斷的重復過程，而后者需要根據上百種不同品種規(guī)格的胎面生產，實時調整產線，相當于挑戰(zhàn)了柔性生產的極限：每半個小時就要更換產線。
“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。
盡管技術難度高，但目前在多個規(guī)格輪胎的胎面壓出上都表現穩(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條胎面壓出生產線。
2018 杭州云棲大會上，中策橡膠集團高級副總經理張利民說：“以前，我們也通過自身50多年的專業(yè)積累和對數據的認知優(yōu)化了某些生產流程，但阿里云的大數據處理方法改變了我們對數據的傳統認知，把沉默的數據價值發(fā)揮到極致?！?nbsp;
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，高級副總經理為項目負責人，項目組由企劃部牽頭——這是負責集團戰(zhàn)略落地的部門，計算機中心、硬件裝備中心、產品研發(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)里專門設立了一間數字化轉型的展廳，一塊數據大屏實時展現生產數據，以及一些重要指標，如：人員數、產值、合格率。
這些指標清楚地展現了制造企業(yè)在數字化轉型中的三大訴求：產品質量要提升，產品成本要下降，還要提高產能。如今中策橡膠正在一一實現。
未來，中策有一個“宏偉的規(guī)劃”：打造行業(yè)級的工業(yè)互聯網平臺，帶動全產業(yè)的數字化升級，尋找下一個“中策”。
好消息是，技術正在讓行業(yè)的成功經驗變得更容易復制。據葉斯介紹，在新的產線和新的工廠，交付時間可以從幾周縮短到幾天?！爸挥猛蟿咏M件和調試就能上線，不用從頭開始寫代碼。”
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了“原子化”，只要做出一個標桿，就可以把參數、算法開放出來，讓更多企業(yè)受益，成為“下一個中策”。
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