【海尔空调厂家】人-单模式下海尔互联工厂的智能创新

指导自学

本文是E-WORKS“2020年中国智能制造最佳实践奖”的参与案例。此次活动评选了2020年，为中国智能制造领域带来卓越利益的最佳实践工程，全面介绍了企业推进智能制造的阶段、重点、困难、利益获取等情况，分享了建设过程中的经验，供广大制造业行业企业学习。

企业简介

青岛海尔(胶州)空调有限公司位于海尔(胶州)创新产业园，是海尔集团第七个连接工厂，厂房建筑面积10万平方米，年造价300万韩元，工厂应用灵活性高的定制单元装配线、智能立体配送系统、智能立体仓库等8个行业主导的智能制造技术，是COSMO

工厂主要生产各种橱柜、壁挂式、窗口期、驻车空调，产品采用世界领先的无氟变频技术，拥有高效节能、新型换热器、最优制冷剂分配控制、压缩机润滑油循环量控制、自清洁技术、物联网等国际领先的先进技术。与此同时，大国长汪洋这样的知识性职员创客涌现出来。

图1海尔空调胶州互联工厂

企业在智能制造领域的现状

海尔连接工厂的核心竞争力是高精度驱动效率，不是简单的机器更换，而是要围绕用户需求创造最佳的用户体验。海尔胶州空调互联工厂在升级制造设备的过程中，通过RFID、各种工业传感器等实现三大互联(人机材料环的内外互联、信息互联、实际互联)，所有生产过程都与用户互联，信息实时传递，实现用户订单驱动工序之间的协同制造、精确匹配，这些“按单生产，

海尔胶州空调互联工厂依托COSMOPlat，构建了设备、传感器、物流、网络和信息层互联的五层数字体系结构，确保互联工厂和用户的实时互联，满足用户的最佳体验。

第一，设备层。互联工厂应用了具有几个主要特征的先进自动化设备。第一个特点是能够处理大规模定制订单的灵活性。第二个特点是整合、设备和设备之间的整合匹配、前期和后期工序之间的匹配、在满足用户个性化要求的配置中形成几乎零库存、无落地的状态。第三个特点是设备之间的互连、设备与设备之间的交互、用户信息可以实时传递驱动生产。

第二个是传感器层。互联工厂配备数万个传感器，每天生成数万个数据集，实时监控整个工厂的运行并实时报警。此外，基于这些传感器放置在设备上，提供自动化设备的实时警报，并在设备发生故障前进行大数据预测，从而及时维护设备，使设备健康高效地运行。(大卫亚设)。

第三，物流层。通过建立颠覆性的智能物流模式，在用户定制订单在生产线上混线的情况下，物流可以实现智能响应、提高生产率、减少错误、减少库存等效果。工厂在物流最终组装和AGV之间实现自动交互，AGV可以根据最终组装情况智能调整，以满足生产需求。

第四，网络层。工厂布局的网络是以工业网络体系结构为基础设计的，包括光纤宽带设计、工业交换机设计、AT设计、有线网络和无线网络布局，形成了高速、安全的工业网络，可以立即将数百万步的订单送到工厂，及时响应。

第五，信息层。信息层通过从PLM到ERP-COSMO-IM的横向集成，通过设备层、传感器层、物流和设备连接，实现所有节点的实时互联。

图2互连工厂5层数字体系结构

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参评智能制造项目详细情况介绍

互联网给世界带来最大的影响就是“零距离”，信息的主动权转到了用户手里，消费需求正向个性化、多样化、高品质趋势发展。制造业正在承受产业“双向转移”和“产业空心化”的压力：部分低端制造向新兴发展中国家转移；部分高端制造业在美欧“再工业化”引导下回流。“中国制造2025”的国家战略提出增加有效供给。具体到空调行业，传统大规模生产与用户隔离，供需不匹配、产能过剩、库存高、成本高。压货、降价促销等严重制约了企业的创新竞争力，同质化严重，用户高品质、个性化的有效需求不能满足。

然而智能制造已成为全球新一代工业革命的风向标，发展新一代信息技术赋能的智能制造产业已成为我省提升核心竞争力结合海尔在智能制造的探索，现阶段制造业的核心痛点和卡脖子问题可以归纳为以下五点：

◉ 设备全面接入难

◉ 数据实时分析难

◉ 生产自主决策难

◉ 决策精准执行难

◉ 产线设备维护难

这五大难题大大制约了制造业的产能和效率，也严重阻碍了海尔从大规模制造向大规模个性化定制转型的进程。以5G通信、云计算和边缘计算、大数据分析、人工智能为代表的新一代信息技术，能够为上述痛点的解决提供新思路和新维度，已经成为制造业新旧动能转换的关键使能技术。

那么胶州空调互联工厂重点做了哪些升级呢？

✅ 首先，深化设备的数字化和互联升级，实施完成了对总装线上9个重点工序的设备数字化升级技改、实现设备到工控PLC的互联取数及空调电控模块供应商组装数字化检测互联等；

✅ 其次，升级制造全流程管理平台，并对重点模块进行开发优化，包括：

- 基于iMES制造信息化系统，延伸升级iWMS优化成品发运对产品在线信息可视（货车行车装卸路线）；

- 升级APS智能排产，快速排产到前工序和厂外核心模块供应商，支撑全流程拉动；

- 基于边缘端实时工业数据升级质量过程SPC模块，实现质量从终检到过程控制；

- 升级SCADA设备互联模块和EAM设备管理模块；

-升级创客管理系统，用户付薪到人核算更精准；

协同山东大学等学术和研究单位，对18个工序点进行重点攻关，包括空调内机在线噪音检测、空调外机抽空、灌注、联机测试等，并实现对线上空调LOGO进行图像自动拍照比对异常报警，智能识别准确率提高1倍。

具体的迭代升级的实施案例介绍如下：

1、设备互联可视

冲片机、涨管机、脱脂炉、自动焊、上件机器人设备互联，实现设备OEE数据实时展示；氦检设备压力参数报警实时预警功能；空中积放链库存状态实时可视，积放链时序计划上件；上料PLC状态数据实时获取，对于异常进料及少料加料口实时报警。

图3 前工序设备互联可视

2、空调外观智能检测

应用AI图像比对分析技术、视觉测量等技术实现产品LOGO检测、护网检测及连机管颜色识别检测，异常检测实时预警，检测效率提升1倍，同时检测数据实现全过程追溯，保障产品最高品质。

图4 外观智能检测系统

3、智能排产升级

通过对生产系统优化整合，实现各工序间的高效协同生产，优化排产系统实现自动关联及排配半成品，实现用户定单驱动的全流程生产计划，优化物料精准配送及下线结算。

图5 APS排产整合流程

4、质量防差错

通过增加自动扫描设备、无线扫描设备实现条码自动采集，软件系统自动匹配主关件BOM获取专用号，自动校验当前物料是否正确，实现物料与产品关联，100%追溯、精准防差错。

图6 自动下线及包装箱扫描系统

图7 自动下线及包装箱扫描

5、智能制造大数据实时可视

海尔空调生产大数据系统集成各工厂计划量、完成量、良率、节拍、开工时间、UPH、稼动率等并实时可视，动态分析，实现线体、工厂、平台数据同源。

图8 空调产业生产大数据总览

图9 空调工厂生产订单执行

6、掌上工厂，线体状态可视实现远程诊断

通过到线体重点工序的实时影像可视，实现对生产过程的状态的远程监测，及关键工序操作工艺追溯；同时增加手机移动可视，实现全数字化多场景智慧运营，工厂运营效率↑50%。

图10 线体实时可视系统看板（PC端）

图11 线体实时可视系统看板（手机端）

海尔胶州空调互联工厂依托COSMOPlat平台赋能数智化能力的升级，同时将新一代人工智能技术率先和先进制造技术融合实践，实现生产效率提高20%以上，运营成本降低20%以上，产品不良品率降低20%以上，能源利用率提高10%，产品不入库＞80%，研发周期缩短50%，单位面积产出提升2倍。

海尔胶州空调互联工厂荣获国家首批2025示范企业，同时也被列为青岛市首批智能互联工厂，未来互联工厂会基于AI+5G的技术和模式深度融合，建立全流程信息自感知、 全要素事件自决策、全周期场景自迭代，持续满足用户美好生活体验。（本文完）