湖南日报·新湖南客户端记者 李治 通讯员 贺燕
“倒车请注意！倒车请注意！”顶部的红色警示小灯不断闪烁，侧面的长灯管根据路面情况在黄色和绿色之间不停转换。一台一人多高的AGV无人车装载着大货箱灵巧地滑动着，碰到工人和其他AGV 车时会灵活地避让，行进到送货点时，无人车叉车自动下行配合，大门开启，AGV再把货物稳稳当当地送进去……走进博世长沙的生产车间，一幕幕智能生产的场景扑面而来，让人不得不叹服人类先进制造的高度。
这是德国博世集团在中国中部地区设立的第一家工厂。2022年，这家工厂入选全球“灯塔工厂”。
日前，博世长沙工厂生产技术总监张毕生和他的同事们向记者介绍了这家“灯塔工厂”智能制造的历程。
一、“灯塔工厂”智能制造的前世今生
博世长沙工厂的智能制造历程主要经历了三个阶段。工厂于2015年开始工业互联的尝试，着手打造湖南省第一条工业4.0示范线并于2017年投产，产品是汽车的ABS防抱死马达。这条生产线的所有工站全部连入MES（制造执行系统），从而实现了每只马达的全程可追溯。
张毕生回忆：“和传统的生产线相比，生产效率提高30%，质量损失减少30%，操作人员减少80%，换型时间也减少了30%。同时记录了每个加工过程的各项参数，为我们带来了宝贵的数据财富。”
2017年到2019年，博世长沙工厂进入智能制造的第二个阶段。这一阶段主要做智能化升级，包括对原有产线进行智能化改造升级，以及基于产线互联来实现数据的互联。同时，也致力于实现物流的智能化及透明化，开发了一系列的解决方案，智能化升级为博世长沙工厂带来了非常好的数据基础。
从2020年开始，博世长沙工厂迈入了智能制造的第三个阶段，也就是构建解决方案的生态系统阶段。通过充分利用扎实的数据基础及一些前沿技术（如5G、大数据、人工智能等），力求构建一个实现敏捷，快速，柔性的涵盖从产品设计到售后、从原材料采购到交付的贯穿全价值流的智能数字化生态系统。
二、数字化解决方案直击行业痛点
在博世长沙工厂，似乎一切皆可数字化。
博世长沙工厂有一个非常明确的公司愿景：未来工厂，即FoF (Factory of Future)。它应该具备六大要素：流程自动化、数字化、互联、柔性、AI以及可持续发展能力。在博世长沙工厂，无论生产管理还是物流检测等，均通过数据的互联互通实现效率的最大化。
张毕生介绍的第一个应用案例，是博世长沙工厂的设备预测性维护系统。通过深度学习算法，数据分析团队对产线设备的实际情况、历史数据的分析构建数据模型，从而有效预测设备可能出现的故障，实现了设备从预防性维护到预测性维护的转变。该系统的使用节约了19%的维修时间，节省了25%的维护成本。
第二个应用的案例是博世长沙自研的AI驱动生产能源管理系统。“我们可能都遇到过这样的情况：在准备生产计划的时候，突然被告知电力负荷的上限不能超过多少。因此，为了满足客户交付，我们开发了基于AI算法的生产能耗预测模型。”张毕生说，该系统搭载随机森林和XGBoot作为主要算法模型，能结合客户需求及预测、生产计划、天气情况、温湿度等多项业务与环境因素，滚动给出未来7天内产线级的能源使用预测及生产排产。在预测结果精确到小时的情况下，平均绝对百分比误差仍低于3.2%。该系统已帮助博世长沙工厂的年耗电量减少18%，二氧化碳排放量降低14%。
这是一家会自我进化的数字工厂。多年来，直面行业面临的痛点，不断开发出一个个行之有效的数字化解决方案。“这首先得益于我们有一个非常清晰的公司策略和非常坚实的数据基础，然后我们率先大胆地使用了一些新技术来帮助公司实现数字化转型。”
三、积极带动长沙汽车产业发展
博世集团是全球第一大汽车技术供应商，以其创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世。来到长沙后，博世一直积极发挥自身优势，带动长沙汽车产业链上下游企业协同发展。
张毕生认为，博世长沙工厂首先提高了长沙汽车产业链数字化先进技术的运用能力。随着物联网、5G、人工智能等新一代信息技术与制造业深度融合，应用范围向产品开发及生产核心环节不断拓展，在这个过程中，依托技术创新积淀，缩短产品开发周期，助力智能制造能力提升，快速响应市场波动需求，持续高标准满足客户需求。
与此同时，博世长沙工厂也提高了企业供应链韧性的能力。在供应链重要性日益凸显的今天，提升供应链水平，深入整合全产业链资源，联动上下游企业适应市场需求变化，是保持企业数字化转型升级，重塑竞争优势的重要环节。
另外，满足大规模量化及小批量多批次生产的能力。这也就意味着，数字化转型需要从用户、产品、管理、效益等多维度考量，积极探索契合自身发展的数字化路径，激发产业数字化转型的无限潜能。
博世长沙工厂还提升了汽车产业链绿色可持续发展的能力。气候问题全球聚焦，发展绿色经济迫在眉睫。“双碳”进程逐步推进，我国经济发展面临新机遇，企业越来越看重能源高效合理利用，这也必将促进可持续发展。
张毕生表示，博世长沙作为“灯塔工厂”，将会继续致力于技术革新，深度聚焦工业互联、生产流程自动化RPA、人工智能、数字孪生等领域，用数字化技术来改变传产品从开发到交付的流程优化，达到柔性，敏捷，快速地适应市场需求，构建智能制造价值链及智能生态系统，向“博世长沙未来工厂”的建设目标持续迈进，助推中国先进制造业领跑世界。
