长沙智造“国家队”： 云端上的智造尖刀

长沙国际会展中心内，2021长沙国际工程机械展系列活动按下启动键。

明年夏天，这里将迎来全球几十家工程机械50强企业和几十万名专业观众，展览面积将从21.3万平方米扩大至30万平方米。

“比肩全球三大工程机械展”的目标背后，是这个城市冲刺“世界级”工程机械集群的布局。

不久前，英国KHL集团旗下的《国际建设》杂志发布了2020年度全球工程机械制造商50强排行榜，三一重工、中联重科、山河智能等3家长沙工程机械企业上榜，三一重工、中联重科跻身十强。在这一领域，“湘军”已经成为能够代表国家实力参与竞争的标签。

〓三一重工18号智能工厂。

过去十年，以工程机械为代表的一场深刻智能化变革在长沙迅速展开，智能网联汽车、智能终端、自主可控及信息安全产业发展等新型战略领域，陆续成为长沙智能制造发展的方向。

“16家企业列入国家智能制造试点示范、27个项目获评国家智能制造标准化和新模式专项，长沙市的国家智能制造项目数量居全国省会城市第一……”一系列数字，显示出自上而下多年深耕的努力和地区独有的实力，“智”造长沙，也逐步成为这个中部城市的“新名片”。

2019年，长沙确定了先进制造业在城市发展中的战略地位，坚持推动制造业高质量发展，紧盯智能制造，全力打造国家智能制造中心，把准制造业高质量发展的主攻方向，引导制造业企业特别是中小企业拥抱智能时代、融入智能经济、实施智能制造，逐步实现工业 1.0、2.0、3.0、4.0的迭代升级。

“制造业在长沙经济总量中所占比重超过40%。长沙制造业高质量发展，就是坚持以智能制造为统领，加快动能转换，推进智能化改造全面升级!”湖南省委常委、长沙市委书记胡衡华表示。

“智”造尖刀突出重围 “长沙智能制造的起步，应该是从2010年开始，那时候很多企业都已经开始初步探索和尝试。”长沙智能制造研究总院副院长袁振回忆。 中联重科申报国家智能制造试点示范项目，是在2017年，包括工程机械设备的远程运维和工业互联网两个示范项目。在工程机械产品上加装各类传感器，采集各类数据，通过物联网、大数据、移动互联网等技术连接设备、企业与客户，实现工程机械设备的“自诊断、自调整、自适应”。 国家智能制造试点示范的背后，是中联重科在智能制造领域数年的积累。 “2005年的时候，我们开始做物联网平台。那时叫工程机械设备远程监控平台，当时的功能非常简单，只有远程停开机和位置信息回传等，主要为了设备信用销售的资产保全。” 中联重科智能制造试点示范项目相关负责人说，那是中联重科产品智能化的萌芽阶段，在当时的同行业中却是起步最早，还获得国家863计划的支撑。 “后来业务部门希望有更多数据可以回传进行分析，就开始逐步在设备上增加传感器，获得设备的更多维度数据，并对数据进行分析挖掘，比如压力、液压油油温、发动机转速、载荷、泵送方量等。”项目相关负责人说，从2005到2014年底，都可以看作是企业产品智能化的起步期，直到中联重科启动产品智能化4.0工程。那时企业对产品智能化有了成体系的标准和要求，产品应该像大脑一样能思考，能自诊断、自适应，还能自调整。 “2014年底，中联重科产品4.0工程的开展，快速推动产品智能化的进程，建立大数据平台、开发设备管理的APP‘中联E管家’上线等等。2017年上半年，我们以智能化产品为依托申报了国家智能制造试点示范项目的远程运维服务和工业互联网两个方向。”项目相关负责人说。 当时的竞争很激烈，能够获批从某种程度上意味着成为行业的标杆。“这对我们是更好的推动。” 截至目前，中联重科工业互联网平台连接的设备数量已将近32万台，而需要客户主动下载安装连接的设备管理APP，用户数也达到了8万，这是一个不小的数目。用户数的增长，让企业了解更多客户的需求，产品也越做越好。 项目负责人展示了中联重科的工业互联网平台，“通过平台可以看到每一台设备的位置及工作状况，以及故障报警信息，我们服务工程师在后台收到报警信息后，可以提醒客户做预测性维护、保养、维修等，客户也可以通过中联E管家APP了解到机手是否正常操作。”他说，“这背后是一个更大的市场。” 工程机械行业特点是离散型制造、多品种、小批量，所以中联重科的智能制造是首先从产品智能入手，然后到生产和管理。 “正在建设的中联智慧产业城将是整个中联重科智能制造的集中体现。”他说。 2019年1月20日，由中联重科投资建设、运营管理的中联智慧产业城项目开始启动，项目总用地面积约9000亩，计划总投资约1000亿元，预计将在2022年完工投产，预计可实现年总产值1000亿元，带动上下游产业收入达500亿元以上，创造3万个以上劳动就业岗位。 “产业城的目标是，要做到引领行业，三十年不落后。事实上我们现在已经在一些方面做到了全球领先，比如塔式起重机领域，全球性最大的塔机智能工厂就在中联重科。我们塔机的市占率、销量都是全球第一，超越了很多国际知名品牌。” 中联重科在智能制造方面的探索和实践，是长沙市“国字号”智能制造试点示范的代表和缩影。2015年，工业和信息化部启动智能制造试点示范专项行动，遴选智能制造示范项目。几年来，长沙16个来自工程机械、制药装备、食品制造、金融等行业的企业入选国家智能制造试点示范，27个国家级智能制造试点示范和专项项目相继获批，长沙成为全国拥有智能制造“国字号”最多的省会城市。 这支国家队中，有一大批能够代表国家实力参与国际竞争的龙头企业。 曾被《华尔街日报》评价为“藏有中国工业未来蓝图”的三一集团18号厂房，近年来有了诸多新的进展。厂房率先启动“灯塔工厂”建设，初步完成了智能化升级，通过打通生产、质量、物流、库存等生产环节，与生产线自动化设备深度集成，将排产进一步细化到人和设备，真正实现生产过程的全数字驱动。 智能制造，已经从海量的机器人和自动化设备，发展成为一种“全面智能”的思维方式。“项目改造完成后，产能将提升50％，人力需求减少60％，场地压缩30％。”三一重工相关负责人称。 在这些“国字号”企业和项目的带动下，长沙就像一把尖刀脱颖而出。 “如果要总结原因的话，你会发现长沙有种很浓厚的氛围。”长沙智能制造研究院副院长袁振说，“围绕智能制造，长沙出台了自己的专项政策——《长沙智能制造三年行动计划》，2015年7月份就发布了，应该是全国第一个城市。” 从那时起，长沙开始了一场推进制造业高质量发展的新路，在打造国家智能制造中心的道路上不断跨越。“自上而下，大家都铆足了劲，在智能制造这一块不断突破。这种良性竞争局面，成为长沙拥有一支强大的智能制造‘国家队’的土壤。” “长沙智造”的多重梯队 如果说2015年、2016年，长沙进入国家智能制造试点示范名单的项目都来自大的企业和优势产业，那么2017年后，这支队伍的构成发生了新的变化。 偌大的车间只能听到机器的声音，偶尔看到一个工人。如果不是车间里淡淡的调味品的味道，你很难想象这是一家以生产酱油、植物油、食醋等系列调味品为主的企业——有“中国酱油第一股”之称的加加食品集团股份有限公司。 它的酱油4.0工厂，是国家工信部认证的中国酱油行业第一家智能化工厂，酱油原料选择、蒸料、圆盘制曲、恒温发酵、压榨、灌装等工序都是全自动化、智能化控制。除总控室有工作人员实时查看监控外，车间内没有一个人，这就是业界所说的“黑灯作业”。 “智能化改造之前，我们生产基本上全部靠人，数据纯靠手工记录或者是电子档的记录。”加加酱油负责人介绍，以前的老厂有300多人，现在新厂建成后，只有200多，基本上是管理人员和技术人员。 中控大屏上的每一个图标是一个“罐子”，里面生产的是什么东西，到了哪个阶段，当前的环境参数是什么情况，温度、湿度、pH值等数据都显示在上面。 “我们在过程中间定义了140项参数，把整个生产中可能会影响到工艺或者影响到发酵过程的数据进行量化。”目前加加全生产线已经完全实现数字化。 〓加加食品智能化全自动生产线。
对人工占很大比例的传统制造业来讲，智能化改造无论是下定决心还是操作过程，都极为不易。 “我们决定智能化改造，主要是为了提高产品质量，这是最核心的动力。”楚天科技相关负责人称。楚天科技是一家医药装备领域的领军企业，2016年获批的国家智能制造试点示范项目，设备方面总投资约1.8亿元。 “在产线智能化改造前，我们是40个人，现在逐步降低到25个人。工人的职能也发生了转变，过去的人是要进行焊接操作，现在是维护机器人及产线耗材，比如更换焊枪的钨棒，添加冷却系统冷却液等等，把过去人的经验转变为机器人的经验和能力，使得经验和技能变为可管理的各种程序进行管控调整，产品的质量不再和人员的能力、行为挂钩，质量稳定性和一致性就可以保持不变。比如我们焊接过去可能是85%合格，现在一次合格率可以达到90%以上，一些关键工序机器人已经可以做到100%代替人。”楚天科技相关负责人称。“另一个关键因素就是人，我们要培训掌握高精技术的人才能保证质量，这对一个企业来说难度非常高。” 在冻干机数字化加工线上，一台台机器正在使用自动升降模式进行加工和焊接，包括清洗、自动打磨、检测、自动焊接、校平等工序。“每道工序我们都用软件定义好，可以实现全自动加工、半自动加工和手动加工多种模式，适应我们7-10种产品的混线生产。同时我们还把焊接的电压、电流，以及焊接的工单和系统全都打通，生产订单完全可以通过信息化系统控制。” “仅是数据集成、系统规划就做了一两年，这个方案推翻了好多次。比如机器人生产线，工艺验证我们就做了7个月。”上述负责人坦言，医药装备行业很特殊，属于离散型行业，一个生产线要适应三到五种不同产品的混线生产，而且一次数量大概就是十几件，系统需要适应不同的产品，采取不同的工艺；同时，还需要改造多种不同厂家、不同型号设备的协同合作，挑战非常大。 〓楚天科技实现机器人制造新模式，用工业机器人生产医药机器人。
“楚天机器人智能工厂以信息化系统为大脑、工业互联网为神经、自动化物流系统为血液，将各功能区域高效融合，实现整个工厂的运营智能化，成为世界首批制药装备智能生产工厂。”楚天科技董事长兼总裁唐岳说，“在这一领域，长沙将与世界同步。” 目前，楚天科技的国家试点示范项目已经完成验收，下一步是不断验证工艺和系统集成，将高端医药智能制造新模式扩散到整个集团。“未来客户只要购买设备就行，其他的全部我们来解决，解决生产工艺当中的所有问题。” “一批批国家智能试点示范项目的获批，形成很好的头雁效应。”袁振说，一方面，很多企业资金有限，仅申报了一个国家级智能制造试点示范项目，但改造完成后发现，效果大大出乎意料，所以会在整个企业内开展大面积的智能化改造和应用；另一方面，国家级的27个项目基本上在每个行业分布相对均衡，不少中小企业看到了效果，也产生了对标的想法，开始探索适合自己的方案或路线。 依托长沙智能制造研究总院，长沙已经对全市330家智能制造市级试点示范企业进行免费智能化技术改造诊断，帮助企业特别是广大中小型企业向高端、智能、绿色转型升级。 “可以说在智能制造领域，我们已经形成梯队。”袁振说，“从国家到省到市，我们都有自己的试点示范企业。国家是有27个；湖南省试点示范企业和车间，长沙占四五十个；市一级目前已经发布了第7批试点名单，这批结束后，整个长沙不同层级的智能制造试点企业就会超过1000家。关键是想营造这样的氛围，以这批试点企业为抓手，在中小企业中掀起智能化改造热潮，推动传统产业智能化升级。” “未来，长沙将继续以智能制造统领产业转型升级，让智能制造的种子在长沙生根、开花、结果。”长沙市工业和信息化局相关负责人表示，“在此过程中，将会孕育更多的‘国’字号企业和项目。” 据悉，长沙定下“三步走”战略: 2018 年—2020 年，优势产业龙头企业基本实现数字化制造；2021年—2023年，优势产业企业智能转型基本实现；2024年—2025年，制造企业基本实现智能化，长沙基本成为“产业智能化先行区”“智能产业化引领区”和“高端智能装备知名品牌聚集区”。 “国”字号新方向：延伸链条 集群发展 “长沙的主机企业非常多，但是上下游的配套是薄弱环节。”上述相关负责人坦言。 对长沙来说, 接下来的目标就是要突出以智能制造为引领，聚焦“四新经济”领域，围绕产业链打造创新链，强化关键核心技术攻关，集中突破一批核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料、产业技术基础。 2018 年开始，长沙梳理出 22 条新兴和优势产业链，每条产业链由一位市领导担任“链长”，带领设在园区的产业链办公室，针对产业链的关键、薄弱和缺失环节，建链、补链、强链、延链。 “近年来，围绕智能制造示范项目和示范企业，产业链条确实在不断延长，整个生态在不断扩展，但是质量还不能完全保证，如何让产业链更扎实，目前已经可以看到新的趋势，龙头企业已经开始转变思路，更好地发挥带动作用。” 袁振以工程机械为例分析道，以前如果需要一个配件，龙头企业有自己的标准，下游企业如果合格就直接采用，不合格就打回重新改进。“现在就不一样，三一、中联这样的企业会派驻技术人员直接下厂，到下游厂商的厂房提供技术支持，改造整个生产线，以保证生产出符合要求的产品。”　甲方乙方的关系，开始转变为共生体，形成共赢、多赢的局面。 〓2019年，长沙举办国际工程机械展览会，来自全球近30个国家的1200多家参展商携新技术、新产品前来参展。 “目前我们还在不断引进配套企业，一旦引入高精尖的配套企业，人力成本和运输成本都会大幅降低。”袁振说。 不仅在生产环节，整个产业链条还需要延伸到知识产权、金融、技术研发、检验检测等多个领域，构建整个生态。　 2020年《长沙市政府工作报告》称，2019年长沙智能制造装备产业集群获批国家首批战略性新兴产业集群，智能制造成为闪亮名片。 为推动长沙工程机械产业发展迈向更高水平，2020年全国两会上，全国人大代表，长沙市委副书记、市长，湖南湘江新区党工委书记郑建新建议，将长沙工程机械产业集群培育为世界级先进制造业集群，打造“世界工程机械之都”。 产业生态的健康发展，除了完善要素，还需要集群治理。 “举例来讲，以前不同的龙头企业，配件都不是标准件。去年开始，大家共同努力，探索通过集群治理推动形成统一的配件参数、尺寸。一旦零配件标准统一，不仅大幅降低成本，长沙制造的产品整体竞争力就会增强，抱团竞争的局面就会出现。” 据透露，目前几大主机厂已经有初步意向，并签署了协议。这一步迈出后，不仅能大大提高地区之间的竞争力，更能在国际上扩大优势。 “长沙的目标，就是努力构筑智能制造生态体系，不断推动产业智能化、智能产业化，旗帜鲜明地打造‘国家智能制造中心’。”湖南省委常委、长沙市委书记胡衡华在接受媒体采访时称。 如今，这已经成为长沙展示给外界的新面孔。