“工業(yè)4.0”這個(gè)概念提出已經(jīng)有很多年了，但據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇的一項(xiàng)調(diào)查顯示，全球大部分的制造企業(yè)都困于工業(yè)4.0的試點(diǎn)階段，能夠采用先進(jìn)制造技術(shù)，并進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用的公司，其實(shí)并不多見(jiàn)。為了幫助眾多制造企業(yè)解決大規(guī)模推廣工業(yè)4.0制造技術(shù)時(shí)面臨的難題，世界經(jīng)濟(jì)論壇與麥肯錫公司合作，在2018年設(shè)立了燈塔工廠網(wǎng)絡(luò)，并在全球范圍內(nèi)遴選符合要求的公司，授予其“燈塔工廠”稱號(hào)。而隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的不斷關(guān)注，2021年，世界經(jīng)濟(jì)論壇又設(shè)立了“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”稱號(hào)，將其授予在可持續(xù)發(fā)展方面有卓越表現(xiàn)的公司。

11月1日，西部數(shù)據(jù)宣布，西部數(shù)據(jù)上海工廠在2022下半年度的評(píng)選中，成功獲得了“燈塔工廠”和“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。這是西部數(shù)據(jù)公司全球第三家入選全球燈塔工廠網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)智能化制造工廠。此前，西部數(shù)據(jù)位于馬來(lái)西亞檳城和泰國(guó)巴真府工廠已被世界經(jīng)濟(jì)論壇列入全球燈塔工廠網(wǎng)絡(luò)，其中馬來(lái)西亞檳城的智慧工廠被評(píng)為“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”。

據(jù)悉，世界經(jīng)濟(jì)論壇的燈塔工廠項(xiàng)目每年會(huì)有兩輪評(píng)選，目前已經(jīng)獲得了“燈塔工廠”稱號(hào)的工廠中，有1/3的燈塔工廠在中國(guó)，可見(jiàn)中國(guó)在智能制造領(lǐng)域已經(jīng)走在世界的前列。但獲得“可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠”稱號(hào)的工廠，全球僅有10家，而西部數(shù)據(jù)上海工廠是目前中國(guó)唯一一家獲得該稱號(hào)的工廠。

“燈塔工廠”評(píng)選都有哪些標(biāo)準(zhǔn)？

燈塔工廠的評(píng)選是極其嚴(yán)苛的。首先，燈塔工廠必須在多個(gè)領(lǐng)域有成功的先進(jìn)工業(yè)4.0技術(shù)落地并且具備價(jià)值創(chuàng)造。其次，不但要具有技術(shù)的先進(jìn)性，還要有較高的端對(duì)端的數(shù)字化轉(zhuǎn)型覆蓋率以及顯著的價(jià)值創(chuàng)造。同時(shí)，還要將數(shù)字化轉(zhuǎn)型充分應(yīng)用在整體生產(chǎn)過(guò)程中，引領(lǐng)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。

世界經(jīng)濟(jì)論壇全球燈塔工廠評(píng)選的標(biāo)準(zhǔn)在各方面都要求參選企業(yè)符合制造業(yè)的一流水準(zhǔn)。評(píng)選的過(guò)程中，專業(yè)評(píng)審從生產(chǎn)力，可持續(xù)性，敏捷性，市場(chǎng)的快速響應(yīng)以及對(duì)于客戶定制化的支持等方面，深入地了解至少5個(gè)技術(shù)用例和滿足各項(xiàng)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)型故事，再結(jié)合公司整體對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和工業(yè)4.0應(yīng)用的部署，對(duì)人才培養(yǎng)、敏捷科學(xué)管理方法的使用、技術(shù)創(chuàng)新孵化、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)的建立、可持續(xù)發(fā)展方面的投入和結(jié)果，以及決策層的戰(zhàn)略支持等方面進(jìn)行綜合的評(píng)定和審查。只有在各個(gè)領(lǐng)域都達(dá)到先進(jìn)水平的公司才能取得世界經(jīng)濟(jì)論壇全球燈塔工廠認(rèn)證。目前全球燈塔工廠有114家，可持續(xù)發(fā)展燈塔工廠僅有10家。

西部數(shù)據(jù)上海工廠為何能獲得雙重獎(jiǎng)項(xiàng)？

據(jù)晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司副總裁兼總經(jīng)理CK Chin介紹，西部數(shù)據(jù)上海工廠作為先進(jìn)閃存產(chǎn)品封裝測(cè)試工廠之一，采用了多樣化的第四次工業(yè)革命技術(shù)，比如自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的虛擬晶圓測(cè)試、以及智能規(guī)劃系統(tǒng)。該工廠將產(chǎn)品上市時(shí)間縮短了約40%，產(chǎn)品成本降低了約62%，生產(chǎn)率提高了約221%。

在可持續(xù)發(fā)展方面，在需求不斷增長(zhǎng)的前提下，西部數(shù)據(jù)在2017年至2021年期間將工廠拍字節(jié)（PB）產(chǎn)量翻了一番，同時(shí)減少了每PB產(chǎn)品的環(huán)境足跡，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的減排目標(biāo)。這一結(jié)果由第四次工業(yè)革命的多項(xiàng)科技驅(qū)動(dòng)，如運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化水循環(huán)系統(tǒng)，以及根據(jù)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的能耗預(yù)測(cè)系統(tǒng)。這些措施使每PB產(chǎn)品水資源消耗減少了約62%，能源消耗減少了約51%。

圖：晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司副總裁兼總經(jīng)理CK Chin

為了申請(qǐng)燈塔工廠，西部數(shù)據(jù)在眾多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用中選擇了最具代表性的5個(gè)用例集中展現(xiàn)西部數(shù)據(jù)上海工廠在工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型方面的優(yōu)勢(shì)和領(lǐng)先地位。 在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，自主開(kāi)發(fā)的基于協(xié)作智能平臺(tái)的自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，大大縮短了新產(chǎn)品的認(rèn)證和交付時(shí)間。利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析供應(yīng)商數(shù)據(jù)，用虛擬測(cè)試取代實(shí)際晶圓測(cè)試，以減少生產(chǎn)周期和設(shè)備投資。基于自主研發(fā)的關(guān)燈工廠，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和機(jī)器利用率，減少工廠的生產(chǎn)成本，縮短了產(chǎn)品交付周期。自主開(kāi)發(fā)的一鍵式共性分析系統(tǒng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，快速響應(yīng)生產(chǎn)工序異常信號(hào)，提高產(chǎn)品良率。在零售包裝業(yè)務(wù)中，西部數(shù)據(jù)采用供應(yīng)鏈上下游整合，縮短生產(chǎn)計(jì)劃和客戶需求響應(yīng)時(shí)間，以滿足不同零售客戶的需求。所有這些先進(jìn)的應(yīng)用都為公司的利潤(rùn)提高，機(jī)器投資的優(yōu)化，生產(chǎn)成本的減少做出了貢獻(xiàn)。

圖：晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司卓越運(yùn)營(yíng)總監(jiān) 張曉娜

晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司卓越運(yùn)營(yíng)總監(jiān)張曉娜對(duì)<電子發(fā)燒友網(wǎng)>表示，西部數(shù)據(jù)還設(shè)立了專門的工程師團(tuán)隊(duì)來(lái)支持工業(yè)4.0技術(shù)在工廠中的應(yīng)用和落地，“我們自主開(kāi)發(fā)了很多傳感器和數(shù)據(jù)采集解決方案，由于我們的生產(chǎn)條件相對(duì)來(lái)說(shuō)比較特殊，從市場(chǎng)上購(gòu)買不太現(xiàn)實(shí)。我們通過(guò)自己內(nèi)部的開(kāi)發(fā)和研發(fā)，讓工廠物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以進(jìn)行傳感器數(shù)收集，并進(jìn)行預(yù)處理，還可以在端點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和分析，感知設(shè)備運(yùn)行中的一些錯(cuò)誤，并觸發(fā)預(yù)警。”

據(jù)悉，西部數(shù)據(jù)自己開(kāi)發(fā)的一代和二代物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算系統(tǒng)已順利應(yīng)用在生產(chǎn)線中，特別是第二代系統(tǒng)，與第一代系統(tǒng)相比具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，并且能夠快速模塊化部署。正是此類基于數(shù)字孿生和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支持，讓西部數(shù)據(jù)的工廠擁有了一個(gè)非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心，有效打造了生產(chǎn)上下游各環(huán)節(jié)數(shù)字連接，對(duì)其全域數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用進(jìn)行了融會(huì)貫通。而在大數(shù)據(jù)平臺(tái)之上，西部數(shù)據(jù)還搭建了先進(jìn)自動(dòng)化智能生產(chǎn)模式場(chǎng)景，利用數(shù)字孿生模擬最優(yōu)化的解決方案，有效提高了其生產(chǎn)效率。

談到數(shù)字化工廠給西部數(shù)據(jù)帶來(lái)的好處時(shí)，張曉娜表示，由于工廠實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，西部數(shù)據(jù)能方便地利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)分析供應(yīng)商提供給他們的數(shù)據(jù)，通過(guò)虛擬測(cè)試代替實(shí)際的晶圓測(cè)試。晶圓測(cè)試設(shè)備投資非常巨大，而通過(guò)虛擬測(cè)試，可以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，極大減少產(chǎn)品生產(chǎn)周期和設(shè)備投資。“基于我們自主研發(fā)的關(guān)燈工廠，我們已經(jīng)高度實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程自動(dòng)化，極大提高了生產(chǎn)效率和機(jī)器利用率。以前生產(chǎn)線上有很多員工來(lái)搬物料，是‘機(jī)器等人’的狀態(tài)。自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)以后，也減少了工廠生產(chǎn)成本，相應(yīng)縮短了產(chǎn)品交付周期。”

當(dāng)然，CK Chin承認(rèn)，自動(dòng)化布局過(guò)程中，會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)，因?yàn)樯a(chǎn)線上有很多的流，包括人流、物料流、信息流等。在生產(chǎn)規(guī)模很大的情況下，人為地去判斷各種流動(dòng)的方向和最佳流動(dòng)的結(jié)果是不現(xiàn)實(shí)的。那么，怎么樣才能得到最優(yōu)解呢？他強(qiáng)調(diào)說(shuō)，一定要通過(guò)數(shù)字孿生，或者數(shù)字模擬找到最優(yōu)解后，才可以在生產(chǎn)線上實(shí)施。“這是我們的亮點(diǎn)，可以極大提高我們的效率。在我們布局的第一步就做好了設(shè)計(jì)，后續(xù)就不需要挪動(dòng)機(jī)器了。”CK Chin表示。

他同時(shí)還強(qiáng)調(diào)，員工是西部數(shù)據(jù)最重要的資產(chǎn)，公司花費(fèi)了很多的精力為員工提供培訓(xùn)，讓員工能夠更進(jìn)一步適應(yīng)工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型。CK Chin舉例說(shuō)，傳統(tǒng)模式中的績(jī)效評(píng)估，可能績(jī)效好與壞是老板說(shuō)了算，或者所謂的360度的評(píng)估往往也缺少數(shù)據(jù)支撐。而西部數(shù)據(jù)則記錄了每一臺(tái)機(jī)器的動(dòng)態(tài)和技術(shù)人員在機(jī)器上的動(dòng)作，可以對(duì)它的修機(jī)或者改機(jī)動(dòng)作進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。比如有員工修機(jī)完20個(gè)小時(shí)以內(nèi)又有了宕機(jī)，或者同樣的問(wèn)題又出現(xiàn)，那他的修理績(jī)效則會(huì)有相應(yīng)體現(xiàn)。“我們會(huì)安排技術(shù)人員和培訓(xùn)人員找到這名員工，對(duì)他進(jìn)行及時(shí)的反饋和相應(yīng)的培訓(xùn)，這樣也能極大提高員工的工作效率和工作熱情。”

而且，為了進(jìn)一步在員工中推動(dòng)創(chuàng)新，西部數(shù)據(jù)上海工廠還設(shè)立了4IR創(chuàng)新工作室，部署3D打印、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、傳感器和AR/VR套件等創(chuàng)新設(shè)備，鼓勵(lì)工廠員工和研發(fā)團(tuán)隊(duì)攜手探索、迸發(fā)靈感。CK Chin認(rèn)為，培養(yǎng)員工的創(chuàng)新思維對(duì)于提升工廠內(nèi)部活力、創(chuàng)造力、增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)信任感和個(gè)人成就感都有深遠(yuǎn)的意義。

同時(shí)，西部數(shù)據(jù)在上海工廠三期設(shè)立了包括瑜伽舞蹈房、健身房、羽毛球場(chǎng)在內(nèi)的豐富設(shè)施，方便員工的休閑和娛樂(lè)，讓每一位員工感受到如家般的溫暖。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，西部數(shù)據(jù)上海工廠通過(guò)深入部署自動(dòng)化、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)的工廠管理系統(tǒng)，引入關(guān)燈工廠和機(jī)器學(xué)習(xí)等第四次工業(yè)革命技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)生產(chǎn)模式到各種自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級(jí)。在生產(chǎn)力、運(yùn)營(yíng)效率、供應(yīng)鏈韌性、生產(chǎn)可持續(xù)性方面都得到了顯著提升，積極實(shí)踐西部數(shù)據(jù)工廠的可持續(xù)發(fā)展的承諾。同時(shí)，也為工業(yè)4.0的大范圍落地提供了一個(gè)非常好的參考案例。