探访博世长沙“灯塔工厂”，看大数据和人工智能如何赋能智能制造

随着汽车电气化、网联化、自动化的发展，大数据和人工智能在汽车产业链的生态中扮演越来越重要的作用，它不仅改变了汽车的功能，赋能汽车自动驾驶、汽车座舱等领域的进化发展，也改变了汽车的制造方式，重新构建汽车智能制造价值链和生态系统。

　　

就在近日，笔者参观了博世位于湖南长沙的“灯塔工厂”，该工厂于3月入围世界经济论坛对外公布的2022年度第一批13家“灯塔工厂”名单，是继博世无锡和博世苏州工厂后，博世第三家获得“灯塔工厂”称号的智能制造工厂。截至目前，全球共有来自22个行业的103家工厂获此殊荣，其中有37座位于中国，占比超过1/3，总数位居世界第一。

　　 　　

     　　

“灯塔工厂”，作为智能化时代“最先进的工厂”，有着智能制造“奥斯卡”之称，它是由世界经济论坛联合麦肯锡咨询公司于2018年共同发起，评判标准包括是否具备：自动化、工业物联网、数字化、大数据分析、5G等技术。

　　

博世长沙工厂是博世集团2004年在中部地区成立的第一家工厂，产品覆盖汽车稳定系统和刹车防抱死系统用的马达、发动机冷却风扇、空调鼓风电机及风机、举窗电机、座椅电机、雨刮电机等。随着电气化、智能化发展，博世长沙工厂也正在致力于为行业提供专注于提升驾乘体验的舒适性电机，专注于更加安全的驾乘体验的动力总成电机，新一代雨刮系统以及热管理系统。本次“灯塔工厂”的探访，笔者从五大方面领略博世在智能制造领域的创新举措。

　　

人工智能(AI)驱动生产能源管理系统，年耗电量减少18%

　　 　　

     　　

博世长沙采用自研的人工智能(AI)驱动生产能源管理系统，加速推进生产转型。该系统搭载自研AI算法，能结合客户需求及预测、生产计划、天气情况、温湿度等多项业务及环境因素，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%。

　　

此外，在AI算法的加持下，该系统还能提供优化的停机管理和精确的能耗异常监测，让节能减排深入到各个环节。当前，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%，进一步引导生产转型数字化进程。

　　

智能设备维护管理系统，节省25%的维护成本

　　 　　

     　　

现场专家特别提到这套系统能毫秒级别了解设备的动态，对问题的分析提供非常有利的依据。深度数字化和智能化不仅能够提升维修流程的敏捷性、高效性，同时也实现了设备智能化管理，为稳定生产排除后顾之忧。博世长沙的设备预测性维护系统，使用深度学习算法，通过对历史数据的分析和实时数据的监控，实现了设备从预防性维护到预测性维护的转变。

　　

搜集生产中的数据，并通过分析和挖掘数据来指导生产，搜集数据的关键是传感器，震动传感器被广泛应用于预测性维护系统，通过采集的数据和相对应的常见故障原因，数据分析团队构建数据模型，在实际生产中，运行已经训练好的模型，系统会监测到设备异常和其原因，甚至预测到设备可能出现的故障。 

　　

AI预测模型对设备24小时内的健康情况进行预测，并给出预先警告，帮助维修和生产人员提前准备和快速响应，减少紧急维修工单的产生，提前规划保障了生产的稳定性。该系统的使用节约了19%的维修时间，节省了25%的维护成本和17%的缺陷成本。

　　

生产现场数字化管理方案，生产力提升20%

　　 　　

     　　

现场博世智能制造专家提到：“数据不仅需要和物料同步，也需要同步于人”。博世使用5G数据传输，构建车间数字化管理系统，实现可视化5M1E平台，内部实现了涵盖流程、原料、设备、人事、文件系统等多个业务环节的精益日常管理，人员在公司的每个举动都能转化为数据。

　　

基于电子文档的流程全面数字化，为其他基础设施的建立奠定标准。车间数字化管理系统由可视化5M1E(人员Man、机器Machine、材料Material、方法Method、测量Measurement和环境Environment)平台赋能，实现了基于人员资质、能力认证、变更点控制管理的智能人员分配。博世长沙也因此实现了20%的生产力提升，并有效缩减12%的人力成本，更创下了顾客零投诉的记录。