浪潮信息智能製造:破解不可能三角,打開全新價值空間

2023-10-31     懂懂筆記

原標題:浪潮信息智能製造:破解不可能三角,打開全新價值空間

AI時代,所有的行業都值得被重新做一遍。製造業也面臨著被AI重塑的過程。

一方面,客戶的需求越來越個性化、多元化,傳統的「大規模、標準化」製造模式難以滿足用戶需求;另一方面,5G、雲計算、物聯網等技術越來越成熟,使得打造更具創新、更加敏捷、柔性的雲邊協同智能成為可能。

伺服器的生產製造涉及上萬個元器件,從研發、供應、生產、服務全流程實現智能化,需要一個漫長的蛻變過程。「2013年我們就開始智能工廠建設工作,從一開始就定下了自研的思路。」浪潮信息生產部總經理魯鍵透露,經過多年的探索與創新,浪潮信息的智能製造已經走到了行業最前列。

10月26日,國家工信部公布2023年智能製造示範單位名單,浪潮信息憑藉優秀的數智化研發設計與生產製造場景,獲得高端伺服器智能製造示範工廠稱號。顯然,浪潮信息已經成為智能化轉型的示範標杆。

JDM破解不可能三角

帶來更多可能性

網約車、外賣、購物……我們生活中的衣食住行處處都離不開網際網路應用。2012年之後,中國移動網際網路快速發展,創新應用也不斷湧現。與此同時,千行百業數字化應用場景也在加速落地。

每一個應用、每一個場景的背後,實際上都是算力在支撐。用戶對算力的需求快速膨脹,更重要的是對算力的需求也越來越多元化。

從2013年開始,浪潮信息感受到來自客戶需求方面的巨大變化,各種個性化的大訂單一個接一個,每家客戶的需求都不同,供應鏈常年處於應急狀態。這些網際網路客戶的業務創新快、升級快,他們對伺服器的要求也更高——不僅要個性化、定製化,還要有「過程管理」,保證按時按量地高質量交付。

除了網際網路大廠的需求變化,創新創業大潮也帶來更多的個性化小訂單需求。以浪潮信息去年的統計來看:個性化訂單占比超過80%,每年5台以下的小生產訂單超過了1萬個。

浪潮信息遇到的情況,是製造業普遍現狀,客戶對製造業的需求是個性化、低成本、短周期,還要高質量。因此,傳統的大規模、標準化生產已經難以滿足客戶需求。這種趨勢對於製造業的挑戰,已經不是簡單地升級改造,而是要通過數字化、智能化對全流程進行重構。

身處伺服器製造行業核心的浪潮信息,挑戰更加巨大。在全球高度工業化的今天,僅一台伺服器最多就要擁有10000顆以上的元器件、50餘種模塊、800餘種線纜,以及三萬多項參數。高度複雜的高科技產品,要去適應客戶極度個性化的需求,這就是浪潮從2013年開始智能化探索的目的。

這原本是一個不可能三角,因為要同時滿足複雜性、敏捷性和低成本需求。如果按照傳統製造能力來看,這是不可能實現的。但面對的客戶就是「成年人不做選擇,既要也要還要」。

經過不斷地探索實踐,浪潮信息形成了全新的獨具特色的JDM商業模式(Joint Design Manufacture,聯合設計製造模式),不僅可以為頭部用戶提供定製化的產品和服務,同時也具備領先的產品規劃布局能力,能夠第一時間將創新應用產品化,向更多用戶推廣。

在懂懂看來,JDM模式有兩大價值:

  • 第一,通過數智化破解了不可能三角,滿足客戶不同應用場景個性化、定製化的需求;
  • 第二,與客戶聯合創新,不僅可以更好地幫助客戶成長,與客戶一起打開新的價值空間,還可以更加密切地把握產業變遷方向,抓住未來應用發展的更大機遇。

也就是說,柔性生產線的建立,提升了浪潮信息的企業韌性,外界的一切變化都可以從容應對。

也正是因此,過去十年間浪潮信息抓住了雲計算變革以來的每一次產業創新機遇,實現了跨越式發展。根據相關機構統計:目前,浪潮信息伺服器銷量全球第二、中國第一;公有雲伺服器、人工智慧伺服器全球第一;存儲裝機容量全球前三。

我們知道,去年ChatGPT的爆發,又點燃了生成式AI的新一輪增長。在智能製造業已經處於領先地位的浪潮信息,也獲得了更多AI時代的紅利。

「變形金剛」是如何練成的

當年,在浪潮信息開始探索升級的時候,伺服器生產線的智能化還處於無人區。在製造業內,沒有樣板可以參考,外界客戶的需求又在快速變化。所以,這註定不是簡單地生產線升級,而是一場複雜的、涉及多個系統、多個環節的體系性重構。

近日,懂懂參觀了浪潮信息的高端伺服器智能製造基地,這是我國伺服器領域首個高端裝備智能生產基地,每年有超過30萬台各種不同配置的產品,從這裡流向千行百業。

「我們經常調侃自己的產品跟變形金剛一樣,通過前端的模塊、後端的模塊不斷組合以後,就會形成一個新的產品形態。」 主管研發智能化工作的浪潮信息硬體研發一部副總經理王武軍用「變形金剛」來比喻產品的個性化、定製化再恰當不過。浪潮共有近200款產品,涉及11.5萬個配置,面向不同應用場景需要不同的配置組合,會有無數個「變形」的衍生產品,通過這些柔性生產線被製造出來。這其中,要經過研發、供應、生產、客服等所有業務流程,難度可想而知。

在懂懂看來,升級並不是簡單地數字化,而是以數字化的思維去思考業務邏輯。

在研發環節,以前是以產品、項目為核心,現在則是以客戶需求為核心,並且要將供應、製造等環節一體化地考慮進來。新的模式是「模塊化+平台化」,這種模式可以把所有的產品變成CBB(Common Building Block)的組合,由此降低產品研發的工程量,同時在前端產品多樣化的同時,還可以把供應鏈的複雜度降下來,並且將數據順利地延伸到製造環節。

其實,想到「變形金剛」,也就非常容易理解「模塊化+平台化」的組合,強大的平台與靈活的模塊,讓產品可以隨意百變,滿足個性化需求的同時,又具備了強大的實力。

浪潮信息研發的敏捷度已經處於全球領先水平,每年可完成新配置、新產品評審30000多個,產品設計變更達9000餘次。自從實施數字化、智能化轉型以來,浪潮信息新品研發周期壓縮了50%,產品上市時間縮短了50%,電子料管理效率提升了87%,配置驗證評審效率提升了54%。一款新品的研發周期,已經從1.5年壓縮到了9個月,客戶提出的需求最快可以3個月交付樣機。

在供應環節,據浪潮信息計劃與供應管理部高級經理趙魯寧介紹:浪潮信息已經形成了整個數字化系統為雙核心並行體系,在以ERP為運營大腦、供應鏈計劃和決策系統為供應鏈指揮大腦,以MES、TMS、WMS為高效執行系統的基礎上,實現了數字化生產計劃平台穩定運行,統一平台、統一調度、柔性供應。

這個供應系統的核心優勢有兩點:

  • 一是生態協同。與客戶、供應商的數據打通,快速、精確的完成與供應商的信息互通,可以第一時間把供應計劃反饋給客戶手中,從而達到效率最高的同時,做到成本最優。
  • 二是智能決策。個性化、定製化帶來了供應鏈的高複雜度、靈活性和成本的挑戰,浪潮信息形成了以供應鏈計劃大腦為智算引擎、智能商業分析平台為決策輔助大腦、智能商務作業平台為執行管理底座的智慧供應鏈體系。這三部分構成了一個具備決策能力的超強大腦,提高了全球供需資源整合和協作能力。

接下來再說說製造業的核心環節——生產。懂懂參觀的高端伺服器生產線,據浪潮信息生產部總經理魯鍵介紹,智能製造優先採取了人機協同的裝配方式,這是現階段最經濟的一種模式。智能化主要體現在系統+裝備上,數字化工藝系統會自動解析開發訂單,形成作業指導書,實時指導作業。一張柔性生產線的前端只需要3位工人,後續很多精密組裝、檢測等環節,都是通過一個個智能裝備來完成,實現了無人化替代。

「軟體可以自己開發,智能化的工具也能自己開發」。魯鍵強調的自研,是因為浪潮信息是這個領域的開路者,智能工廠背後有100多人的開發團隊,由機械、電氣、機器人、視覺等各個領域的工程師組成,經過不斷設計各類智能化工具,最終形成了一套完整的伺服器智能化產線。

舉個例子:每塊主板包含14588個針腳,一個針腳出現問題都可能影響整體產品品質,以前依靠檢測人員肉眼檢測,效率低、難度大、誤差高。浪潮開發了彎針檢測設備,依託AI生產系統的智能算法,再結合大數據,通過對數千張圖片進行深度學習,可在30秒內完成自動檢測。

「我們的整個裝配環節,通過人機協同單點自動化的方式去逐個擊破這些難點。這幾年導入了100多種智能化設備。」正如魯鍵所說,懂懂在生產線上看到了物聯網機械臂裝配、信源彎針自動檢測設備,AI視覺質檢、雲上工廠實時數據交互,以及內存按壓機器人、智能鎖附機器人、智能裝配機器人等等。

(內存按壓機器人)

再舉個例子,一台伺服器生產出來,後期要經過多種測試環節,人工更難以勝任。目前在高端伺服器生產線已經完全實現了無人老化測試,每一台伺服器都會經過10小時到上百小時不等的壓力測試,智能巡檢機器人的身上裝有4k高清攝像頭,以及溫濕度、噪音等傳感設備,可將測試數據回傳到分析平台上,把工程師從嘈雜的環境中解放出來,還可以實現24小時不間斷監控。

數字化、智能化徹底解決了伺服器小批量定製化的難題。相比於傳統生產方式,浪潮信息智能製造人員配備減少75%,而生產效率提升了30%、產能提升了4倍。與2018年相比,生產的機型由115種增加到了近200種,增幅近60%;訂單配置由5萬個增加到11.5萬個,但是浪潮的產品交付周期,卻從18天縮短到了5~7天,產品庫存也大幅度降低。

當然,產品的定製化,給後期的服務也來帶更大挑戰。對此浪潮信息開發了InService智控平台,這個平台擁有融合了「源」大模型的智能客服大腦,已經落地智能診斷、智能預測、智能機器人等功能模塊,實現了主動服務、智能服務。客戶的設備在接入InService平台後可以大幅提高日常運維效率:設備故障處置時效提升了50%以上,運維資源節省90%以上。

智能客服大腦具備了兩大優勢:第一是快速診斷,一台伺服器的診斷及問題定位過程僅需30秒,整體準確率已達85%以上,其中硬碟、內存等主要部件準確率可達90%以上;第二是預測未病,浪潮信息採用AI技術,建立了針對硬碟、內存、CPU等主要部件的失效預測模型,在故障預測方面遠高於業界水平。目前系統已實現HDD故障預測、SSD壽命預測,能夠提前14天預測風險盤,故障預測準確率超過90%,誤報率小於1%。

我們知道,電影中的「變形金剛」之所以強大,核心在於可以變換形態,以不同形態的優勢來對付對手。並且,變換形態的過程很流暢,在進行戰鬥的時候也可以盡情地展現靈活性。今天,客戶對算力的需求,就是需要「變形金剛」這樣的產品。柔性生產線可以高效、低成本幫助客戶打造出不同的「變形金剛」,去完成不同的任務——這正是智能製造的產業價值所在。

持續進化,雲工廠加速衍變

如果說研發、供應、生產、服務是縱向鏈條的智能化,還有一個智能化的切面則是橫向的。

浪潮信息目前在全球共有14個工廠,分布在全球的14個製造基地,實現了基於雲的全球化生產,所有設備都連接到車間雲,整個流程都實現了雲管理。診斷雲、設備雲、工藝雲、質量雲、交付雲,這些雲互聯互通,融合構成了浪潮信息的「雲上工廠」。

產品是個性化的,但是雲工廠卻是標準化的。雲上工廠統一下髮指令給設備和工人,保證全球無論哪一座工廠,都能執行相同的管理工藝以及品質標準,實現了全球一致的高品質製造和交付工廠系統。

這背後,就是數據驅動的全新發展模式。

所謂雲工廠,是由部署在上面的ERP、MES、WMS、PLM、CRM、SRM等數十個信息系統組成,所有的設備數據、生產數據、管理數據等多類數據都跑在雲上,所有的生產、製造都可以通過雲去統一管控。這也可以理解為,在實體的工廠之上,鏡像著一個數字虛擬工廠,數字工廠指導著實體工廠的運行。

據悉,浪潮信息目前還在持續升級數字系統,將產品設計、製造、裝配、使用、維護、服務直至產品回收再利用等全生命周期的數據進行採集,彙集到數字樣機邏輯模型中,這樣數字樣機不僅可以取代或精簡物理樣機,還能夠實現研發與測試驗證、生產及營銷環節數據鏈路的打通,通過對產品生命周期的數據分析,可以為產品規劃和升級、供應鏈改造等提供科學的數據支持。

(數字樣機仿真設計)

雲工廠還有一大好處,就是可以快速擴張,響應用戶需求。「以前我們建一個新的工廠非常費勁,現在就非常簡單了,硬體有模塊化的流水線,軟體系統已經在雲端部署。建一個工廠只需要在當地拿到許可證,就可以快速建廠。」魯鍵表示,新增一批設備過去,然後連接上雲,雲上工廠就可以自動把系統、工藝文件分發下去,工廠很快就能投入生產。

當然,智能化改造還遠未走到終點。智能化升級是一個漸進的過程,浪潮信息在未來的發展中將繼續不斷探索、創新,快速疊代,用自己的實踐為產業趟出一條路來。

五年前伺服器測試老化還做不到完全無人,時常需要人工干預一下,如今測試室內再也不需要有人進入,全部由機器人替代;五年前安裝硬碟還需要用電動螺絲刀,現在則完全是機械手來替代。隨著數據中心的發展,對機櫃的需求增大,如果靠人力來組裝不現實,如今有了智能裝配機器人,再也不需要人力進行搬運。

「我們實現了雲計算、物聯網、大數據、移動互聯等最新的IT技術,從伺服器、整機製造到深度融合,已經走過人機結合的初級階段,正在向無人化全自動化轉變。」當談及未來的方向時魯鍵強調。

【結束語】

作為製造業大國,向高端化、智能化、綠色化的升級是中國產業升級、高質量發展的必經之路。

智能製造不是單一項目,而是一場利用數字化與智能化技術、持續優化的探索之旅。浪潮智能工廠給製造業升級帶來了三大價值:第一是探索出了可複製的模式,拿來可用;第二是探索出全新的模式,打開了產業新的發展空間;第三是思維模式、思考方式的變化,面向未來不僅要重構工廠,更重要的是重構思維。

文章來源: https://twgreatdaily.com/3a2a0700b1226607858f7642ff72d380.html