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

伴随着汽车电动化，网联化，自动化的发展，大数据和人工智能在汽车产业链生态中扮演着越来越重要的角色它不仅改变了汽车的功能，还赋能了汽车自动驾驶，汽车驾驶舱等领域的进化和发展也改变了汽车的制造模式，重构了汽车智能制造的价值链和生态系统

最近几天，笔者走访了博世位于湖南长沙的灯塔工厂，该工厂入围了3月份世界经济论坛公布的2022年首批13家灯塔工厂是继博世无锡工厂，博世苏州工厂之后，博世第三家获得灯塔工厂称号的智能制造工厂截至目前，全球已有来自22个行业的103家工厂获此殊荣，其中37家位于中国，占比超过1/3，居世界第一

灯塔工厂作为智能时代的最先进工厂，被誉为智能制造的奥斯卡它由世界经济论坛和麦肯锡公司于2018年联合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年在华中地区建立的第一家工厂其产品涵盖汽车稳定系统和防抱死制动系统电机，发动机冷却风扇，空调鼓风机电机和风扇，车窗升降电机，座椅电机，雨刮器电机等伴随着电气化和智能化的发展，博世长沙工厂还致力于为行业提供舒适电机，动力总成电机，新一代雨刮系统和热管理系统，专注于改善驾驶体验此次参观灯塔工厂，我从五个方面欣赏博世在智能制造领域的创新举措

人工驱动生产能源管理系统，年耗电量降低18%

博世长沙采用自主研发的人工智能驱动生产能源管理系统，加速生产转型系统搭载自主研发的AI算法，可以结合客户需求和预测，生产计划，天气状况，温湿度等业务和环境因素，滚动推出未来7天的生产线级用能预测和生产调度当预测结果精确到小时时，平均绝对百分比误差仍低于3.2%

此外，在AI算法的加持下，系统还能提供优化的停机管理和准确的能耗异常监控，让节能减排深入到方方面面目前，该系统已帮助博世长沙工厂年耗电量降低18%，二氧化碳排放量降低14%，进一步引导生产转型的数字化进程

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，这套系统可以在毫秒级了解设备的动态，为问题分析提供非常有利的依据深度和智能化不仅可以提高维修过程的敏捷性和效率，还可以实现设备的智能化管理，为稳定生产消除后顾之忧博世在长沙的设备预测维修系统，通过分析历史数据和监控实时数据，利用深度学习算法实现预防维修向预测维修的转变

在生产中收集数据，通过分析和挖掘数据来指导生产数据采集的关键是传感器振动传感器广泛用于预测性维护系统通过收集的数据和相应的常见故障原因，数据分析团队构建数据模型在实际生产中，运行训练好的模型，系统会监控设备异常及其原因，甚至预测设备可能出现的故障

AI预测模型预测24小时内设备的健康状况，并提前预警，帮助维修和生产人员提前准备并快速响应，减少紧急维修订单的产生，通过提前计划确保生产的稳定性该系统的使用节省了19%的维护时间，25%的维护成本和17%的缺陷成本

现场数字化管理方案，生产率提高20%

现场的博世智能制造专家提到:数据不仅要与材料同步，还要与人同步利用博世5G数据传输，构建车间数字化管理系统，实现可视化5M1E平台内部实现涵盖流程，原材料，设备，人员，文件系统等业务环节的精益化日常管理，公司内人员的一举一动都可以转化为数据

基于电子文件的过程完全数字化，这为建立其他基础设施奠定了标准数字化车间管理系统由visual 5M1E平台启用，实现了基于人员资质，能力认证，变点控制管理的智能人员配置因此，博世实现了20%的生产率增长，有效降低了12%的劳动力成本，并创造了零客户投诉的记录

智能数据决策系统，精确预测和干预

数据智能决策系统包括数据采集，数据处理，模型建立和验证以及应用博世数据科学家夏现场介绍，通过在设备上安装各种智能传感器，博世长沙持续采集生产过程中的各种数据本文在海量数据资源的基础上，利用大数据技术和机器学习算法进行深入分析，建立了高精度的耗材使用寿命预测模型从多个维度分析了生产性能和耗材损耗，给出了耗材的最佳更换时间通过对模型的检验，提高了产品质量稳定性，同时避免了单一经验和人为误判造成的浪费

比如在具体应用中，还将振动传感器应用于耗材的智能决策，将振动特征与其他数据相结合，使生产线的刀具更换更加智能，焊接控制传感器可以检测焊接过程中的关键变量，并准确预测焊条的使用寿命。

该机型上线后，有助于延长焊条，车刀，车刀，剥皮带等耗材的使用寿命30%以上，节省50%的更换时间。

中间站端到端智能物流，关键指标实时显示。

博世物流信息的流通和互动始于上游供应商博世物流一体化中台打通了卡车预定，自动补货，智能物流配送，生产执行五大块通过港口的连接，从原材料供应，运输和内部流通到生产和货物交付，材料和数据被同步使用整个流程由物流中台通过实时数据，异常监控，报警连接，在流程大数据的加持下实现全局赋能通过自动引导运输车辆的灵活调度，RFID/视觉识别，自动应用和智能报告，结合云技术，AI技术和物流业务的深度融合，该平台已帮助博世长沙节省了30%的物流成本和15%的库存周转天数，将生产周期缩短至三年前的64%

博世长沙总经理魏岩表示:作为德国最早推出工业4.0的企业之一，博世一直致力于工业4.0的完善，并取得了显著成效基于数字化和智能叠加，通过不断创新探索精益生产管理未来，博世长沙将继续做第四次工业革命的先行者和排头兵，加速中国制造业数字化转型变革，释放绿色低碳潜能，探索智能制造新未来

魏延进一步提到，市场已经不能用传统的数据方法来预测相反，它需要更好的数字化方法来实现，需要更加智能，灵活，多变的互联网来促进信息交流AI加持使工厂实现自学习，精确的数字双胞胎可以指导数字模型的生产未来，作为博世长沙灯塔工厂，将不断实现技术创新和自我突破博世将致力于全面实现生产过程的物联网，人工智能，自动化，智能化和数字化，构建智能制造价值链和智能生态系统，继续朝着博世长沙未来工厂的建设目标前进，助推中国制造的数字化智能化转型