三一集团：发展智能物流赋能离散制造业智慧转型

施耐德电气：数智化升级助推绿色智能制造——访施耐德电气全球供应链中国区高级副总裁张开鹏

博泽：探路汽车行业供应链数智化升级——访博泽中国物流规划经理章永辉

由点至面的制造业数智化升级路径

作为中国离散制造业代表企业的三一集团，在全球迈入工业4.0之时，积极探索传统制造业与新一代信息技术的深度融合，由此带来公司生产模式的智慧化升级发展。在这个过程中，三一机器人作为三一集团智慧转型发展的急先锋，迅速发展壮大，并形成三大业务体系和能力，在满足三一集团智能制造发展的基础上，更是要将业务向集团外拓展，为整个中国离散制造业智慧转型赋能。

三一集团智能制造布局及成效

三一集团创建于1989年，如今已成为全球知名的以工程机械制造为主体的装备制造企业。目前，三一混凝土机械稳居世界第一品牌，大吨位起重机械、履带起重机械、桩工机械、掘进机械、港口机械稳居中国第一。在工程机械制造细分的挖掘机制造领域，在2020年三一重工单年销售达98705台，首夺全球销量冠军，占据全球挖掘机市场15%的份额。三一集团取得如此优异的成绩，积极探索数字化和智能化的发展是其成功的重要因素之一。

三一集团厂房外景

三一的数字化、智能化发展之路，最早可以追溯到2007年。当年，三一就开始在生产中尝试使用焊接机器人，并于2008年后大规模推广使用。事实证明，在使用机器人后，三一生产的挖掘机的使用寿命翻了约两番，售后问题下降了四分之三。一个机器人的效率相当于四、五个焊工，而且质量更加稳定。

2008年，三一集团发布《三一集团制造技术方案大纲》，开始数字化工厂建设。同年，三一18号工厂筹建，2012年全面投产，当年即实现了产品研制周期缩短20%、生产效率提高20%、产能提升23%、不良品率降低15%、整体运营成本降低24%，被业界称为“最聪明的厂房”。三一也由此成为工程机械行业首家国家级智能制造示范企业。2018年，三一集团对外发布了“数字化”转型战略。目标是用数字化驱动公司全面转型，对企业的商业模式、管理、组织、流程等各个方面进行重构。在三一高层的设想里，2025年完成数字化转型之后，集团目前的人员结构也将发生巨大转变，由现在的20000名工人、8000名工程师变为3000名工人、30000名工程师，销售额则要超过3000亿元。目前这一变革仍在进行当中。三一机器人科技有限公司（以下简称“三一机器人”）总经理郭承志向记者披露：三一集团预算投资170亿元，要建设46座智能制造灯塔工厂。目前，三一已完成投资近100亿元，已建成投产的有22座，在建的有16座，有8座还在规划当中。

三一机器人科技有限公司总经理郭承志

在被誉为“中国最聪明的工厂”的三一重工桩机灯塔工厂中，处处可见三一机器人科技有限公司各种类型的AGV（自动导引运输车）。通过5G与工业互联网的深度融合，AGV成为工厂下料成型、焊接、机加、涂装、装配等各工艺环节的智慧物流担当。尤其是行业首创的重载AGV“双车梦幻联动”，让曾经不敢想象的27米超长超重物料的同步搬运和自动上下料成为现实，在超大尺寸和超重工件运输工况下，实现安全稳定转运、不同工装间的精准接驳。

在三一的上海临港工业产业园厂区，两条独立的生产线分布在花园左右。看不到几个工人，大吨位的零部件从地下通道自动输送过来，较轻的零部件则从空中吊运过来。大屏幕上可以随时调取某地某台机器的作业状态，甚至厂区地上的一滩积水都会被敏锐地实时监控到。整个厂区安静、有序、无异味，全然迥异于传统印象中的机械制造工厂。

三一集团上海临港产业园

在三一长沙18号灯塔工厂，10万平方米的厂房聚集齐了八大工艺，实现了一块钢板进入，一台整车开出，大大降低场内物流成本。工厂内，100多台机器人，70多台AGV小车，全部通过系统实现连接，可以实现机群与各道工序之间的统一调度与联动。灯塔工厂建设中，解决了一千多个难题，成功实现了20多项原创技术，整体产能翻倍。在机器替代人工方面，引进百余台机器人，50余台AGV，建立近20余条自动化产线，形成6大高度自动化作业岛，实现500余名工人由机器操作者向机器看护者和研究者的转型。这样不但实现了产能翻番，还保障了质量稳定，更极大降低了工人的作业强度，使他们能够更加轻松愉快地工作。

据三一集团披露：2011年，三一实现750亿元的销售高峰，公司共有7万人；2020年，销售额是1368亿元，人员却减到了一半。同时，关键性设备也从当时的11000台降到8000台。以泵车为例，灯塔工厂达产后，产能从400台增加到822台。最经典的案例是加工一个转塔的时间，从之前的11.5小时缩短到3.5小时。在2019年，三一通过数字化转型，在毛利率、净利率和人均产值这三项关键指标上，已经全面超越工程机械巨头卡特彼勒和小松。一名三一员工创造的产值，就高达410万元。

三一机器人成探索数智化发展急先锋

三一集团要向数字化转型升级发展，就需要改变和升级自己的生产制造体系，需要建设大量的智能工厂甚至无人工厂。郭承志向记者介绍，三一集团最初也尝试通过寻找外部智能制造解决方案供应商来实现公司本身的数智化发展，但是效果不是很理想，主要有以下两点原因：

第一，工程制造业是典型的离散制造业，生产是多品种、小批量，与家电和汽车等制造行业相比，其制造工艺流程的自动化成熟度不是很高，在行业里也没有标杆可以参照，因此很少有供应商能够完全理解三一集团制造的流程工艺，提出令三一满意的解决方案。例如，如今市场上AGV厂家虽然很多，但是真正能够满足重型和非标定制工业领域的却不多，能够提供整体解决方案的也不是特别多。

第二，没有哪家企业能够为三一集团提供完整一体化的解决方案。三一集团发展智能制造的目标是形成从订单到产品的全流程的智能化。但是，之前的供应商提供的都是某一个环节的智能化，相当于一个又一个的“孤岛”。因此，三一如果采购外部方案形成一体化的智能制造体系，就需要很多家供应服务商，他们之间的协调和接口对接非常复杂，使用和维护都非常不经济。

三一集团生产的挖掘机

“因此，我们董事长要求我们要打造自己的智能工厂。我们更加了解自己的工艺，了解自己的产品，因此能够更好地规划和设计整个灯塔工厂的流程。我们自己去做，能够更好地去沟通，去满足自己工厂的需求。”由此可以看出，在三一集团智能化、数字化转型的关键时期，三一机器人科技有限公司自诞生之日起便肩负着公司“智能制造急先锋”的重要使命。而三一集团在智能制造领域的大量投资与布局，使得三一机器人的智能产品、智能产线在集团内部得到充分的技术沉淀和场景应用技术积累。

三一机器人的业务布局和技术发展

目前，三一机器人公司有三大业务板块——智慧仓储物流（立体库、AGV）、智能产线（机器人系统集成）、智能叉车（锂电叉车）。2022年1月7日，三一机器人在湖南长沙召开了“三一机器人科技有限公司2022年合作伙伴大会”。在本次会议上，三一机器人发布最新的赋能离散智能制造一体化解决方案、2吨堆垛式叉车AGV新品及3吨高压锂电平衡重载叉车新品。

会上，据郭承志介绍，三一机器人公司的机器人系统集成聚焦八大工艺产线，集仓储物流、下料、成型、焊接、热处理、机加、喷涂、装配八大工艺应用于一体，专注智能工厂与智能产线规划，让生产更高效，让制造更聪明。此外，三一机器人还依托三一集团多年来的技术沉淀， 自主研发了工业级虚拟仿真、远程监控、归一化设计三大数字化平台。其中，工业级虚拟仿真平台主要对自动化单元、产线、工厂进行虚拟仿真，现场安装调试时间缩短50%；远程监控平台实现智能维保、快速预警与远程诊断，提升稳定运行时长；而通过打造非标部件参数化、非标产线模块化、非标行业标准化的归一化设计平台，可缩短设计周期，提高设计质量、实现快速交付。

三一智能制造运用大量机器人

三一机器人在本次大会上发布的超高精准度的AGV系列新产品，采用三一自主研发、行业领先的智能调度管理系统，可实现多路径规划、自学习任务优化，数字化远程运维平台实时远程监控设备状态，智能化运维更主动、更精准。由于三一AGV具备“高效率、大负荷、定位准、轻量化、智能化”五大特点，可满足离散制造业各工位间的自动化、智能化转运，实现智能、安全、高效的生产管理模式，从而降低人工劳动成本，提升转运效率，保障工艺精度，加快生产速率。

未来目标，向外赋能

对于三一机器人未来的发展，郭承志表示：虽然三一机器人现在的业务还是以三一集团内部项目为主，但是已经开始积极拓展对外业务。对外业务主要发力领域，包括铁路、新能源、钢结构等的离散制造业。三一机器人在这个领域已经有了很深的技术和丰富经验的积累，如三一机器人AGV一般采用多种导航方式，更适应工业领域，尤其是离散制造业的应用。离散制造业的工作场景相比普通物流作业更加复杂，物料更加多样化，作业环境布局也比较复杂，需要更先进的导航方式。三一的机器人由于采用了先进的组合导航方式，在行走时可以依靠激光导航，在识别物料时可以利用视觉识别系统，由此满足了离散制造作业的需求。

随着人口红利消失，劳动力会持续紧张，尤其做基层体力劳动的劳力供给更是锐减，离散制造业亟需无人化的物流和无人化的产线技术。三一机器人决心致力于依托5G、工业互联网、AI等先进技术，赋能离散制造业智能化、电动化、无人化的转型升级，为行业及社会进行智能制造赋能，推动中国制造业数字化转型发展。