你知道嗎？

你在路上見到的冷藏箱

超過一半是中集造

你吃的進口牛肉喝的進口牛奶

都是靠這臺“大冰箱”保鮮運輸

造1臺冷藏箱需要多長時間？

答案是，220秒

為何這么牛？

今天為大家揭開謎底

 中集集團旗下青島中集冷藏箱生產(chǎn)線

12月6日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、國務(wù)院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合公告，發(fā)布了《2023 年度智能制造示范工廠揭榜單位》名單，中集集團旗下青島中集冷藏箱制造有限公司（以下簡稱：青島冷箱）成功入選國家級“智能制造示范工廠”，這也是中集集團首家工廠獲得此“國字號榮譽”。

此次評選是上述五部門為貫徹落實《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》聯(lián)合發(fā)起的，以揭榜掛帥方式建設(shè)一批智能制造示范工廠和智慧供應(yīng)鏈，在各行業(yè)、各領(lǐng)域選出和樹立一批排頭兵企業(yè)，推進智能制造高質(zhì)量發(fā)展。

 數(shù)字化替代“老法師”的小木棒

目前全球貿(mào)易90%的運輸量，都是通過海運完成。中集集團作為全球最大的冷藏箱制造商，市場份額保持行業(yè)領(lǐng)先，其中，青島冷箱在中集的兩家冷藏箱生產(chǎn)基地中體量最大。

冷藏箱，可以看作是一個移動的特大號“冰箱”，運輸過程中要經(jīng)受風吹日曬，對冷藏、保溫性能要求非常高，除了需要專用溫控設(shè)備進行溫度調(diào)節(jié)外，還需特殊材料進行隔熱保溫。聚氨酯泡沫是目前全球應(yīng)用最廣泛的冷藏箱保溫材料，它像一層“羽絨服”，能夠隔絕車廂內(nèi)外的熱量交換，讓車廂內(nèi)部始終保持低溫。

保溫層的發(fā)泡工藝是冷藏箱中最核心的技術(shù)。鋼質(zhì)冷藏箱由內(nèi)外兩層鋼板，加上中間聚氨酯發(fā)泡料組成三明治結(jié)構(gòu)，整個發(fā)泡過程是閉式澆筑。發(fā)泡是一個化學反應(yīng)，混合液需流動覆蓋到接近40尺的鋼板，化學反應(yīng)不充分，會出現(xiàn)鋼板和泡沫粘結(jié)不好，導致分層、漏泡等現(xiàn)象，影響冷藏箱的保溫效果。但鋼板和保溫層均是不透明材料，如何查看發(fā)泡過程中化學反應(yīng)是否充分？

過去，依靠發(fā)泡工程師莊興民這群“老法師”，拿著小木棒敲打冷藏箱，“聞聲辨病”。而稱得上“老法師”的人至少需有10年以上發(fā)泡工藝經(jīng)驗，能夠符合條件的人在整個行業(yè)都屈指可數(shù)。

 然而，影響發(fā)泡工藝的重要參數(shù)40余種，甚至有的參數(shù)人工難以觀測，過于依賴人工經(jīng)驗，可能會出現(xiàn)判斷錯誤，導致有問題查不出來的現(xiàn)象偶有發(fā)生。

這個痛點如何解決？中集集團開出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級“藥方”。

2018年，青島冷箱通過在生產(chǎn)線上部署傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，采集整個發(fā)泡工藝過程中各項參數(shù)。這些設(shè)備可以與生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)進行實時連接，并傳輸動態(tài)數(shù)據(jù)到云平臺。工程師們對采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，以獲得生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵指標和參數(shù)，知道在什么參數(shù)組合之下，發(fā)泡會出現(xiàn)化學反應(yīng)不充分。

在參數(shù)得到精確控制的情況下，青島冷藏箱質(zhì)量返修率大幅下降。在不良品率最高的冷藏箱頂板生產(chǎn)中，不良品率下降14%，穩(wěn)定在2%以內(nèi)。返修率大幅下降也意味著返修成本的大幅降低，一年下來，可降低冷藏箱返修成本約4萬元。

當數(shù)據(jù)積累到了可觀量級之后，青島冷箱進一步推動工藝智能化升級。通過機器學習算法來推動工藝改善，預測給定生產(chǎn)條件下的不良品概率的能力。例如，通過自動學習和識別復雜的條件變化，可預測生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是否為不良品，然后反向優(yōu)化工藝參數(shù)，變“事后分析”為“事前控制”。集團總部與青島冷箱協(xié)同開發(fā)的發(fā)泡AI預測APP，包含參數(shù)監(jiān)控、預測注料、質(zhì)量跟蹤、保壓監(jiān)控等功能，工程師們可以通過手機隨時隨地查看關(guān)鍵參數(shù)，出現(xiàn)質(zhì)量問題可以第一時間做出響應(yīng)，來達到提升發(fā)泡品質(zhì)。

青島冷箱通過AI對工藝參數(shù)進行精確控制和定制化調(diào)整后，發(fā)泡液用量持續(xù)降低，單張頂板用量從126公斤降至116公斤，實現(xiàn)了發(fā)泡板材料成本降低8%。保壓時間從開始的35分鐘降至目前的28分鐘，效率累計提升20%。人工效率從之前的9人天/臺，降到現(xiàn)在的4.5人天/臺。按照產(chǎn)能最高負荷計算，以前一天只能生產(chǎn)240臺冷藏箱，現(xiàn)在可以輕松生產(chǎn)300臺，相當于220秒造出1臺“大冰箱”。

 數(shù)字孿生讓涂裝車間智能化升級

在冷藏箱的生產(chǎn)過程中，還需要大量使用噴漆工藝，漆膜厚度均勻是影響涂裝質(zhì)量的一個重要因素。

青島冷箱在涂裝車間搭建了數(shù)字孿生平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)平臺與產(chǎn)線設(shè)備互聯(lián)，建立產(chǎn)線仿真、工藝仿真。一比一還原真實產(chǎn)線，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、故障預測和優(yōu)化調(diào)整，為生產(chǎn)決策提供依據(jù)。針對漆膜厚度均勻問題，工程師們通過收集機器人軌跡程序，以樣板測試噴漆在不同溫度、磨損程度、不同壓力值下的膜厚、噴漆范圍數(shù)據(jù)，輸入工藝仿真軟件。將機器人及往復自動噴設(shè)備噴漆過程模擬出來，重現(xiàn)現(xiàn)場噴漆過程，在仿真端對比不同參數(shù)下的噴漆效果，輸出機器人程序供現(xiàn)場參考。

工程師可以直接查看不同的優(yōu)化解決方案，并在生產(chǎn)之前進行改進。例如，對機器人的噴涂軌跡和速度進行優(yōu)化和規(guī)劃、噴涂區(qū)域和角度精準地判斷等。噴涂參數(shù)優(yōu)化仿真能提高漆膜厚度的均一性，并在滿足質(zhì)量要求的前提下降低油漆消耗。

隨著智能制造技術(shù)和應(yīng)用的持續(xù)推進，國家對智能制造示范工廠的評價體系，已從單點智能、局部自動化，升級到供應(yīng)鏈打通和協(xié)同，并向價值鏈上游研發(fā)設(shè)計和下游銷售服務(wù)等高價值環(huán)節(jié)延伸，最終推動生產(chǎn)方式、商業(yè)模式和業(yè)務(wù)形態(tài)的創(chuàng)新變革。

 涂裝車間搭建數(shù)字孿生

在本次揭榜中，青島冷箱的產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)與設(shè)計、虛擬試驗與調(diào)試、可制造性設(shè)計、智能在線檢測、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化、數(shù)字孿生工廠建設(shè)、生產(chǎn)計劃優(yōu)化、車間智能排產(chǎn)、產(chǎn)線柔性配置、精益生產(chǎn)管理、智能倉儲、安全風險實時監(jiān)測與應(yīng)急處置等12個項目典型場景入選。

青島冷箱以數(shù)字化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型為方向，通過智能工廠建設(shè)，實現(xiàn)了51%的工序完全自動化，生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動化采集達到75%。智能排產(chǎn)系統(tǒng)將排程時間從2小時大幅縮短至10分鐘，人均效率提升50%，單箱能耗降低16%，發(fā)泡材料成本節(jié)約8%，生產(chǎn)制造周期縮短21.4%，整體交付周期縮短11.6%，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能企業(yè)降本增效的成效顯著。

 未來可期 中集數(shù)字化建設(shè)積厚成勢

推進兩化（即：信息化與工業(yè)化）深度融合、加快制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，是搶抓新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的必然選擇，是制造強國、網(wǎng)絡(luò)強國和數(shù)字中國建設(shè)的關(guān)鍵路徑，也是構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局的重要支撐。

從2018年開始，中集集團開始積極推進兩化深度融合和智能制造，聚焦以數(shù)字化示范企業(yè)作為牽引的核心企業(yè)，賦能制造轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展，實現(xiàn)降本提質(zhì)增效。從青島冷箱和蕪湖瑞江開始試點，針對業(yè)務(wù)痛點，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺五層架構(gòu)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)互聯(lián)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析以及業(yè)務(wù)應(yīng)用，以生產(chǎn)運行控制、物聯(lián)網(wǎng)為主實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和連接，通過數(shù)據(jù)庫和人工智能實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)應(yīng)用。

截至目前，中集集團已經(jīng)打造了12家省級、1家國家級智能制造工廠，實現(xiàn)了工業(yè)3.0的跨越。另外，2023年11月寧波中集被工信部評為國家級5G工廠，打造了全國集裝箱行業(yè)首家5G全連接工廠，為行業(yè)樹立數(shù)字化標桿。

全球制造業(yè)正在從以信息化、數(shù)字化為主的工業(yè)3.0步入以智能化為主的工業(yè)4.0階段。過去幾年，中集集團各大業(yè)務(wù)板塊聚焦自動化升級，如集裝箱“龍騰計劃”、車輛“超級麥哲倫計劃”、能化“夢六、夢七計劃”等，通過兩化深度融合，結(jié)合精益的積累，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動改善。

下一步，中集將結(jié)合“數(shù)字中集”五年規(guī)劃，通過高標引領(lǐng)，力爭在集團打造的30家核心企業(yè)中實現(xiàn)省級智能制造工廠占比50%、國家級智能制造示范工廠4家，以“全球燈塔工廠”為目標，邁向工業(yè)4.0，推進中集智能制造高質(zhì)量發(fā)展。