复工时刻，“关灯工厂”能续命吗？

疫情之下，制造业面临前所未有的“大考”。

为有效防控疫情，春节假期延长，众多企业被迫延迟开工，这对于严重依靠人工和设备的制造业简直是最严厉的打击。

比如，员工无法按时到岗，意味着生产车间中的机器设备将会没有人去操作；

而产线停摆，则会导致整个企业的经营活动陷入停滞状态；

加之订单无法如期交付，企业还会面临违约风险、客户丢失等情况······

因此，全社会何时能控制住疫情并且早日实现复工复产，是企业们，尤其是制造业最为关注的事情。

尽管劳动密集型产业为我们提供了大量的工作机会，但是在疫情来临后，也让我们意识到对于人工的高度依赖，一定程度上对于企业运营是有潜在风险的。

关灯工厂又可称为无人工厂，由于无需人工操作或仅需要极少的人，就可以在关灯的情况下实现正常运转而在近日备受关注。它会是未来工厂的演进方向吗？

现如今不少的制造型企业都在试水“关灯工厂”，比如宝钢、富士康、日月光等。

同时，从已复工的企业中，我们也能发现：率先恢复正常运转的企业，不少都具有技术先进、自动化程度高的特点，比如“不停产”的宝钢股份上海宝山基地，即便是在春节期间也没停过工。

宝钢的“不碰面生产”和黑灯工厂

中国宝武钢铁集团有限公司是中国最大、最现代化的钢铁联合企业，总部位于上海和武汉，而宝山钢铁股份有限公司，也就是宝钢股份，正是他旗下的子公司。

今年1月，宝钢股份的上海宝山基地工厂首次入选世界经济论坛发布的全球“灯塔工厂”名单。面对疫情，这个新上榜的“灯塔工厂”有什么优秀的表现呢？

据行业人士透露，该工厂实现了覆盖全厂的智能制造，不仅提升生产效率，更在特殊时期，实现了疫情防控和稳产、高产的有效平衡。

春节假期以来，上海宝山基地的这个工厂没停过工。在厂区里，这些为数不多的工人依然戴着口罩坚守一线。而为他们带来保障的，除了口罩和各种防疫措施，还有遍布各道工序的机器人和自动化智能装备。

这个“灯塔工厂”的智慧制造都有何体现？比如冷轧车间，智能化改造前，冷轧生产线上工人众多：进料关口要站两名工人，负责把控钢卷质量；锌锅旁站两名工人，负责随时捞渣；成品出口站一名工人，检查成品质量；仓库里站两名工人，负责打捆贴标；此外，还需要至少一名的流动工人，随时应付突发情况。

据知情人士透露，以前产线上工人多，相互之间需要密切配合和互帮互助，但是若是遇到如今这样的疫情，就不太适合开工了。但是通过改造，冷轧车间内以前需要工人们去完成的那些最危险、最脏、最难的工作，比如进料、捞渣、出料、打包等，现如今都可以交给机器人们去完成。

目前，该基地有这样两条200米长的生产线，每条只需2、3名工人流动照看，基本可以实现不碰面生产。在生产线的一侧，有一个100多平方米的“六合一”操作室，分散坐着几名工人，他们通过电子幕墙，观察着生产线上的一切，而整个车间还不到十人。

如果生产线上真要遇到什么技术问题，工程师坐在家里就能解决。工作人员表示，手机中安装了智能远程操控软件后，通过手机操作，工程师不光能看到上海基地，就连远在三千公里外的宝钢湛江基地的情况也能清晰看到。

工作人员透露，去年开始，宝山基地的智慧制造就进入新阶段。宝钢股份开始对上海基地所有工厂和生产项目进行系统规划、顶层设计，从整体上大规模采用大数据、人工智能技术，提升生产效率和质量，并加强稳定性，降低成本。比如，经过人工智能分析后，宝山基地数百辆运输车一年能少行驶1亿公里。

另外，宝钢股份的冷轧厂C008热镀锌智能车间，有一个业内早有耳闻的别称——黑灯工厂。

之所以得此名字，是因为原来的冷轧车间都是灯火通明的，经过2016年的改造后，原来由人工开的行车变成无人驾驶行车，也就不再需要行车工人现场驾驶，从而具备了24小时黑灯操作的条件。

宝钢股份冷轧厂C008热镀锌智能车间是工信部钢铁企业智能制造示范试点和工业互联网应用试点项目，通过应用信息化技术，这里实现了行车无人化，库区管理和钢卷驳运等物流作业无人化；机组入口拆捆、锌锅捞渣、出口取样、打捆和贴标等作业全部应用机器人技术。

“冷轧厂C008热镀锌智能车间实施各环节无人化运作后，吨钢能耗下降了15%，综合污染物吨钢下降30%、劳动效率提升30%，产能提升20%，加工成本下降10%。”

除了“黑灯工厂”，在上海宝山的宝钢股份生产基地，还有六台无人驾驶框架车已参与到钢材转库、装船作业中，取代了原来的人工驾驶框架车，实现了“无人化”仓库与自动码头间的贯通。

富士康的深圳“关灯工厂”

众所周知，富士康凭借给iPhone代工而闻名海内外，然而，近些年他们还希望能在全球科技界有更大的影响力。

自2012年第一座关灯工厂在成都投入使用以来，富士康旗下的工业富联已经在深圳、成都、郑州、太原等地运行了6座关灯工厂，包括了精密机构件加工工厂、智能刀具加工工厂、精密组装、测试及包装工厂等。

“目前，六座关灯工厂已发展出设备监控维修预测、质量检测预判改进、能耗监控物流配置、产量优化智能调度、制程参数调整优化等多项基于工业现场的人工智能应用。”

到了2019年初，在瑞士日内瓦举办的达沃斯世界经济论坛上，富士康打造的深圳龙华“关灯工厂”入选世界“制造业灯塔工厂”，成为当时全球16家技术领先的制造业工厂之一。

据行业人士透露，他们位于深圳的这个“关灯工厂”已经基本做到熄灯状态下的无人自主作业，全部生产活动由电脑进行控制，生产第一线配有机器人而无需配备工人。另外，工业富联自主研发的雾小脑将海量设备连接至边缘计算及云端，应用到表面贴装、数控加工、机器人、组装测试、环境数据采集等场景，覆盖全行业数据采集。该“关灯工厂”最终使得生产效率提高30%，库存周期降低15%。

富士康的关灯工厂

不开灯、更没有工人，那么该工厂的产线是如何工作的？

就拿数字化刀具切削生产线的来讲，其是在车间未开灯，仅有一排绿色的生产指示灯亮着的情况下就开始工作的。在机器确认了工作流程后，机器手将粗坯送入第一台机台，机台自动接收后关闭窗口，后由机台内的刀具进行切削。每个机台内部的上方悬着一个罗盘，标着数字1-20，每个数字下对应一把旋转刀具，而每一把刀承担一项任务。

工作人员透露，深圳的这个“关灯工厂”整个项目导入108台自动化设备，并已完成联网化。制程中SMT导入设备9台，节省人力50人，节省比例96%；ASSY导入设备21台，节省人力74人，节省比例79%；Test导入设备78台，节省人力156人，节省比例88%。

在整体项目完成后，人力节省280人，人力节省88%，提升效益2.5倍。

日月光：2020年完成15座关灯工厂

日月光集团成立于1984年，是全球知名的半导体制造服务公司之一。专注于提供半导体客户完整之封装及测试服务，包括晶片前段测试及晶圆针测至后段之封装、材料及成品测试的一元化服务。

自2011年开始，日月光投入关灯工厂的建设，期间经过很多次失败。到了2017年，他们已有3座关灯工厂，目前正建设第10座与第11座关灯工厂，预计2020年底将扩增至15座。

对于日月光来讲，建关灯工厂的目的在于节省电力成本和人力成本。关灯工厂将应用到人工智能、大数据及自动化技术，利用人工智能技术进行预测分析、影像辨识与信息安全，利用大数据进行实时派工、机台预期保养及材料追踪。

“关灯工厂在效益方面可提升73%，测试方面交期缩短33%，1座关灯工厂需要投资大约9410万元新台币，将有助于节省86%人力。”

目前，日月光半导体已经有9座关灯工厂，从一开始的晶圆凸块封装，演进到覆晶封装(FC)、系统级封装(SiP)，然后持续往打线封装(WB)以及晶圆封测发展。

在封装制程阶段，一个制程要跑5~6次，还有时效、进出顺序等非常复杂的手续，传统做法是填工单、作颜色标记、作业员推着产品走，但是到要封装1000多个零组件时，时间方面就会有较高的要求，很难做到有效管控。

随着IC封测业务的发展，倒逼着日月光必须走向关灯工厂，力求封测制程自动化，进一步化繁为简。

工作人员表示，日月光关灯工厂的设计，目前是一层楼为一座，未来希望是3个楼层就是一座关灯工厂，长期目标则是12层楼是一整座关灯工厂。

在日月光和矽品合作成立日月光投控后，面对中国大陆长电科技、天水华天、通富微电在低阶IC封测领域的竞争，日月光投控正全方位，不遗余力地打造关灯工厂。

未来工厂的进化除了宝钢、富士康、日月光等在打造关灯工厂，雅士林智能家居与ABB智能机器人也在合作打造自己的“关灯工厂”。据公开信息，旗下的集成灶、洗碗机等雅士林智能家居产品生产的核心流程，全部实现智能化和信息化，减少了公差，与传统生产相比生产效率提升较多。

而协鑫集成是全球一线组件制造商，也在积极研究智能制造工厂模式，现在它的两个车间、六条生产线已经装上了阿里云ET工业大脑，其中包括一个“熄灯工厂”。这个位于张家港的“熄灯工厂”保持着25℃恒温、60%恒湿的工作环境，并且没有嘈杂的机器轰鸣声和工人忙碌的身影，只有数盏闪烁的红绿信号灯、一台台高速运转的机器以及处于繁忙工作中的AGV小车。

未来的工厂到底要进化为什么样？

除了前面提到的这些关灯工厂，目前还有一些智慧工厂同样引人注目，比如西门子、博世、宝洁、欧姆龙、施耐德等，以及美的、格力、华为等也在谋求工厂的智能化转型。

其中，西门子“工业4.0创新实验室”则是受到关注比较多，该实验室融合PLM、MOM和TIA三大软件技术，结合第三方制造与检测硬件设施，以数字化方式实现和管理流程规划、产品设计与仿真、生产线仿真、虚拟调试、机器人控制等，并通过远程协作实现生产制造流程的无缝衔接。

而美的集团在其武汉智慧空调数字化工厂展示了平均每18秒钟就有一台空调外机下线的空调外机装配线，这也是全球智能化率较高的空调外机装配线。

至于海尔的互联工厂，更多地可以理解为是一个生态系统，是对整个企业全系统全流程进行颠覆。互联工厂通过大数据实现大规模定制、个性化生产，通过人、机、物的互联互通，满足用户个性化需求。

宝洁公司关灯工厂

无论是国内还是国外企业，智慧工厂的构建都需要强大的智能装备去支撑，包括工业自动化软件、基于机器人的自动生产线和一站式解决方案等。那么，到底哪种智慧工厂更能受到追捧？

在探索未来工厂的模式时，不管是哪种智慧工厂，都需要企业付出实实在在的人力、物力，以及真金白银，才能有所收获。而一旦智慧工厂的技术壁垒构筑起来，并且模式成熟之后，该工厂将比普通工厂，在提质降本增效方面会有很大提升，同时相比其他企业，也会超前发展了至少二到三年的时间。

疫情之下，部分的工人们受到交通管制、居家隔离等限制而不能及时返岗，然而，目前的制造业对人工又是高度依赖的......以上这些因素，使得工厂的产能恢复与正常运营受到了较大的影响。