富士康“关灯工厂”：全球最聪明的制造场域是如何炼成的？
富士康深圳龙华熄灯工厂入选世界“制造业灯塔工厂”，成为全球16家技术领先的制造业工厂之一。对于这座工厂，达沃斯世界经济论坛的评价是：在专门生产智能手机等电气设备组件的工厂中采用全自动化制造流程，配备机器学习和人工智能型设备自动优化系统、智能自我维护系统和智能生产实时状态监控系统，真正实现了“熄灯工厂”。在注重优先利用第四次工业革命技术的前提下，令生产效率提高30%，库存周期降低15%。
来源：《浙商》 作者：孙岚
1月10日，瑞士日内瓦举办达沃斯世界经济论坛，当日，富士康深圳龙华工厂入选世界“制造业灯塔工厂”，成为全球16家技术领先的制造业工厂之一。日前，《浙商》记者有幸被邀请探访位于深圳的富士康“熄灯工厂”。
在龙华富士康这个面积达5×5公里、有20万名员工的大型园区参观访谈的过程中，我接连被鳞次栉比的办公楼、精益求精的管理模式，以及浓厚的数字化制造“气息”所吸引。
穿透富士康的“厚度”
眼前的富士康与人们想象的很不同。
车来车往的园区道路一侧，绿篱后有一排蓝顶白墙的平房，如工地的临时建筑，毫不起眼，掌门人郭台铭的办公场所就在这里。一名富士康员工带我走过门廊，轻声说郭台铭正在其间一个会议室与高管开会。
再次经过时，会议室人已散，长条桌后一把椅子上挂着一件深色外套，工作人员说那是郭台铭的衣服。
郭台铭的办公室紧邻会议室，带透明纱格的普通木质门虚掩着。办公室面积约二十平方米，一张办公桌、一个文件柜，一幅老派工厂厂长办公室的样子。唯一不同的是满墙的大幅照片，是国家领导人前来视察时的留影。
这排平房，是郭台铭在中国大陆乃至全球扩张富士康“帝国版图”的原点。三十年前这里是一片沼泽，郭台铭将其填了，建起简易平房，开始在大陆展业。
自1974年在台湾创立、1988年投资大陆以来，富士康迅速发展壮大，拥有百余万员工，是全球最大的电子产业科技制造服务商。2002年起，位居中国大陆企业出口200强榜首(2017年进出口总额占大陆进出口总额的3.7%)。
这排“特殊”的平房距离车间、员工食堂和宿舍仅一步之遥，一位富士康的高管对我解释称，郭台铭可以随时步行至生产一线查看。
走进工厂，站在生产线旁，能发现富士康之所以成为富士康的原因：分秒必争的文化、严丝合缝的生产、巨无霸的产能，以及单个产品在数字化“助手”下实现巨量级的扩张。正是这样的规模效应及深厚的科技实力，将富士康推向全球先进制造引领者的地位。
“由数据决定”
探访富士康的契机，源自2019年1月10日在瑞士日内瓦举办的达沃斯世界经济论坛。当日，富士康深圳龙华熄灯工厂入选世界“制造业灯塔工厂”，成为全球16家技术领先的制造业工厂之一。
对于这座工厂，达沃斯世界经济论坛的评价是：在专门生产智能手机等电气设备组件的工厂中采用全自动化制造流程，配备机器学习和人工智能型设备自动优化系统、智能自我维护系统和智能生产实时状态监控系统，真正实现了“熄灯工厂”。在注重优先利用第四次工业革命技术的前提下，令生产效率提高30%，库存周期降低15%。
这座被达沃斯世界经济论坛青睐的“熄灯工厂”隶属于富士康工业互联网股份有限公司(以下简称“工业富联”)，工业富联于2018年6月在上海上市，并创下当年A股IPO的体量纪录。作为精密制造和工业互联网板块的A股龙头企业，已先后被纳入上证50及MSCI新兴市场指数。
所谓“熄灯工厂”，顾名思义，就是生产场域采用了关灯状态下的全自动化作业，因为产线上均由机器人自主操作而无须人力，所以可以实现关灯作业。
在富士康熄灯工厂，数字化刀具切削生产线既用于生产，也作展示之用。
这条生产线布在一间三四百平方米的长条形样板车间里，车间未开灯，仅有一排绿色的生产指示灯幽幽地亮着。透视流程，机器手将粗坯送入第一台机台，机台自动接收后关闭窗口，由机台内的刀具进行切削。
光线微弱，一名车间工程师打开机台内置灯以便让我们看清。每个机台内部，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。每一把刀承担一项任务，粗如钢笔的切削大孔，细如针尖的钻刻细孔。左右两根细长的喷头，不断喷射切削液，既为润滑，也为降温。
看到切削液，我想起近年采访过的一位西部山区青年的手臂。这位青年十六七岁即来到东部沿海城市打工，进入一家小五金厂当工人，日常工作是加工五金件。他的两条前臂上尽是伤口，旧伤未愈又添新破口，都是自己抓的。他说工作要接触切削液，他对这种液体过敏，奇痒难忍。与传统制造工艺不同的是，富士康的全自动加工隔绝了工人和切削液。
事实上，这条生产线“高级”之处，不是自动化生产，而是更高层次的数字化生产。整条产线一百余把刀具，每把都装了传感器，能实时采集及分析不同种类数据，可实现过程参数的统计，以便实时监控，达到产品质量变化趋势预测预警，及时发现及预防产品品质异常。
“过去，某条自动化生产线良品率特别高，但为什么高我们不知道。加装传感器后，我们得以采集到每把刀在每一个细微之处的区别，并把这一经验施加给每条生产线。”工业大数据及工业人工智能领域的全球知名专家、工业富联副董事长李杰教授告诉《浙商》记者。
在每把刀具上加装传感器，得益于所用刀具都由富士康自己生产。富士康拥有智能手机加工精密刀具制造的生产链条，并声称能够研发制造电子行业的所有刀具，其年产能1800万支，居世界第一。
在刀具产业上，富士康已不满足于手机加工刀具，而向另一市场发力——高铁钢轨铣刀。虽然高铁是中国制造业走向世界的“黄金名片”，但目前轨道铣磨车上用的核心部件——钢轨铣刀均依赖国外进口。工业富联董事长李军旗去年底曾在公开场合透露，富士康的精密刀具团队已研发出掌握多项核心技术的高铁钢轨铣刀。据了解，目前富士康高铁钢轨铣刀及智能控制项目正在与轨道交通相关公司及院校开展合作，将逐步推向产业化。
精密组装“熄灯工厂”
富士康展示的第二处“熄灯”工厂是精密组装工厂。
车间里依然缺乏光照，黑压压摆满日夜不停歇的机器。只看得见一两名工程师，在机器连成的生产线间偶尔走动。与切削车间不同，这个负责贴片和组装的车间相当安静。
“以前生产线上满满都是人。”工厂主管张鑫(化名)告诉我。
张鑫戴眼镜，外形清瘦，典型理工男的模样。1983年出生，2005年大学计算机专业毕业后进入富士康，至今已14年，先任生产线工程师，后升任工厂主管，现已安家深圳。
张鑫带我参观一条生产线，这条产线正在为某国际知名科技公司生产一款智能产品。生产的核心材料为锡膏，工具为吸嘴，吸嘴孔径细如发丝，要将针尖大小的锡膏焊接在一片片面板上。
这道工序最早靠人工操作，但如此细微的工作会对工人的视力造成损伤，后来用机器替代操作，但还需要人工看料，随时处理出现的故障。经数字化改造后，每件产品从原材料起就有一个专属“身份证”，全流程监控，每台机台的进程、良品率等信息清晰显示，生产线线长人手一只装有相应APP的手机，随时决策。
数字化制造收到了郭台铭所希望的“提质增效、降本减存”的效果。
首先是效率提升、用时减少。贴片机的核心部件吸嘴，一天制件2.5万次。根据老师傅的经验，过去生产线每24小时需停机保养一次。停机保养需拆机、清洗、安装，一条生产线有188支吸嘴，每次保养至少需要半小时。
对于拥有1700条贴片生产线的富士康来说，每天停机保养时间需850小时，时间成本极高。但经数字化改造，如今每支吸嘴都加上了传感器，显示使用过程中的堵塞程度、故障预判，如今吸嘴保养可延长至制件8万次(约76小时)才进行一次。
其次是提高良品率。数字化改造使生产更精准、高效。该产业上这款产品的行业抛料率(即不良率)标准为0.3%，而富士康的抛料率仅为0.04%。极高的良品率保证了高产能的实现。
根据工业富联官方微信公众号提供的数据显示，熄灯工厂的推广带来了显着的经济效益。以上述精密组装工厂为例，整个项目导入108台自动化设备，并完成联网化。整体项目完成后，人力节省88%，提升效益2.5倍。
自2012年第一座熄灯工厂在成都园区投入使用以来，富士康已经在深圳、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。
改造成本：无需更换设备
工厂进行数字化改造的成本如何?收益如何?需要怎样的人才支撑?
据张鑫介绍，他主管的精密组装工厂由于许多设备都是富士康自主研发生产，因此工厂改造费用较低。张鑫说，改造后6个月即可回收设备更新的成本，而一次改造至少能生产二年以上。二三年后生产需求变化，经微调即可升级。
张鑫说，关灯工厂的改造需工业工程师与大数据、人工智能专家合作，“工业互联网为什么落地难?因为既懂工业又懂互联网的人少。”按照富士康计划，未来要让懂工业的人学互联网技术，让懂互联网的人学工业技术。
李杰介绍，企业建设工业互联网，设备无需进行大更换，最重要的是加上传感器和数据处理系统，所以投入并不会很大。但就目前来看，在加装传感器这项工作上，对许多工厂就有难度。
“你现在让工人去加传感器、收集数据，单单这项工作，中国超过95%的工厂做不了，因为没有人才，没有经验，可能要摸索四个月，而有经验的人几天到一星期就完成了。”李杰说。
同时，并非所有企业都适合建设工业互联网。李杰总结，以企业的产量和产品种类为要素进行考量：多量少样的，适合自动化;少量多样的，适合智能化;多量多样的，自动化与智能化宜混合;少量少样的，适合专家和工匠。
工业互联网的发展，也将带来企业人才结构的变化。李杰说，一年前富士康仅有几十名工业人工智能工程师，如今已以20倍至30倍的速度增长。而郭台铭定下的目标，是要在富士康培养20万至30万名工业互联网的新技术人才。
李杰发现，当前国内工业互联网人才市场的状况是：找不到、请不起、留不住。一名刚毕业的工业智能博士，年薪已达50万元-80万元。富士康的人才路线是以自主培养为主，也从高校，社会招新人，但要进行再训练。就在这几天富士康刚刚发布了“稳就业”人才战略，计划招募万名大学生进行工业人工智能培训。而工业富联的官方微信公众号也在春节期间发布了“英雄帖”，面向全球招募大数据、AI、云计算及物联网相关的专业技术骨干。
长期来看，富士康建立的人才战略将对内技术进阶、对外多维赋能，推动中国传统制造业转型升级起到至关重要的作用。
与时间竞争
在2018年乌镇世界互联网大会上，郭台铭在接受《浙商》采访时谈富士康工业互联网，“简单一句话来说，工业互联网就是‘由数据到决定’的过程，任何事情做决策，用数据说话，从数据到洞察、到知识、到决策，以此实现数据的价值。”
在富士康，许多管理岗位的员工都熟知“六流”——富士康把所有的工业生产的环节分为“三虚三实”：“三虚”为信息流、技术流、资金流，“三实”是人流、物流、过程流。
“三虚三实”的结合，就是实体经济与虚拟信息的结合，达到知识共享、人才培训、数据解析、数据建模、深度学习。
工业互联网在富士康内部简化成几个字：云、移、物、大、智、网，加机器人。富士康建有富士康云、工厂云、行业云、设备云、应用场景云。目前富士康集团内有6万台工业机械，有一千数百条经数字化改造的生产线，有17万条智能模具加工设备，均已全部联网，可以做到智慧感知、智慧分析、智能网络、智慧接车与整个控制与配置。一切行为的目标均指向提质增效、降本减存。
李杰多次强调，工业互联网中的五大要素ABCDE分别是AI(人工智能)，Big Data(大数据)，Cloud(云与网络)Domain Knowhow(专业知识与经验)和Evidence(获取的内容)。有了这些必备要素，才能真正实现工业智能化，让工业无忧。
除了实现自身的蜕变，富士康还计划将工业互联网服务体系做成新的商业模式，即对外构建工业互联网技术体系和标准，以及应用解决方案的矩阵。
在回应我最初关于富士康园区外表朴实与制造精益形成的反差问题时，李杰说，如果把富士康的生产看作一座1-10层的金字塔，那么我看到的朴实部分为塔基的第1层，而精密组装约处在第8层(最顶尖的为半导体研发，是最高机密)。我看到的两层间缺少过渡，因此形成反差。
作为富士康工业大数据专家和工业互联网带头人，对于李杰来说，他面临的挑战在于人才训练有多快、入网数据量有多大，以及制造流程提升和转型有多快。“工业互联网在中国是新生事物，没有标准答案，谁先做成谁就是胜利者。”他说。
绿色工厂系列二十问
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