破解世界性难题的“新昌模式”——轴承行业大面积推广智能制造的探索和经验

毛光烈

（浙江省智能制造专家委员会，宁波，315000）

中小企业推广智能制造一直是世界性难题，而浙江省绍兴市山城小县新昌自从成为浙江省“传统产业转型升级专项试点县”后，选择以轴承行业作为试点，在中小企业中开展智能制造，通过工业互联网和工业数据库建设，大大提升了轴承行业的生产率水平，降低生产成本，初步形成以“数字化改造、网络化协同、平台化服务”为特色内涵的智能制造“新昌模式”，同时通过与本土企业合作，出台轴承行业智能制造“百企提升”计划，成就一片中小微企业实现智能制造的好格局，为破解中小企业大面积推广智能制造这一“世界性难题”提供了经验和样板，也为新一代人工智能的研究与应用创造了条件。

一、背景与问题的提出

去年国务院副总理马凯亲自表态，要求工信部与《中国制造2025》专家咨询委员会一起研究在中小企业大面积推广智能制造的对策，为这一“世界性难题”找到破解之法。

德国自2013年提出发展工业4.0，至今已有5年时间，但绝大多数中小企业面貌依旧，至今没取得明显进展。在中小企业中发展智能制造，德国亦没有取得明显的进展。

从中国自身来看，中小企业数量占到97.4%，但截至2017年底，各大企业的机联网率只有39%，中小企业的比例更低。即使有的中小企业在机器换人或产品包装自动化等环节有进步，但离企业全面实现智能制造的要求，还存在很大差距。

新昌县规模以上的工业企业有254家，其中，中小企业245家，占比为96.4%。2016年，企业的机联网率只有38.2%，但即使是机联网率高的企业，也未必在企业中全面实现了智能制造。一些大企业只是在少数二级分厂或部分车间实现了自动化或智能化生产，中小企业完成自动化或智能化生产线改造的更少，更不用说在整个企业全面实现智能制造了。

因此，在中小企业中大面积推广智能制造，成了世界性待破解的难题。

二、“新昌模式”系统破解六大难题

在开展浙江省委省政府部署的“传统产业转型升级专项试点县”的工作中，新昌县委县政府意识到：中小企业能否大面积成功推广智能制造方式，关系到打赢工业转型升级攻坚战的成败。在深入调研后，他们决定从2017年下半年起，连续三年，在轴承行业中小企业中开展推行智能制造的三期“百企提升行动”。

经过努力，2017年第一期首战告捷，55家企业智能制造工程全面改造项目通过验收，自愿签约参加第一期智能制造技改工程的企业达到92家。目前，这些企业已基本完成技改工程并开始应用培训，开启在中小企业大面积推广智能制造方式的新局面。

这次行动破解了中小企业推广智能制造的“六大难题”：中小企业自己改造难、企业寻求承包单位难、中小企业领导决策难、示范容易面上推广难、智能制造后续服务难、供需各界形成合力难，这种做法和套路被称为“新昌模式”。

1） 中小企业自己改造难——工程承包

企业智能制造技术改造工程的承包模式，成功破解了中小企业自身没有能力进行信息化改造的难题。

在全国各行各业都在谈论并实施“互联网+”的潮流中，新昌的中小企业也希望在自己的企业中实施“互联网+”，但实际上一开始着手开展工作，就发现自己的企业因缺乏信息化人才，企业经营管理团队缺乏信息化知识，因此对这项工作是“老虎吃天，无能为力”。中小企业自身没有能力进行智能制造方式的工程技术改造，成为其发展的第一个“拦路虎”。

新昌陀曼智造科技有限公司（以下简称陀曼智造）从住建行业“交钥匙”工程承包方式中受到了启发，从2013年起开始这一商业模式的探索，慢慢形成一套企业信息工程承包实施的经验。许多中小企业从陀曼智造探索试点成功的企业中看到了企业信息技术改造工程承包的优越性：比自己做省心、省力、省钱，且工程质量与工期有保证，从而纷纷采用这一更具性价比的商业模式。

从陀曼智造2017年承包实施并已经验收的55家轴承行业智能制造技改工程的企业看，平均每家企业智能制造技改工程的费用约23万元。用最经济的投入，换取企业先进的制造方式，各个中小企业的企业家都觉得钱花得值。

2） 企业寻求承包单位难——试点培育

新昌依托本地“陀曼智造”来承包轴承企业的智能制造技改工程，成功破解了中小企业不知选择哪家信息工程公司的难题。

中小企业大多分布在远离一二线城市的县城与乡村，而多数县连一家工业信息工程公司都没有。到外地选一家工业信息工程公司来承包自己企业智能制造技改的工程业务，又存在着不知道找谁承包、不知道哪家信息工程做得好的难题。因此，在本地培育或引进一家工业信息工程公司，让他们做几家“看得见、做得好、能放心”的企业智能制造技改工程，成为在中小企业大面积推广智能制造的先决条件。

陀曼智造是陀曼集团下属的一家工业信息工程承包商，是列入浙江第一批重点培育的工业信息工程公司，其母公司陀曼集团已在轴承自动化设备领域深耕十多年，非常熟悉新昌中小轴承企业转型升级所面临的痛点和需求。借助母公司的经验积累和本地优势，陀曼智造具有为轴承行业提供“精准服务”的基础和优势。因此，新昌县组织力量，加强指导，支持陀曼智造集中精力在本地抓试点示范，建样板工程，做品牌企业。同时，陀曼智造也积极配合，通过努力，终于形成了新昌县“依托一家信息工程公司、承包百家轴承制造企业、成就一片中小微企业实现智能制造”的好格局。

3） 中小企业领导决策难——免费体验

小规模免费体验的方法，破解了智能制造技改工程决策拍板难的问题，开拓了从“要我改”向“我要改”转变的新局面。

为了帮助轴承制造企业解除实施智能制造技改工程花钱多不合算、工程技改后故障多维护难等思想顾虑，新昌县专门从智能制造专项资金中拨出500万元，陀曼智造也出资500万元，共同成立轴承企业推广智能制造技术的小规模免费体验专项基金，同时规定每家规模以上的轴承企业，可以根据企业加工设备的数量比例，免费安装陀曼-e（TM-e）微智造系统，但最多不超过80台，经费从专项基金中支出。

小规模免费体验的方法，让参与企业亲身感受到安装陀曼-e微智造系统的设备与没有安装陀曼-e微智造系统设备在生产效率、产品质量、人工成本与能耗等方面的差距，试行几个月后，许多企业主动掏钱要求全面改造，形成了“我要改、自觉改”的新风尚。

4） 示范容易面上推广难——迭代升级

TM-e微智造系统1.0、2.0、3.0版的迭代升级开发，给智能制造技改企业提供了越来越好的体验,破解了在中小企业推广智能制造做“盆景”易、做成满山遍野“风景”难的问题。

为了不断提升智能制造水平，陀曼智造对TM-e微智造系统进行连续升级开发。最初的TM-e 1.0版集成5种应用功能，只能满足用户试用体验；升级后的TM-e 2.0版集成11种应用功能，能基本满足中小轴承企业日常生产管理的需求；而TM-e 3.0则为满足用户更多的体验需求而开发，超过20种应用功能，预计今年六月底上线。

去年开始在轴承企业安装TM-e 1.0时，各企业初步尝到智能制造的甜头，但大多数企业仍处于观望状态，而当TM-e 2.0在试点企业上线运行之后，其功能从解决轴承企业难点痛点、提效增益上入手，激发了更多企业的积极性与能动性，一些原来持观望态度的企业都要求参加智能制造工程技术改造，并且还对TM-e 3.0充满期待。自此，在中小微企业大面积推进智能制造技改工程，终于形成良好势头。

5） 智能制造后续服务难——在线服务

轴承数据大脑与在线服务平台的建设并投入运营，为已实现智能制造技改的企业破解了“后续服务难”的问题。目前，已经验收的55家企业4000多台设备均已全部上云用云，并实现设备数据自动采集、清洗、归集和部分应用，轴承数据大脑的雏形基本形成。

利用轴承数据大脑，各中小企业可以在线向用户提供设备远程预热和控制、故障远程诊断和维护、设备异常原因在线分析、刀具更换预警控制等服务，这样用户对设备故障发现与处理速度可提高120%以上。这一在线服务平台的开发，显著提高企业智能生产与管理的体验和效益。

6） 供需各界形成合力难——政策引导

切实管用的组织领导、正确的政策引导、良好的政府服务、智能制造专家的指导，破解了推进智能制造各方合力形成难的问题。

新昌轴承制造中小微企业有600多家，但规模以上的企业只有48家。为了做好轴承企业推广智能制造的“百企提升”工作，新昌县出台了《新昌县轴承行业智能制造“百企提升”活动实施方案》，并成立工作小组，对列入新昌县智能制造示范项目的企业奖励30万元；列入县百企提升活动示范企业的奖励10万元；对企业配备信息化专业人才的，予以每年1万元/人的补贴；智能制造技术改造经费投入50万元以上的，按信息化设备与软件投入合计经费的8%进行补助。

同时，浙江省智能制造专家委员会与派驻新昌县的专家指导组，对新昌县的工作进行全程指导。浙商银行“融资、融物、融服务”的金融模式创新，与新昌县陀曼智造的务实合作，亦发挥了重要作用。此外，新昌县还通过现场参观与召开现场会的方法，讲好企业实施智能制造技改工程前后对比的故事，算好企业实施智能制造技改工程之后“节约材耗、节约能耗、节省人工与管理成本，提高产品品质，提高劳动生产效率，提高企业效益”的经济账，让企业家现身说法，谈体会讲感受，从而增强共识，形成各方聚心聚力抓智能制造的合力。

总之，新昌县“破六难”，在轴承行业中小企业推广智能制造的方法系统且完整，六项举措之间相互联系、互相依托、互相促进，缺一不可，最终形成一套由企业主导、政府引导、专家指导且规划得体、实施得力、供需对接好、实施效果明显、可持续的推进模式。

三、“新昌模式”的初步成效

新昌在中小企业中推广智能制造取得的初步成效主要体现在以下5个方面。

1） 55家企业取得明显成效

第一批通过验收的55家企业取得了明显成效，主要体现在两个方面：一是通过智能制造技改工程实现生产和管理的数据化、透明化和实时化。企业管理者可以通过手机App随时查询生产计划完成情况和设备使用情况等，车间管理者可以利用数据来分析问题的原因和进行预防性管理，操作员工通过看板可实时查看生产计划完成情况和员工绩效排名，从而显著提升了员工的工作积极性。

二是陀曼智造通过示范企业“先行一步、再带一片”的梯次提升工程，摸索出一套可复制的用户价值提升方法，给用户带来实实在在的增值服务。

首先，陀曼智造把普佑公司作为价值提升样板试点企业，通过数据分析发现其设备有效利用率（OEE）不是很理想，最高为82%，最低只有38%，平均OEE只有58.7%。

根据这种情况，陀曼智造为普佑公司制订了三个阶段的提升方案。

第一阶段：补短板。重点针对效率较低（OEE低于70%）的生产线进行问题分析，提出改善方案，改进后生产线平均OEE达到70%以上。

第二阶段：强化标准化作业和管理。推行工艺流程、工艺参数、员工作业等标准化方式，同时通过进一步解决问题，把平均OEE提升到80%左右。

第三阶段：实现1人多线管理。通过设备硬件改善、新技术应用、标准化及信息化等一系列解决方案的实施，从目前1人负责1条生产线提高到1人负责2条生产线，生产线平均OEE达到85%左右。

现在，普佑公司正处于第一阶段推广、第二阶段试点工作。从该公司第一阶段的试点情况来看，公司在不增加生产设备投入的情况下，产量提升25.5%，单位用工成本和单位耗电成本下降20%左右。在实现第三阶段试点目标时，预计产量可提升47.5%、单位用工成本降低82%、单位耗电成本降低32%。

目前，陀曼智造在普佑公司第一阶段试点成功的方法，正在第一批50多家企业进行复制推广。据保守估计，该方法可为这些企业的设备有效生产率平均提高20%左右，综合生产成本平均降低12%左右，劳动用工平均减少50%左右。

2） 形成更大面积推广智能制造的好势头

目前，新昌的轴承企业纷纷要求加入实施智能制造技术改造工程的行列。为了确保工程技术改造质量，新昌轴承制造企业第二期智能制造技术改造的150家企业已经展开相关工作，预计在2018年9月底前完成；第三期计划在2019年6月完成。

在轴承行业的引领下，新昌县医药、纺机、冷配、汽配等行业都加快了智能化改造步伐，从而带动新昌全县传统产业的转型升级。同时，新昌轴承行业成批推广智能制造的工作模式，很快传播到周边地区。江西省政府、山东临清市、安徽无为县以及浙江海宁市、常山县等省内外有关部门纷纷派人前来取经，并邀请陀曼智造帮助开展轴承行业中小企业智能制造技改工作。

3） 国际轴承生产巨头落户新昌

瑞典SKF（Svenska Kullager-Fabriken）公司是全球轴承科技与制造的领导者，2016年，该公司的销售额达到560亿元。在对我国多个地方进行考察和比较后，该公司认为新昌轴承产业链配套齐全，特别是新昌率先在轴承行业批量推广以智能制造促转型升级的举措，合乎SKF公司对这一产业发展环境的要求。

2018年2月，SKF集团与新昌县签约，并计划在新昌投资1亿美元以上建设占地200亩的球轴承生产基地，并将位于法国和中国上海的球轴承全球研发中心搬至新昌。目前，该项目已开工，计划于2019年建成投产，预计每年可生产球轴承上千万套，年销售额超15亿元。

4） 在线服务平台与数据库在建设

在线服务平台与数据库的建设，促进了轴承行业数据大脑的发展，为工业大数据建设与新一代人工智能的研究与应用创造了条件。云平台数据大脑不仅能让轴承生产企业利用数据进行预测、分析和应用决策，同时还能为银行、政府部门、其他平台服务商等提供增值服务。

云平台数据大脑可以协助银行通过对客户的生产设备有效使用率、单位能耗与行业平均指数的分析比较，实现对企业运营的健康管理，提前预测、发现并化解经营中的隐患，及时化解信贷风险，保证企业运营正常健康，从而提高银行的偿贷能力。

此外，云平台数据大脑还可以利用大数据分析，向政府部门提供行业设备综合开工率指数，通过指数走势可让政府部门实时掌握行业的景气程度和形势走向。

5） “新昌模式”引发各界关注

目前，“新昌模式”引发全国各界的高度关注，国家有关部委、中国工程院专家等几十家单位的领导、专家到新昌考察。

浙江省常务副省长冯飞提出要在全省推广“新昌模式”；中国工程院制造业研究室主任屈贤明带队到陀曼智造调研，对新昌在轴承行业中小企业推广智能制造的模式予以高度评价；浙江省政府副秘书长徐纪平到新昌作专题调研并写相关调研报告；浙江省副省长高兴夫对“新昌模式”专门批示并予以充分肯定，要求加快推广步伐。

四、结语

在中小型轴承企业推广智能制造，新昌作出了积极、宝贵的贡献，但“新昌模式”不是唯一的模式，各地应结合实际情况创造出适用于自己的经验与有效模式。同时，“新昌模式”的形成时间比较短，还需要进一步接受实践的检验，轴承制造在线服务平台与数据大脑还需要在工作中进一步完善和提升。但是，在全省、全国乃至全球破解中小企业大面积推广智能制造的难题中，“新昌模式”的探索价值以及相应的经验，无疑具有启发和借鉴作用。