李 軒，鄭 練，李濟龍，毛旭敏，黃秋霖，顧 非

(中國兵器工業(yè)新技術(shù)推廣研究所，北京 100089)

隨著第三次工業(yè)革命與產(chǎn)業(yè)革命的推進，世界各國紛紛加大對智能制造技術(shù)的重視與實施力度，新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展有力推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，傳統(tǒng)制造業(yè)也從手工作業(yè)的生產(chǎn)組織模式向“自動化、數(shù)字化、智能化”進行轉(zhuǎn)變，在智能制造技術(shù)迅猛發(fā)展的浪潮下，“黑燈工廠”逐漸走入了人們的視野。

“黑燈工廠”(Dark Factory)，也叫智能工廠，因車間內(nèi)的機器可以自動運作、不需要燈光照明而得名。黑燈工廠是在原有自動化工廠基礎(chǔ)上，進一步融入了智能制造技術(shù)，對原本繁重、高危、具有一定職業(yè)危害的崗位進行機器換人，將生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、車間、物流、倉儲等一系列生產(chǎn)有關(guān)單元與技術(shù)進行有機融合，通過泛在技術(shù)把各單元、設(shè)備、物料、人員連接起來，以數(shù)據(jù)為紐帶，形成一個高度協(xié)同、數(shù)據(jù)驅(qū)動、自主決策、可靠安全的智能工廠，實現(xiàn)了柔性化、數(shù)字化、智能化、安全化生產(chǎn)的目標。

1 國內(nèi)外現(xiàn)狀

1.1 國外研究進展

美國早在2011年就推出了先進制造業(yè)伙伴計劃(AMP)，提出發(fā)展先進傳感、控制與制造平臺技術(shù)和可視化、信息與數(shù)字制造技術(shù)等智能制造共性技術(shù)；發(fā)布《實現(xiàn)21世紀智能制造報告》，明確推進智能制造的發(fā)展目標與路徑。2012年，發(fā)布《美國先進制造業(yè)戰(zhàn)略計劃》[1]，明確實施美國先進制造業(yè)戰(zhàn)略的五大目標，為推進智能制造的配套體系建設(shè)提供政策與計劃保障。2017年，美國清潔能源智能制造創(chuàng)新研究院(CESMII)發(fā)布的《智能制造2017—2018路線圖》指出，智能制造是一種制造方式，通過整合運營技術(shù)和信息技術(shù)的工程系統(tǒng)，實現(xiàn)制造的持續(xù)優(yōu)化。2018年，發(fā)布《先進制造業(yè)美國領(lǐng)導力戰(zhàn)略》，提出三大目標，開發(fā)和轉(zhuǎn)化新的制造技術(shù)、培育制造業(yè)勞動力、提升制造業(yè)供應鏈水平。2019年美國發(fā)布了《未來工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃致力于確保美國在新興技術(shù)和工業(yè)發(fā)展的全球主導地位。2022年美國發(fā)布了《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略》，戰(zhàn)略致力于振興制造業(yè)、建立強大的美國供應鏈、投資研發(fā)(R&D)以及培訓能夠保障全球經(jīng)濟的勞動力。

德國于2013年提出《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實施建議》，以“智能與網(wǎng)絡化”為核心，通過信息物理融合(CPS)，推進“智能工廠”[2]和“智能生產(chǎn)”。2014年出臺了《數(shù)字議程(2014-2017)》，意圖將德國打造成數(shù)字強國；同年發(fā)布了《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》[3]，重點在人工智能等重點技術(shù)布局，以確保德國在歐洲與全球的競爭力優(yōu)勢。2016年，頒布了《數(shù)字化戰(zhàn)略2025》，旨在把德國建成最現(xiàn)代化工業(yè)化國家[4]。2019年，發(fā)布了《德國工業(yè)戰(zhàn)略2030》，重點圍繞改善工業(yè)基地、加強新技術(shù)研發(fā)、在全世界范圍內(nèi)維護德國的技術(shù)主導權(quán)。

日本于2015年發(fā)布了《新機器人戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略提出要保持日本的機器人大國的優(yōu)勢地位，促進信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等與機器人的深度融合。2017年，明確提出“互聯(lián)工業(yè)”的觀點，指出設(shè)備、系統(tǒng)與人的相互交互的新型數(shù)字社會，將通過合作與協(xié)調(diào)解決工業(yè)遇到新挑戰(zhàn)，積極推動培養(yǎng)適應數(shù)字技術(shù)的高級人才。2018年，日本發(fā)布的《制造業(yè)白皮書》中分析了制造業(yè)的現(xiàn)狀，建議制造業(yè)領(lǐng)域要靈活運用人工智能等技術(shù)，將工匠擁有的生產(chǎn)技能進行數(shù)字化，加緊實現(xiàn)技術(shù)傳承，促進員工高效學習、掌握優(yōu)秀技能。

英國于2015年提出《英國工業(yè)2050》戰(zhàn)略，2021年度發(fā)布《英國創(chuàng)新戰(zhàn)略：創(chuàng)造引領(lǐng)未來》，提出“于2035年成為全球創(chuàng)新中心”的愿景，旨在鞏固英國在全球創(chuàng)新競賽中的領(lǐng)先地位。法國推出了《新工業(yè)法國》等計劃，在工業(yè)4.0在全球蔓延的同時，制造業(yè)也向著自組織、自適應、自調(diào)節(jié)、自決策的智能化發(fā)展。韓國于2019年發(fā)布了制造業(yè)復興愿景，戰(zhàn)略希望將目前制造業(yè)25%的附加價值率提升到發(fā)達國家30%的水平，將目前制造業(yè)規(guī)模排名由全球第六(以出口規(guī)模為準)提升至全球第四。

1.2 國內(nèi)研究進展

近十年來，我國通過產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新、行業(yè)企業(yè)示范應用、央地聯(lián)合統(tǒng)籌推進，智能制造發(fā)展取得了長足進步[5]。早在2015年國務院頒布《中國制造2025》，提出國家智能制造的一個發(fā)展目標、三步走戰(zhàn)略、五條方針、五大工程以及十大重點發(fā)展領(lǐng)域；同年發(fā)布《國務院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導意見》，提出互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合，提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平，加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，發(fā)展基礎(chǔ)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同智能制造新模式。

2016年國務院發(fā)布《國務院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》，提出推進互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)構(gòu)建制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界融合，培育制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合新模式等七項主要任務。2016年國務院頒布《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，以智能制造為突破口，加快信息技術(shù)與制造技術(shù)、產(chǎn)品、裝備融合創(chuàng)新。2016年工信部頒布《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，提出推進實施兩步走戰(zhàn)略與節(jié)點目標。2017年頒布《新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《制造業(yè)“雙創(chuàng)”平臺培育三年行動計劃》，明確加快推進制造智能化升級。2017年國務院頒布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》[6-7]，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三步走發(fā)展戰(zhàn)略與目標。2020年工信部頒布《關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展的指導意見》，提出促進工業(yè)數(shù)據(jù)互聯(lián)融合創(chuàng)新，著力打造資源富集、應用功能繁榮、產(chǎn)業(yè)進步、治理有序的工業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)體系。2020年工信部頒布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，提出了智能制造下一階段的重點任務與目標，明確六大行動，促進制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級。

據(jù)工信部智能制造規(guī)劃顯示，隨著供給能力的持續(xù)增強，智能制造裝備市場已有50%以上的滿足率[8]，多達40余家系統(tǒng)解決方案供應商主營業(yè)務收入超過10億元。我國搭建了全球先行的標準體系，發(fā)布了國家標準285項，牽頭制定國際標準28項，培育了近80個具有行業(yè)和區(qū)域影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，智能制造支撐體系得到進一步完善。我國各部委遴選了行業(yè)先進的智能制造試點示范項目，產(chǎn)品研制周期平均縮短35%，生產(chǎn)效率平均提高45%，產(chǎn)品不良品率平均降低35%，涌現(xiàn)出離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務等新模式新業(yè)態(tài)。但與我國高質(zhì)量發(fā)展的要求相比，當前智能制造的發(fā)展仍有創(chuàng)新能力不強、供給適配性不高、專業(yè)人才缺乏、應用深度廣度不夠等問題亟需解決。

1.3 小結(jié)

通過對國內(nèi)外頂層戰(zhàn)略部署與發(fā)展情況的對比分析發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外均高度重視智能制造技術(shù)的應用與發(fā)展，無論從頂層部署或者技術(shù)發(fā)展，均有系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性的布局，旨在第四次工業(yè)革命與產(chǎn)業(yè)革命中搶占先機、贏得主動權(quán)，在國際競爭中搶占有利地位。

2 燈塔工廠與典型案例分析

黑燈工廠作為智能制造技術(shù)高度集成的具體呈現(xiàn)，隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)的不斷推進與演變，智能制造評價標準與要求也愈發(fā)嚴格，燈塔工廠應運而生。自2018年起，由世界經(jīng)濟論壇(WEF)和麥肯錫咨詢公司從全球上千家制造企業(yè)中，共同遴選的最有科技含量和創(chuàng)新性的工廠稱作“燈塔工廠”(Lighthouse Network)，更被贊譽為“世界上最先進的工廠”，是兼具榜樣和引領(lǐng)意義的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范，可以說代表了目前全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造與數(shù)字化發(fā)展的最高水平[9]。

“燈塔工廠”為人們展示了驅(qū)動全球經(jīng)濟增長的最新生產(chǎn)方法，引領(lǐng)數(shù)字化智能制造能力上升到全新高度?！盁羲S”充分運用自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、第五代移動通信技術(shù)(5G)等，應用規(guī)模處于世界最前沿，在業(yè)務流程、管理系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用等方面廣泛創(chuàng)新，是具備快速響應市場需求、創(chuàng)新運營模式、踐行綠色發(fā)展的全新生態(tài)。截至2022年，全球共有114家燈塔工廠，其中中國擁有42家，是世界上擁有最多“燈塔工廠”的國家。本文從中遴選3個不同行業(yè)的燈塔工廠，從體系架構(gòu)、部署實施、關(guān)鍵技術(shù)等方面進行剖析。

2.1 三一重工18號工廠

三一重工作為一個高度離散型制造企業(yè)，面對企業(yè)多品種、高效率、高質(zhì)量、低成本方面的壓力與挑戰(zhàn)，作為國內(nèi)首家重型工程機械制造企業(yè)入選世界燈塔工廠，工廠充分利用數(shù)字孿生、柔性自動化生產(chǎn)、規(guī)?；腎IoT與人工智能技術(shù)，建立了數(shù)字化柔性設(shè)備制造系統(tǒng)，實現(xiàn)了工廠產(chǎn)能擴大123%、生產(chǎn)率提高98%、單位制造成本降低29%的目標。

1)體系架構(gòu)。

18號工廠打通了從產(chǎn)品設(shè)計→工藝→工廠規(guī)劃→生產(chǎn)→交付的核心流程，構(gòu)建了全三維環(huán)境下的數(shù)字化工廠建模平臺與工業(yè)設(shè)計軟件，實現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)的應用[10]；在多車間協(xié)同制造環(huán)境下達到計劃與執(zhí)行一體化、物流配送敏捷化、質(zhì)量管控協(xié)同化目標，實現(xiàn)混流生產(chǎn)與個性化產(chǎn)品制造，以及人、財、物、信息的集成管理。此外，自動化立體庫、自動上下料等智能設(shè)備的運用，以及設(shè)備的智能化改造，實現(xiàn)物與物、人與物之間的交互與連通，驅(qū)動部門業(yè)務協(xié)同與各應用深度集成。18號廠房智能工廠總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 18號廠房智能工廠總體結(jié)構(gòu)圖

2)部署實施。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能產(chǎn)線。工廠通過機器換人實現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動化與效率提升，搭建了工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，以網(wǎng)絡為紐帶將設(shè)備接入工業(yè)網(wǎng)絡平臺，基于物聯(lián)網(wǎng)平臺集成現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集、自動控制，運用機器學習、人工智能等大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，建立產(chǎn)品、工藝、設(shè)備、產(chǎn)線等數(shù)字化模型，提供生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化、設(shè)備預測性維護、智能排產(chǎn)等新型工業(yè)應用[11]。工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應用結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

MES和ERP無縫集成。將MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)了產(chǎn)品到全壽命周期管理，從客戶下達訂單到生產(chǎn)制造、產(chǎn)品交付以及售后保障的全周期信息化，實現(xiàn)了制造現(xiàn)場與客戶的實時互通?？蛻舻膫€性化需求可以第一時間到達計劃、制造、商務等有關(guān)部門，制造人員可以直接按照客戶要求進行快速生產(chǎn)和交付，客戶也可以隨時了解所購買設(shè)備的生產(chǎn)進度。SANY MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

生產(chǎn)控制中心PCC。廠房建設(shè)有PCC生產(chǎn)控制中心，中心通過對生產(chǎn)過程中到設(shè)備、物料、輔助生產(chǎn)資源等信息采集，并實現(xiàn)PDM/ERP/CRM/MES等系統(tǒng)間集成，達到訂單執(zhí)行與生產(chǎn)現(xiàn)場的集中管理與調(diào)度。PCC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖2 工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應用結(jié)構(gòu)圖

圖3 SANY MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4 PCC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3)關(guān)鍵技術(shù)。

基于三維仿真的數(shù)字化規(guī)劃。廠房通過對整個生產(chǎn)工藝流程建模，在虛擬場景中試生產(chǎn)，進一步優(yōu)化規(guī)劃方案。在規(guī)劃層面的仿真模型可以在實驗過程中進行產(chǎn)能分析與評估，預測未來可能的市場需求，動態(tài)模擬生產(chǎn)系統(tǒng)的響應能力；在裝配計劃層面的仿真模型中，通過仿真實驗進行節(jié)拍平衡分析，優(yōu)化現(xiàn)場調(diào)度，規(guī)劃最優(yōu)的裝配任務和資源配置?；谌S仿真的數(shù)字化規(guī)劃應用圖如圖5所示。

圖5 基于三維仿真的數(shù)字化規(guī)劃應用圖

公共資源精細化管理。公共資源定位系統(tǒng)(見圖6)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對在制品、叉車、人員、設(shè)備資源的實時定位、追蹤與監(jiān)控，實時獲取物料和運輸工具的狀態(tài)和位置等信息，并可以通過對這些信息的分析實現(xiàn)對物料的高效調(diào)度；綜合運用WSN、RFID和GPS等多種定位技術(shù)，滿足不同制造資源的定位需求，在滿足不同的業(yè)務需求的同時，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的共用，達到減少重復建設(shè)、提高基礎(chǔ)設(shè)施利用率的目的。

圖6 公共資源定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)(見圖7)。智能化立庫和物流運輸系統(tǒng)可以完成產(chǎn)品、半成品、裝配線及部裝線所需物料的揀選、暫存、配盤任務，結(jié)合AGV實現(xiàn)物料自動配送至各個工位。倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲(主要儲存中小件為主)+平面?zhèn)}庫儲存(主要儲存大件等其他特殊物資)+垂直升降庫存儲(主要儲存小件為主)，配合全自動化的AGV小車，改變將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業(yè)模式，有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。

圖7 智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

SPC質(zhì)量在線檢測與分析。18號智能工廠通過GSP、MES、CSM及QIS的系統(tǒng)集成與整合應用，實現(xiàn)了涵蓋產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)檢數(shù)字化。在總裝及部裝線質(zhì)檢員全面應用工業(yè)級平板電腦和PDA，實現(xiàn)了圖形化質(zhì)檢，可以快速、準確定位質(zhì)檢部位及質(zhì)檢標準，質(zhì)檢項圖形化率達到90%以上，質(zhì)檢電子化率100%。SPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

圖8 SPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 美的燈塔工廠

美的集團作為我國家電行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，具有較大規(guī)模效益、較高創(chuàng)新能力、較強發(fā)展水平[12]，運用數(shù)字化產(chǎn)品、軟件與解決方案，實現(xiàn)了貫穿研發(fā)、制造、采購等方面的全價值鏈數(shù)字化運營，建立了研究一代、儲備一代、開發(fā)一代的研發(fā)模式，并在工業(yè)仿真的支持下，針對工廠的新品開發(fā)、工廠布局、精益生產(chǎn)等方面，提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題以及生產(chǎn)瓶頸，減少試制試產(chǎn)周期，從而提升整體產(chǎn)能。勞動生產(chǎn)效率提高28%，單位成本降低14%，訂單交付期縮短了56%[13]，實現(xiàn)了從自動化工廠向端到端互聯(lián)價值鏈的轉(zhuǎn)型升級。

1)體系架構(gòu)。

工廠以精益生產(chǎn)為基礎(chǔ)，自動化數(shù)字化運營為主題，基于數(shù)字孿生的中控運營管理系統(tǒng)，以MES系統(tǒng)為核心的智能工廠架構(gòu)，利用MES+SCADA實施獲取生產(chǎn)、物流、設(shè)備狀況等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程透明化，結(jié)合DMS系統(tǒng)對異常情況進行異常預警、快速響應、及時處置、閉環(huán)改善的問題反饋處理閉環(huán)機制，全面打造智能制造先進生產(chǎn)體系，將MES與ERP、WMS等系統(tǒng)集成，構(gòu)建貫穿研發(fā)、生產(chǎn)、加護、采購、運維、管控等全價值鏈數(shù)字運維體系，實現(xiàn)端到端的全價值鏈體系集成。

2)部署實施。

工廠基于數(shù)字孿生技術(shù)的中控運營指揮系統(tǒng)，通過MES+SCADA系統(tǒng)，實時準確地獲取涵蓋生產(chǎn)、品質(zhì)、物流、設(shè)備等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程即時透明化的管理，利用日常運營平臺DMS實現(xiàn)了設(shè)備實時監(jiān)控、異?？焖夙憫⒓皶r預警、及時處理、閉環(huán)改善機制。其鈑金車間是擁有沖壓、焊接、噴涂、柔性加工等完整鈑金加工技術(shù)的精益工廠，利用APS平臺實現(xiàn)了月度產(chǎn)銷規(guī)劃資源的前瞻性配置，通過T+3訂單拉動，優(yōu)化車間排產(chǎn)，極大降低了半成品庫存，提升設(shè)備產(chǎn)能利用率。同時，工廠供應鏈系統(tǒng)實現(xiàn)了端到端數(shù)字化采購，通過SRM供應商管理智能尋源優(yōu)質(zhì)供方，根據(jù)工藝、材質(zhì)、規(guī)格等參數(shù)定義物料核價模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與行情進行動態(tài)定價與采購。此外，工廠立足“全價值鏈卓越工廠”的框架，通過低成本的精益自動化、產(chǎn)品標準化、工業(yè)研究突破，憑借數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)自動化系統(tǒng)以及IT系統(tǒng)的深度融合，打造柔性自動化生產(chǎn)的智能工廠，供應采購效率提升14%，訂單交付周期縮短56%，產(chǎn)品品質(zhì)指標提升15%，渠道庫存下降40%，內(nèi)部綜合效率提升28%，能耗下降15%，制造綜合效率提升33%，協(xié)同能力促使生產(chǎn)計劃效率提升83%。

3)關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)智化設(shè)備的應用。工廠從原材料輸送、余廢料回收、質(zhì)檢、搬運、裝車等過程運用了大量數(shù)字化和自動化設(shè)備，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率提高與人力成本降低。QMS品質(zhì)系統(tǒng)應用了5G+AI+云計算等技術(shù)手段，通過機器視覺質(zhì)檢與AI深度學習，智能識別與控制關(guān)鍵質(zhì)量要素，為燈塔工廠提供智能化支持。

數(shù)字孿生技術(shù)的應用。工廠以MES系統(tǒng)為核心的智能工廠架構(gòu)，實現(xiàn)了端到端全價值鏈系統(tǒng)間集成。當前整個工廠已實現(xiàn)200多項業(yè)務場景等數(shù)字化，MES系統(tǒng)可以生產(chǎn)業(yè)務及品質(zhì)數(shù)據(jù)實時采集，并與ERP、WMS等系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行管理實時透明化。同時，WMS系統(tǒng)實現(xiàn)了自動叫料、自動配送、全物流場景透明化；能源管理系統(tǒng)實時監(jiān)控采集能源消耗數(shù)據(jù)，形成各種維度的能耗數(shù)據(jù)分析，供管理層參考決策；設(shè)備管理系統(tǒng)實時監(jiān)控與分析設(shè)備運行狀態(tài)以及工藝參數(shù)，可以提前預警異常，降低設(shè)備運營管理風險。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用。美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)品牌“美擎”，具備了大數(shù)據(jù)、工業(yè)仿真、智能排產(chǎn)、智能互聯(lián)等核心能力，整合了6 000余個工業(yè)機理模型、800余個微服務組件，可以分為能力層、應用層、商業(yè)層、產(chǎn)業(yè)層。其中“能力層”通過庫卡機器人、美的云提供云基礎(chǔ)設(shè)施等，將這些“能力”向美的合作伙伴開放；“應用層”則包括營銷領(lǐng)域、研發(fā)領(lǐng)域、智能制造領(lǐng)域、管理領(lǐng)域；“商業(yè)層”引入八大矩陣，在模具、智慧物流、智慧樓宇等方面實現(xiàn)商業(yè)賦能；“產(chǎn)業(yè)層”則通過自有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺聯(lián)合汽車等產(chǎn)業(yè)，打造專屬行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺整合了機器人、自動化、IoT等工業(yè)能力，幫助企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務轉(zhuǎn)型釋放潛在價值，為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展提供了重要的實踐參考。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集圖如圖9所示。

圖9 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集圖

2.3 中國寶武鋼鐵集團有限公司

寶鋼股份作為唯一入選燈塔工廠的中國鋼企，由于其流程型企業(yè)特質(zhì)，寶鋼提出來四個一律的原則(作業(yè)一律機器、操控一律集中、運維一律遠程、服務一律上線)，制定實施智慧制造1.0的“3+1”架構(gòu)，即智能裝備、智能工廠和智慧互聯(lián)+數(shù)據(jù)驅(qū)動，廣泛應用人工智能和高級分析技術(shù)，在基于高級分析技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)劃、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化流程、預見性維護設(shè)備、基于AI的視覺檢測、智能物流等5個用例表現(xiàn)突出，使其在數(shù)字時代依然保持行業(yè)競爭力。

1)體系架構(gòu)與主要模塊。

該企業(yè)管理架構(gòu)覆蓋了智慧計劃、智慧生產(chǎn)、智慧設(shè)備管理、智慧質(zhì)量管理和智慧物流五大模塊，具體包括可以滿足個性化定制需求的大數(shù)據(jù)自動生產(chǎn)計劃編制系統(tǒng)[14-15]，它可以根據(jù)需求預測與自主分析可以實現(xiàn)智慧計劃，結(jié)合智慧生產(chǎn)功能，生產(chǎn)效率提升83%；其先進的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)智能排程的智慧生產(chǎn)模塊，通過智慧排產(chǎn)可以使材料和質(zhì)量成本顯著下降。其智慧設(shè)備管理模塊包括設(shè)備狀態(tài)智能診斷和預見性維護的智慧設(shè)備管理功能，通過采用移動式5G攝像頭和智能5G安全帽實現(xiàn)危險作業(yè)遠程監(jiān)管，提高了安全管理效率工具壽命提高30%。其代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工經(jīng)驗的AI表面質(zhì)量線檢測系統(tǒng)，基于深度學習技術(shù)進行缺陷特征提取和分類的智慧質(zhì)量管理模塊，大幅提高鋼板表面缺陷識別精度，勞動效率提升70%。其智慧物流功能模塊作為實時追蹤、高度自主的智慧物流系統(tǒng)，可以實現(xiàn)無人操作和物流自動規(guī)劃，顯著降低物流成本。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施架構(gòu)如圖10所示。

圖10 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施架構(gòu)

2)部署實施。

寶鋼股份以精準、實時、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系為紐帶，研發(fā)出“縱向到底、橫向到邊、端到端集成”的制造系統(tǒng)，將營銷、采購、研發(fā)、制造等公司核心業(yè)務作為數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型切入點，構(gòu)建一個“全要素、全業(yè)務、全流程”的智能化動態(tài)管理系統(tǒng)，進而持續(xù)優(yōu)化資源配置、提高工作效率、提高決策精準性，實現(xiàn)“作業(yè)自動化、管理智能化、決策智慧化”的精細化深度運營。在公司層面，通過新一代雙中臺信息化變革推進經(jīng)營中心、營銷中心、采購中心、研發(fā)中心、運行中心等5大中心建設(shè)，實現(xiàn)公司多基地一體化經(jīng)營管理；在基地層面，通過智慧物流、智慧質(zhì)量、智慧設(shè)備、智慧能環(huán)、智慧安保等5大平臺建設(shè)，專業(yè)化管理，破墻穿洞，提升效率；在工廠層面，通過智能煉鐵、智能煉鋼、智能熱軋、智能厚板、智能冷軋等智能工廠建設(shè)，在工序?qū)用鎸嵤徫灰宦蓹C器人、操作一律集中、運維一律遠程，使產(chǎn)線無人化、少人化。

3)關(guān)鍵技術(shù)。

機器人。寶鋼股份遵循四個一律的原則，從現(xiàn)場2條200米長的生產(chǎn)線可以發(fā)現(xiàn)，工廠已實現(xiàn)了機器人作業(yè)和行車無人化，基本實現(xiàn)了機器換人，每條生產(chǎn)線僅有2～3名工人進行檢視，操縱室的幾名操作人員通過智能遠程操控系統(tǒng)即可實現(xiàn)機器人的有序操控。尤其是在冷軋產(chǎn)線的進料關(guān)口、鋅鍋撈渣、鋼卷打捆貼標等各個工段，由12個智能“機器人”包辦了所有的危臟難的工作，極大地提高了工作效率與安全可靠性。

人工智能。寶鋼股份利用“平臺+專家系統(tǒng)+標準化體系”實現(xiàn)流程型企業(yè)的設(shè)備運維管理，優(yōu)化了傳統(tǒng)“點檢定修制”中目視化的檢測手段，將設(shè)備管理人員的經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)化成計算規(guī)律，利用計算機中判斷規(guī)則和模型對設(shè)備狀態(tài)進行智能判斷和智能診斷，結(jié)合整個生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃，自動制訂精準維修計劃，并把有關(guān)方案推送給相關(guān)人員，避免由于設(shè)備維修導致的生產(chǎn)損失，實現(xiàn)了從以人為核心的設(shè)備管理到以數(shù)據(jù)為核心的管理模式轉(zhuǎn)變。

大數(shù)據(jù)。寶鋼股份于2020年開始建設(shè)智慧制造大數(shù)據(jù)中心，架構(gòu)呈現(xiàn)出“云-邊-端”的基本特征?！霸啤保匆栽贫藬?shù)據(jù)節(jié)點為基礎(chǔ)，形成管控鋼鐵制造服務全流程的業(yè)務中臺，以及提供智能化決策的數(shù)據(jù)中臺；“邊”，即從鋼鐵制造應用場景切入，連通各個邊緣數(shù)據(jù)節(jié)點，實現(xiàn)鋼廠工序、產(chǎn)線更全面的智能化管控；“端”，即以智能化裝備為端口，搭建好完備的智慧制造基礎(chǔ)設(shè)施。基于“云+邊”的數(shù)字化流程管控、數(shù)據(jù)智能應用及服務將形成雙輪驅(qū)動優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共采、數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)共建和功能共用，打造應用互聯(lián)的數(shù)字生態(tài)，也能進一步貫通數(shù)據(jù)實時采集、分析、決策的全流程，便于通過數(shù)據(jù)驅(qū)動傳統(tǒng)鋼鐵制造業(yè)務變革，適應各個場景靈活多變的應用需求。

2.4 小結(jié)

通過對國內(nèi)知名燈塔工廠典型案例剖析，發(fā)現(xiàn)燈塔工廠廣泛應用了自動化、機器人、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術(shù)，將具體的數(shù)字化技術(shù)滲透在制造業(yè)的各個領(lǐng)域，以鼎新帶動革故，改變傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)、創(chuàng)新設(shè)計價值鏈與商業(yè)模式，從發(fā)布需求、設(shè)計、生產(chǎn)工藝的安排、排產(chǎn)、物流倉儲、供應鏈、客服、銷售全鏈條的過程中構(gòu)建形成一種端對端的價值鏈，實現(xiàn)了從研發(fā)、采購、制造、物流、供應鏈、可服務全價值數(shù)字化與產(chǎn)品的全壽命管理，在生產(chǎn)效率、能耗等關(guān)鍵運營指標上展現(xiàn)出卓越的改善成效。此外，燈塔工廠在信息化管理、質(zhì)量管控、生產(chǎn)管控一體化、設(shè)備數(shù)字化、精細化、系統(tǒng)化、輔助決策等方面具有較高的成就，在價值創(chuàng)造的關(guān)鍵推動因素方面表現(xiàn)出眾，其生產(chǎn)效率、關(guān)鍵工序數(shù)控化率、設(shè)備自動采集率有效提高，運營成本、不良品率較之前有極大提升。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 機器人

“機械化換人、自動化減人、智能化無人、信息化管人”是制造型企業(yè)必然的發(fā)展趨勢。機器人作為黑燈工廠的主要“工人”，肩負著焊接、噴涂、分揀、倉儲、裝配、上下料等各項艱巨任務，是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是未來實現(xiàn)工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化的保障。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2021年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量已達366 044套，同比增長44.9%，產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高。機器人產(chǎn)量的高速增長，更加凸顯了其在工業(yè)制造領(lǐng)域的重要地位。

從近十年開始，我國制造業(yè)開始從低端向高端轉(zhuǎn)型，從低附加值的勞動產(chǎn)品向高附加值的高精尖產(chǎn)品迭代。同時，伴隨著人口老齡化的進程加快、人工成本不斷上升，機器人性能不斷提升，不論是國家還是企業(yè)，都開始意識到制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的緊迫性與必要性，機器換人已成為實現(xiàn)黑燈工廠的必經(jīng)之路。

在黑燈工廠建設(shè)中，機器人作為黑燈工廠的“筋骨與肌肉”，必須代替工廠原有工人，從物料運送、倉儲、上下料等基礎(chǔ)性高強度重復工作，逐步過渡到零部件加工、噴涂、焊接、高精度裝配、視覺識別等高精密協(xié)同工作，利用其低成本、高安全、高效率、強連續(xù)性、多樣性等特點，為黑燈工廠的建設(shè)與實踐提供基本保障。

3.2 泛在感知

泛在感知是普適計算、移動計算、人機交互、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等多個領(lǐng)域交叉的一個新興研究方向。泛在感知主要通過內(nèi)嵌在智能終端、汽車、家電中的攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、WiFi、LTE、毫米波雷達、聲波收發(fā)模塊對人和環(huán)境進行多模態(tài)感知；利用信號處理和人工智能的方法對感知信息進行分析得到關(guān)于人和環(huán)境的情境狀態(tài)；進而為人在合適的時間、合適的地點提供智能的服務。

在黑燈工廠建設(shè)中，泛在感知技術(shù)作為整體狀態(tài)感知的“神經(jīng)元”，必須廣泛運用ERP、MES、SCADA、DCS、CAD、CAM、CAE、CAPP等工具，強化研發(fā)、生產(chǎn)、采購、銷售等全價值鏈的數(shù)據(jù)感知，提供各層級數(shù)據(jù)的有效性與可靠性，打通軟件間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)縱向生產(chǎn)管理與橫向產(chǎn)品全生命周期管理貫通，為黑燈工廠實踐與推進提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 數(shù)字孿生

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，通過連接生成實時數(shù)據(jù)的對象，可以開發(fā)產(chǎn)品從設(shè)計和開發(fā)階段到生產(chǎn)周期結(jié)束的數(shù)字足跡，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

傳統(tǒng)企業(yè)現(xiàn)有運營模式正在發(fā)生根本性變化，資產(chǎn)密集型行業(yè)正在進行數(shù)字化改造，以顛覆性的方式改變運營模式，需要對資產(chǎn)、設(shè)備、設(shè)施和流程進行綜合的物理和數(shù)字化視圖，數(shù)字孿生是這種重新調(diào)整的重要組成部分，它最大的作用就是幫助制造業(yè)簡化流程效率，提升運作精確度，提前演練發(fā)現(xiàn)問題等。如數(shù)字孿生技術(shù)可以更有效地研究和設(shè)計產(chǎn)品，并創(chuàng)建大量有關(guān)可能的性能結(jié)果的數(shù)據(jù)，幫助公司在開始生產(chǎn)之前進行所需的產(chǎn)品改進，更好地幫助研發(fā)。在新產(chǎn)品投入生產(chǎn)之后，數(shù)字孿生也可以幫助鏡像和監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)，著眼于在整個制造過程中實現(xiàn)并保持最高效率。數(shù)字孿生也可以開展實時數(shù)據(jù)仿真技術(shù)，將包含了確定性規(guī)律和完整的業(yè)務流程模型轉(zhuǎn)化成軟件的方式來模擬物理世界，只要輸入相應的參數(shù)即可得到既定的驗證數(shù)據(jù)以及結(jié)果，如產(chǎn)能、產(chǎn)線平衡率驗證等。

在黑燈工廠建設(shè)中，數(shù)字孿生技術(shù)作為整體黑燈工廠的“心臟”，依據(jù)智能制造工廠、行業(yè)的生產(chǎn)邏輯、工藝流程，基于虛實結(jié)合相關(guān)理論，建立物理實體的三維模型，并進行參數(shù)化映射；這些映射的參數(shù)就是孿生數(shù)據(jù)，需要借助采集技術(shù)、傳感技術(shù)從物理實體中獲??；孿生數(shù)據(jù)通過仿真技術(shù)傳遞給數(shù)字模型，而在數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，能夠正確、直觀地顯示物理世界的真實運行狀態(tài)，實現(xiàn)精準的虛實映射，全面的數(shù)據(jù)感知。通過物理對象運行態(tài)勢的多維度、多層次精準監(jiān)測，不但可以更精確可靠地感知物理測量技術(shù)，還可以感知數(shù)據(jù)間的協(xié)同交互，明確物體在全域的空間位置及唯一標識。同時以實時數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的動態(tài)數(shù)據(jù)分析，讓數(shù)據(jù)分析更加及時，讓數(shù)據(jù)更加有效，讓指導更加精準，實現(xiàn)更加全面的管控。

3.4 人工智能

人工智能技術(shù)是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應用的科學和技術(shù)。新一代人工智能技術(shù)包括自動識別設(shè)備、人機交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、機器視覺、自然語言處理、大數(shù)據(jù)智能分析、機器學習等技術(shù)。

隨著科技的不斷發(fā)展，技術(shù)邊界變得更加模糊，人工智能技術(shù)對企業(yè)實現(xiàn)智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)生了重要的影響，目前已廣泛應用于各產(chǎn)業(yè)之中，且展現(xiàn)出相當驚人的效益，自然也是制造業(yè)打造智能工廠非常關(guān)鍵的技術(shù)。

在黑燈工廠建設(shè)中，人工智能技術(shù)作為黑燈工廠的“大腦”，肩負著自組織、自決策、自優(yōu)化、自識別、自適應、自調(diào)節(jié)的重任，如需要規(guī)劃運輸機器人的線路、上下料機器人抓取位置、機械加工機器人的加工精度、產(chǎn)能與庫存的協(xié)調(diào)、優(yōu)化排產(chǎn)與調(diào)度等方面，同時通過數(shù)字孿生積累的大量數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)現(xiàn)場進行智慧運維管理，對現(xiàn)場存在的風險與隱患進行提前預警與干預，將危險消除在萌芽狀態(tài)；此外，還可以通過對產(chǎn)品銷售、生產(chǎn)、研發(fā)的數(shù)據(jù)分析研判，為企業(yè)下一步發(fā)展提供輔助決策。

3.5 小結(jié)

通過對國內(nèi)燈塔工廠典型案例的剖析，對燈塔工廠包括的關(guān)鍵技術(shù)進行簡要介紹，從機器人、泛在感知、數(shù)字孿生、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)入手，對各項技術(shù)與實現(xiàn)路徑進行描述，并構(gòu)建應用場景輔助說明，為單點技術(shù)突破、系統(tǒng)性推進黑燈工廠提供破題思路。

4 發(fā)展建議

通過對燈塔工廠的案例剖析，立足于黑燈工廠建設(shè)實施，著眼于推進燈塔工廠的實踐，發(fā)現(xiàn)黑燈工廠是在自動化工廠的基礎(chǔ)上融合應用智能制造技術(shù)，將智能裝備、智能車間、智能產(chǎn)線等一系列生產(chǎn)單元進行信息感知，對照物理實體構(gòu)建虛擬數(shù)字模型，利用機器人、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)柔性化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)的目標。下述對黑燈工廠建設(shè)提出針對性發(fā)展建議。

4.1 系統(tǒng)推進，統(tǒng)籌實施

1)整體策劃，系統(tǒng)實施。

黑燈工廠構(gòu)建可以分為2種實現(xiàn)路徑，一種為先總后分，在工廠設(shè)計規(guī)劃之初就明確建設(shè)目標、實現(xiàn)路徑與節(jié)點建設(shè)任務，適用于從零開始在規(guī)劃階段的工廠建設(shè)；此種建設(shè)模式對建設(shè)方案有較高的要求，要求著眼于技術(shù)迭代、產(chǎn)品提升與市場需求，預期達到高質(zhì)量、高效益、高柔性、低成本、可持續(xù)的生產(chǎn)組織與運營管理目標，此種路徑不僅要充分考慮管理優(yōu)化，更要立足需求進行系統(tǒng)部署，并且需要大量的資金支持，如實踐對象屬于特殊行業(yè)則會缺少借鑒案例，具有一定的挑戰(zhàn)性。

2)局部實施，整體改造。

黑燈工廠的另一種實現(xiàn)路徑是先分后總，即先對單臺設(shè)備進行智能化改造，逐步拓展到單個加工單元，延伸到生產(chǎn)線，由生產(chǎn)線過度到生產(chǎn)車間智能化改造與實施，結(jié)合數(shù)字化中心建設(shè)與工廠層面的信息化集成，逐步實現(xiàn)智能工廠。此種建設(shè)模式相對而言更為簡單，按照由小到大的建設(shè)思路進行建設(shè)，后期建設(shè)改造多數(shù)需要在現(xiàn)有的廠區(qū)基礎(chǔ)上進行，但在技術(shù)實現(xiàn)、整體布局優(yōu)化等方面存在一定制約，在實踐過程中可能會遭遇到管理或組織模式的變更，整體建設(shè)周期偏長，投入產(chǎn)出比與預期存在一定差距。

4.2 統(tǒng)標統(tǒng)型，經(jīng)驗固化

1)打通壁壘，系統(tǒng)集成。

在黑燈工廠建設(shè)過程中，要充分考慮MES、ERP、CRM、PDM、WMS、DCS、CRM、CAM等系統(tǒng)間的集成問題，盡量選擇高兼容性的系統(tǒng)與底層設(shè)備，以便于在建設(shè)過程中高效打通數(shù)據(jù)壁壘，進行數(shù)據(jù)集成，利于在建設(shè)物理實體的同時構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)精準的虛實映射與全面的數(shù)據(jù)感知，為實現(xiàn)數(shù)字孿生奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2)對標一流，經(jīng)驗固化。

無論是燈塔工廠還是國家部委遴選的智能制造試點示范項目，均可作為高水平的制造業(yè)典范進行對標學習，此類企業(yè)在數(shù)字化建設(shè)、模擬仿真、智慧決策、數(shù)據(jù)互聯(lián)等方面均有值得借鑒之處，各企業(yè)應當系統(tǒng)分析其體系架構(gòu)、實施路徑與核心技術(shù)，將其成功經(jīng)驗進行固化，邀請行業(yè)專家對經(jīng)驗進一步規(guī)范、分析、研判，形成智能制造建設(shè)標準，為系統(tǒng)性開展黑燈工廠建設(shè)提供實踐指南。

4.3 優(yōu)化管理，技術(shù)賦能

1)系統(tǒng)梳理，理清短板。

黑燈工廠的建設(shè)與實施作為一個系統(tǒng)工程，是一個反復優(yōu)化迭代、技術(shù)改進提升的過程，在實踐過程中，應秉承“不在落后的工藝上搞自動化，不在落后的管理上搞信息化，不在不具備數(shù)字化、網(wǎng)絡化的基礎(chǔ)上搞智能化”的原則，對制約產(chǎn)量、質(zhì)量、安全等方面的關(guān)鍵要素進行分析，梳理形成瓶頸短板清單，隨后將瓶頸短板進一步分解細化為技術(shù)，把技術(shù)突破作為主要突破口，將技術(shù)分類應用到具體場景，逐步強短板補弱項，以技術(shù)提升牽引整體制造水平提升。

2)降本增效，機器換人。

隨著人工成本的不斷提升，企業(yè)運營成本也在持續(xù)增長，機器換人可以從根本上解決人工成本高、職業(yè)危害性、生產(chǎn)效率、質(zhì)量一致性等問題，已成為企業(yè)降本增效的不二法門。同理，在黑燈工廠建設(shè)實踐中，要真正實現(xiàn)無人化、黑燈化就必須實現(xiàn)機器換人，只有機器人才能做到強連續(xù)性、高可靠性、低成本運作，為工廠的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、效益提供長期有效保障。

3)優(yōu)化管理，技術(shù)賦能。

黑燈工廠作為智能制造技術(shù)的高度集成體，必須具備高效的組織管理模式，其實踐過程就是將生產(chǎn)組織、運營管理、服務保障等流程進行數(shù)字映射，通過泛在技術(shù)感知底層數(shù)據(jù)，利用人工智能輔助決策，是一個多學科、跨專業(yè)的一個集成過程，在此過程中，必須有先進的技術(shù)作為保障方可實施，只有真正將工作交給機器、感知交給泛在、狀態(tài)呈現(xiàn)交給數(shù)字孿生、運營交給人工智能，黑燈工廠建設(shè)方能見成效、出實效。

5 結(jié)語

本文首先對黑燈工廠進行簡要介紹，其次根據(jù)國內(nèi)外頂層戰(zhàn)略部署情況進行對比研判，隨后對國際知名的三一重工18號廠房等燈塔工廠的體系架構(gòu)、部署實施、關(guān)鍵技術(shù)進行研究分析，并從中提煉黑燈工廠的關(guān)鍵技術(shù)，簡述應用場景，最后立足于黑燈工廠建設(shè)提出系統(tǒng)推進、統(tǒng)標統(tǒng)型、優(yōu)化管理的發(fā)展建議，為黑燈工廠的發(fā)展與實踐提供借鑒。