文/本刊編輯部 李國慶
服務器,一種精密的高性能計算設備,涉及繁多技術和工藝:元器件裕量控制、散熱設計、電磁兼容和供電設計,還要經過高溫高濕、跌落、物理信號和腐蝕性氣體耐受性等一系列嚴格的技術驗證和針對復雜環境的嚴格測試,以確保在苛刻的物理環境下,能夠持續為企業業務提供保障。
在全球高度工業化的今天,僅一臺服務器就能最多擁有10 000顆以上的器件,50余種模塊,800余種線纜,三萬余項參數。《智能制造》多年觀察制造領域,能將復雜制造推到如此高度的IT廠商,鳳毛麟角。
當前,新型工業化正在持續走深向實,智能制造作為推進新型工業化的重要突破口和著力點,正不斷加速新一代信息通信技術、人工智能技術與先進制造技術的深度融合,并貫穿于設計、生產、管理和服務等全鏈路,智能制造新場景、新方案、新模式正在不斷涌現。
從《“十四五”智能制造發展規劃》明確“深入實施制造強國戰略”,到“二十大報告”指出建設現代化產業體系,再到“新質生產力”的提出和新型工業化的再定位,制造業智能化發展已經成為未來我國制造業轉型升級的重要方向,全面實施數智化轉型已成為行業企業的重要戰略選擇。
浪潮信息,全球第二大、中國最大的服務器企業,服務器年銷量超過130萬臺,絕大部分的訂單都是個性化的,很多都是5臺以下的訂單,有的是特殊的配置,也有的是從0開始設計的全定制產品。
在這個服裝鞋襪都完全標準化的時代,在標準化程度最高的IT產業,浪潮信息已經實現了產品的個性化、定制化,這一點超出了很多人的想象。
山東濟南坐落著我國第一座高端IT裝備制造工廠——浪潮信息的高端服務器智能制造基地,這是我國服務器領域首個高端裝備智能生產基地,有超過30萬臺型號多樣的IT產品每年從這里誕生,涌向互聯網、能源、交通和金融等重點領域,為行業數智化轉型升級以及數字經濟建設提供重要的IT保障。
經過浪潮信息“量身定智”般的建設及優化,該工廠已被打造成集智能化、自動化、模塊化、數字化和精益柔性制造于一體的模范智能工廠,實現從柔性化生產到交付服務的全過程智能化。一臺服務器,從下單到送到客戶手中,只需要7天。
浪潮信息智能制造工廠是我國智能工廠發展的縮影。近年來,我國智能工廠建設規模不斷擴大、水平持續提升,在汽車制造、航空航天、石化和鋼鐵等多個行業得到高度發展。截至目前,各地建設數字化車間和智能工廠近8 000個,其中,2 500余個達到了智能制造能力成熟度2級以上水平,基本完成了數字化轉型;209個探索了智能化升級,成為具有國際先進水平的智能制造示范工廠。據統計,經過轉型,這些示范工廠產品研發周期平均縮短了20.7%,生產效率平均提升了34.8%。作為制造業數字化轉型的策源地和主戰場,智能工廠已成為制造業構建核心競爭力,引領經濟高質量發展的必經路徑和重要引擎。“十四五”期間,技術融合創新、供給生態構建、場景應用落地將進一步加速工廠智能化進程,推動工廠車間全面邁向智能工廠。
浪潮信息不僅通過智能制造實現了服務器的個性化、定制化生產交付,并且通過研發、生產、供應全面的數智化轉型以及商業模式創新,打通了整個業務鏈條,構建敏捷的業務鏈,為用戶提供系統、部件和全新產品三個層面的定制服務,滿足個性化、定制化、精細化的高標準。通過定制化、個性化的轉型,浪潮信息抓住了云計算變革以來的每一個產業創新機遇,實現了跨越式發展。根據相關機構統計,目前,浪潮信息服務器銷量全球第二、中國第一,公有云服務器、人工智能服務器全球第一,存儲裝機容量全球前三。
自云計算變革以來,芯片創新變緩,應用創新加快,IT產業發展動力從技術驅動向應用和技術雙重驅動轉變,云計算、大數據、AI、邊緣計算等創新應用已經成為市場需求的主要構成、市場增長的主要動力。這些應用都是用戶在實際應用中逐步探索出來的,用戶需要服務器企業參與到自己的應用創新過程中,為其提供定制化的產品和服務,為不斷升級的算法創新提供硬件系統創新支持。在少數用戶應用創新成功后,也需要服務器企業將創新方案標準化,向更多的用戶推廣。所以,云、數、智、邊等應用創新過程中,市場對于定制化、個性化產品服務的需求極為旺盛。
但是滿足定制化、個性化需求,同傳統服務器企業的標準化運營模式有著根本性沖突,從標準化轉向定制化、個性化,會遇到一個非常直接的問題——復雜供應鏈的敏態運營,產品數量和供應鏈復雜性會快速膨脹,從而導致企業的運營成本大幅上升。所以定制化、個性化生產的概念在上個世紀70年就被提出,但是直至今天主要存在于作坊、小企業,很難走入大型企業,實現大規模生產。
經過不斷的實踐探索,浪潮信息形成了創新的商業模式JDM(Joint Design Manufacture,聯合開發模式),可以為頭部用戶提供定制化的產品和服務,也具備領先的產品規劃布局能力,能夠第一時間將創新應用產品化,向更多用戶推廣。
浪潮信息JDM商業模式需要數智化來降低內部的管理和溝通成本,以突破企業運營的“不可能三角”——復雜性、敏捷性和低成本,從而讓JDM成為一種長青的商業模式。所以,JDM模式對于數字化、智能化技術有著天然的需求。數智化加持下的JDM模式,讓浪潮信息能夠面向不同應用場景,提供近200款產品、11.5萬個配置,可以說這是業界最豐富的產品組合。
國際咨詢機構Gartner認為,企業數字化轉型的第一步是重新定義企業的價值定位,思考企業的價值模型,對企業價值進行擴展,價值主張的變化會產生連鎖反應,引發業務和運營模式的設計調整。浪潮信息的轉型實踐恰恰印證了這一觀點,新一代IT技術讓制造業“以標準化生產的成本滿足客戶的個性化需求”成為可能,也成為全球制造業轉型升級的方向。而且,浪潮信息在轉型過程中,解決了成本控制、流程重組、IT技術應用鴻溝等一系列挑戰,這些實踐經驗將為各類制造業的升級提供廣泛借鑒。
以云計算、大數據、移動互聯等數字化技術與工業化手段深度融合為主線;以客戶需求互動平臺為中心,智能下單排產、全球8大研發中心集成化、遠程服務集成一體化、智能化車間可視化和工程技術信息化為基礎,實現協同價值鏈互聯互通;集成應用ERP、MES、WMS、WCS、AGV、RFID等6大核心信息系統的大數據平臺,與產品的模塊化設計、定制化銷售和柔性生產結合,實現智能化柔性生產。
一個商業模式的成功,往往需要在多處下手術刀。浪潮信息相關負責人表示,多年前公司就通過了CMMM(智能制造成熟度評估)第三級“集成級”的認證。從狹義的制造層面講,浪潮信息的數智化轉型,是以個性化、定制化的需求為中心,對制造和供應鏈進行數智化改造,實現了“以標準化生產成本來生產個性化、定制化的產品”,形成了敏捷柔性供應鏈實踐以及融合智能制造和云上工廠的現代化大規模柔性制造實踐;從廣義的智能制造層面,即公司運營層面,工廠以客戶的個性化、定制化需求為牽引,研發、生產、制造和客服等所有業務流程進行智能化升級,實現從標準化到個性化、定制化運營的全面轉型。
服務器研發模式的設計、研發工作的協同管理,是浪潮信息轉型的第一個挑戰。首先是,研發模式的改造,研發模式從產品、項目為核心,轉變為“模塊化+平臺化”的新模式,這種模式可以把所有的產品變成CBB(Common Building Block)的組合,這樣可以降低產品研發的工程量,同時在前端產品多樣化的同時,把供應鏈的復雜度降下來,只需要一定量的板卡、組件就能研制出非常多的產品。在進行研發模式改造的同時,浪潮信息在研發協同管理、研發工具全面引入數字化智能化技術,實現協同自動化、設計的智能化。
“平臺+模塊”的研發模式改造、數字化智能化的研發轉型讓研發越來越敏捷,但是硬件升級天然跟不上軟件迭代的速度,為此浪潮信息將各類部件、模塊數據化,形成了線纜、連接器等1 500多個器件庫,建立產品與部件、模塊之間的邏輯耦合關系,成功打造了數字樣機系統。客戶有了一個需求,浪潮信息工程師就可以調取后臺,生成產品三維模型,散熱、結構等都可以在模型上展示,客戶可以同浪潮信息的研發工程師一起進行數字化評審和驗證,大大提高研發效率。
浪潮信息目前正在升級數字系統,將產品設計、制造、裝配、使用、維護、服務直至產品回收再利用等全生命周期的數據進行采集,匯集到數字樣機邏輯模型中,這樣數字樣機不僅可以取代或精簡物理樣機,還能夠實現研發與測試驗證、生產及營銷環節數據鏈路的打通,通過對產品生命周期的數據分析,可以為產品規劃和升級、供應鏈改造等提供科學的數據支持。
據介紹,浪潮信息研發的敏捷度已經處于全球領先水平,每年可完成新配置、新產品評審30 000多個,產品設計變更達9 000余次。自實施數字化、智能化轉型以來,浪潮信息新品研發周期壓縮50%,產品上市時間縮短50%,電子料管理效率87%,配置驗證評審效率提升54%。一款新品的研發周期從1.5年壓縮到8個月,客戶提出需求最快可以3個月交付樣機。

浪潮信息高端服務器智能制造工廠
開始JDM商業模式探索后,浪潮信息在生產方面遇到的最直接問題是產線換單。傳統服務器生產采用的是標準化的長流水線、生產效率高,但是靈活性差、換單成本高,適合生產標準化產品,并不適合小訂單生產。據介紹,浪潮信息的生產制造部門粗略統計一下,每年5臺以下訂單至少在1萬個以上。每次更換訂單后,所有的工人都需要重新領取新的操作手冊,進行短暫的培訓答疑,然后才能上線生產,眾多的小訂單導致大量的工時消耗在了訂單更換上,限制了效率的提升。
浪潮信息也用并行柔性生產線來解決個性化生產問題,但是隨著業務規模的增長以及JDM模式的不斷成熟,個性化、定制化的生產需求已經成為主要的生產任務,浪潮信息必須解決“標準化的成本、大規模個性化、定制化的生產模式”的挑戰,實現柔性制造,智能制造成為浪潮信息唯一的選擇。
服務器是一個具有相當技術門檻的專業領域,缺少標準化智能制造方案。浪潮信息從傳統制造向智能制造的升級的過程就是在實踐中不斷探索和積累的過程。較為困難的工作除了信息化系統的部署融合,就是各類智能化設備的開發。“軟件可以自己開發,智能化設備也能自己開發”。浪潮信息相關工作人員表示,為此,浪潮信息成立了100多人的智能制造開發團隊,由機械、電氣、機器人和視覺等各個領域的工程師組成,不斷設計各類自動化設備,最終形成了一套完整的服務器智能化產線。
數字化、智能化徹底解決了換單、品控等一系列小批量生產挑戰,產線根據不同的訂單、不同的產品可以自動切換工藝、質檢標準等,使得浪潮信息能夠以標準化生產的成本實現面向個性化、定制化需求的小批量生產,并且實現了生產效率的不斷提高。如服務器的內存按壓安裝。不同品牌之間、不同規格的內存條要通過按壓方式安裝在不同類型的主板上,尺寸規格和插槽位置差異巨大。要用機械手臂取代人的雙手,靈活性的要求可想而知。浪潮信息的智能制造開發團隊通過整合AI、物聯網等技術,開發內存按壓一體機,通過主板的系列號識別主板和內存類型,采用高精度AI圖像識別技術精準定位,用機器的“腦-眼-手” 穿針引線,實現“一板一工藝”,一臺設備加工所有產品。
相比于傳統生產方式,浪潮信息智能制造人員配備減少75%,生產效率提升了30%,產能提升4倍。
浪潮信息的智能制造不僅是在工廠現場的大數據、AI、邊緣、物聯網等應用實踐,還有基于云的全球化生產,所有設備都連接到車間云。當然車間云不只是一朵云,還有診斷云、設備云、工藝云、交付云,這些云互聯互通,融合構成了浪潮信息的“云上工廠”。
據了解,浪潮信息全球14個工廠都在云上工廠的統一管控下。云上工廠統一下發指令給設備和工人,保證全球無論哪一座工廠,都執行統一的工藝和標準,實現了全球一致的高品質制造和交付工廠系統。
通過云上工廠,浪潮信息可以更快、更簡單的新建工廠、增加產能,如果要新建工廠,新增一批設備過去,然后連接上云,云上工廠就可以自動把系統、工藝文件分發下去,很快就能投入生產。
個性化、定制化帶來了供應鏈的高復雜度、靈活性和成本的挑戰,浪潮信息在JDM商業探索過程中,將供應鏈改造同數字化、智能化深度融合,實現了高復雜度、高敏捷度與低成本的統一。經過十幾年的沉淀,浪潮信息最終形成了以供應鏈計劃大腦為智算引擎、智能商業分析平臺為決策輔助大腦、智能商務作業平臺為執行管理底座的智慧供應鏈體系。
供應鏈計劃大腦是指揮系統,依托浪潮信息本身強大的算力基礎,利用多維模型和算法對海量數據進行智能化運算,制定日常生產計劃、物料計劃等各層級計劃,實現全球計劃統一平臺、統一調度,提升柔性和敏捷;智能商業分析平臺對“內部橫穿市場/研發/計劃/采購/制造/物流、外部縱貫供應鏈上下游”的數據進行智能化分析和決策輔助,并形成對計劃大腦主數據和參數的優化;智能商務作業平臺基于前、中、后臺的架構邏輯,將供應鏈各部門在ERP、APO、CRM、MES、WMS、PLM、TMS、SRM等系統的日常任務和指令在統一的平臺上進行智能化歸集、分發、預警和執行管理。這三部分構成了供應鏈大腦的核心,驅動內部的智能化運營,訂單交付周期縮短30%。同時計劃大腦通過連通供應鏈上下游的客戶生態協同平臺和供應商數字化協同平臺,實現對客戶、供應商端的高效交互,提高全球供需資源整合和協作能力。
據了解,供應鏈大腦可以8小時內制定好采購計劃、6小時內制定好生產計劃、3小時內制定好物料計劃,再通過連通上下游系統,快速、精確的完成與供應商的信息互通,第一時間把供應計劃反饋給客戶手中。
2013年德國漢諾威工業博覽會上,以嚴謹著稱的德國人提出了工業4.0概念,以期在新一輪的工業革命中占領先機。10年后的中國,新型工業化的春風正吹動著每一家企業。
在制造業向高端化、智能化、綠色化升級的進程中,浪潮信息依托云、數、智、邊技術,深入企業數智化轉型的深水區,深耕用戶應用創新場景,以自身獨特的商業模式為破局點,將數智化技術融合在產品制造的全生命周期中,走出了一條獨具特色的數智化轉型新路徑。
