1月13日，全球灯塔网络发布新一批灯塔工厂名单。其中，合肥海尔卡奥斯智控互联工厂成功入选第10批全球灯塔工厂，成为国内智能控制器行业首座灯塔工厂。截至目前，全球范围内，智能控制器行业仅有西门子安贝格工厂与合肥海尔卡奥斯智控互联工厂两座灯塔工厂。
通过应用卡奥斯COSMOPlat提供的AI、机器视觉等数字化技术，合肥海尔卡奥斯智控互联工厂以大规模定制模式驱动制造转型，突破了产品多元化、交付周期缩短和质量要求提升带来的挑战，在实现了100%准时交付的同时还将订单交付周期缩短一半，成为全球卓越的数字化工厂代表。
而作为跨行业赋能灯塔工厂最多的企业，卡奥斯COSMOPlat已形成了成熟的“灯塔工厂”建设方法论，在助力自身智能制造转型升级的同时，更提取和沉淀出“灯塔经验”，将为更多企业和行业实现数智化转型提供技术和经验指引。
一、新市场的挑战
起步于海尔家电控制板PCBA制造商，合肥海尔卡奥斯智控互联工厂的转型契机来自于自身市场和客户的变化。从向内承接海尔的家电智控器生产，到向外承接工具电子、健康电子及通信模块等PCBA电路板的制造业务，面对跨行业的超过3000个型号的智能控制器生产，工厂原有的传统商业和制造模式面临多方面挑战。
第一，产品多元化使供应商与客户数量大幅增加，订单和原材料管理难度提升。
PCBA制造属于EMS电子制造行业，其上游行业主要为IC、PCB、半导体分立器件、电感、变压器等，而其下游用户需求则相对分散，不同客户有各自的需求或解决方案，不同的行业应用、不同的客户、甚至同一客户的不同产品都需要定制化的产品和解决方案。
同时，受到近年国内外市场动荡及疫情影响，一方面，客户需求及订单预测波动较大，电子原材料市场变化也更加明显，采购和生产周期不确定因素较多；另一方面，生产原材料种类的快速增加，也让库存管理和快速交付之间较难平衡。
第二，产品设计和质量要求高，电动工具、通信等行业的产品需有高可靠性。
PCBA板是许多电子设备中最重要的部分，其质量稳定性对于终端设备的正常功能至关重要。因此作为生产企业，产品不仅要符合行业标准，还要通过严格的供应商资质认证。其认证过程中会对供应商的生产工艺、质量管理、工作环境甚至经营条件提出严格的要求。
此外，随着电子产品向短、小、薄、轻方向发展，PCBA加工定制的技术要求更加苛刻，对企业的产品设计和集成能力提出了更高的要求。
第三， 生产流程、排产组织复杂，需信息系统进行辅助，实现提质增效
由于工业类产品大多涉及电子原材料、精密传感器等元件，在产品的生产过程中，要求温湿度和灰尘可控，同时需要全流程追踪生产原材料来源、生产过程信息。而工厂规划建有10条SMT贴片线、15条 PCBA DIP线，年产量超过1500万片，生产组织和排产、工艺信息较复杂，需要信息系统进行辅助，以保证产品质量和追溯能力，提高人工和设备生产效率。
二、大规模定制模式变革
基于以上需求和痛点，合肥海尔卡奥斯智控互联工厂开启从大规模制造向大规模定制的转型，完成了全流程、全要素和全价值链的颠覆和重塑。
在用户端，互联工厂实现了用户全流程的实时互联，全球用户可以随时随地通过其终端全流程参与设计、制造；在制造端，卡奥斯COSMOPlat将传统制造中孤立存在的定制、研发、营销、采购、制造、物流、服务等板块全面打通，用户的定制化需求可以在第一时间反馈到生产线，工厂物料则通过智能互联、柔性生产，产出定制的产品，直接配送给用户。
在此基础上，基于二十多年研发积累和6大工厂每年超1.5亿片的生产数据沉淀和差异化的工业BaaS引擎，卡奥斯COSMOPlat还创新打造出海云芯智能制造执行系统，服务工厂实现对用户设计、生产需求的快速打样和快速验证，实现灵活换产、高效生产，并将自身技术与经验面向PCBA行业中小企业开放，为中小企业补充研发能力、改善生产效率、提升产品质量提供支持，与行业共同分享“灯塔工厂”带来的新价值。
三、打造数字化工厂
在大规模定制模式变革基础上，卡奥斯COSMOPlat以用户体验为中心，不断强化“一体两翼”平台能力，通过发挥平台全球采购、全球营销的资源配置力和大规模定制的定单赋能力，打造和提升工厂的AIoT和数字化创新力，助力合肥海尔卡奥斯智控互联工厂围绕其供应网络、研发、制造及客户服务部署了数字化应用，并通过工业互联网打造与供应商、自身工厂及客户的端到端链接，实现产品质量与生产效率的稳步提升。
第一，打造SRM平台，以端到端数据共享建立可预测性供应链。
通过卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台，工厂连接各攸关方WMS、MES等系统，实现产业链资源协同，目前已实现对100余家客户、500余家供应商及6家自有工厂的端到端链接。
系统根据6个工厂的产能负荷、库存和运输距离等条件，通过智能调度算法模型，实现多工厂产能协同，综合调度生产资源，同时基于历史销售库存数据和13周滚动预测分析动态调整原料、产成品安全库存，实时预警交付风险、采购风险。
通过对各级供应商原料、产能、库存的实时感知，该系统有效提升了企业应对供应链风险的前瞻性和主动性。面对疫情及国际市场变化等不确定事件，工厂订单准时交付率仍达到100%，原材料库存周转天数降低56%，订单交付周期缩短50%。
第二， 加速人机协同，实现智能排产和人效提升。
数字化工厂并非无人工厂，而是通过有效利用数字化技术，根据生产的实际情况为员工和产线提质增效提供最佳支持。
过去，PCBA的生产工作需依赖基于工程师自身经验的排产和SOP编写，效率相对较低，工序优化也相对困难。通过人工智能、高阶分析、图像识别等技术的应用，卡奥斯COSMOPlat助力合肥工厂打造出具备智能派工、自动ESOP生成等功能的“虚拟IE工程师”，被认为是目前行业内最为成熟的智能化方案之一。
通过对6000种元器件插件动作MOD2分析并结合历史插件动作耗时，该系统可合理分配元件插装，根据插件特征通过空间排序算法编排操作步骤，并利用图像识别技术、在版图中标注插件位置，3秒内即可输出一套ESOP。而基于设备互联数据确定的产线瓶颈、线平衡和通过聚类分析模型分析的员工技能熟练度评估，系统将形成智能派工机制，使用动态分配算法分配相应的员工，并可根据人员数量、人员工时段变化等进行实时调整与快速优化，生产人均效率提升达30%。
第三， 推进技术跨行业应用，提升产品质量。
在产品质量方面，从开发阶段的验证测试，到量产阶段的缺陷检测，再到应用后的售后追溯，卡奥斯COSMOPlat也为合肥工厂提供了多样的数字化解决方案，实现了对航空多重应力测试技术、机器视觉等技术的跨界应用。
在开发测试方面，通过跨界应用航空多重应力测试技术，工厂改变了过去的单一应力测试，加载43项运行负荷参数，16项环境影响因素，优化peck加速模型，加速模拟PCBA使用老化过程，激发制程和原料缺陷。产品验证周期由原来7天缩短至12小时，缩短93%，可模拟完成产品10年正常运行状况，快速预测缺陷。
在此基础上，基于6个工厂每年1.5亿片的优品和缺陷产品检测数据，工厂应用卡奥斯COSMOPlat“工业视网膜”技术，对产品进行光学外观检测。视觉检测设备硬件由自研直线电机驱动，实现磁悬浮无摩擦，重复性精度可控制在0.5um以内，并可通过目标检测图像识别算法，自动编制检测程序，结合设备轨道自调整，适配全系3000+产品。
在检测算法方面，平台采用云端训练、边端推理的方式，应用卷积神经网络算法和迁移学习模型，取代了传统视觉检测与一张标准图对比的方式，对检测算法进行持续更新与优化，误判率降低42%，检测效率提升67%。
四、 坚定“一体两翼”战略，构建数智化新生态
从打通生产全流程，到链接上下游全价值链，合肥海尔卡奥斯智控互联工厂在打造行业首家灯塔工厂的同时，也在发挥自身引领带动作用，在包含供应商和客户的整个制造网络推广和使用先进技术，逐步构建起行业的数智化生态。
近年来，随着外部环境的不稳定成为常态，单一企业内部运营最优已经逐渐无法应对复杂多变的环境。因此，卡奥斯COSMOPlat坚定“一体两翼”战略，以数字化驱动企业变革，助力企业应对“变局”和“不确定性”，并以生态聚起工业互联网赋能产业的新势能。
作为国内赋能灯塔工厂最多的企业，目前，卡奥斯COSMOPlat已构建起“与大企业共建、中小企业共享”的生态赋能模式，覆盖汽车、模具、化工等15个行业，将大企业数字化创新中沉淀积累的工业机理模型、知识图谱等与中小企业共享。同时，平台也打造出开放、共享的开源社区，汇集专家、高校、开发者等资源，搭建技术交流的社区平台，与行业共创工业互联网开源生态。
以江西景德镇为例，由卡奥斯COSMOPlat提供技术服务的中国陶瓷工业互联网平台独创线上线下融合发展新模式，汇聚超1.5万条陶瓷资源数据，吸引1万家产业服务商及3000余家全国陶瓷产业链上下游企业入驻；而在化工行业，卡奥斯COSMOPlat将行业领军企业天原集团的安全管理模式与工业互联网相融合，打造出“工业互联网+危化安全生产”安全生产智能化管控平台，目前已在陕西金泰氯碱、新疆中泰化工等大型危化企业落地推广，提高了企业安全管理水平和管理效率。
随着新的业务模式、客户需求和运营方式的不断出现，以卡奥斯COSMOPlat为代表的工业互联网生态也将进一步向着赋能产业协同和区域的方向不断升级，在更大规模上推动创新共赢。未来，卡奥斯COSMOPlat也将加速技术创新和产品研发，携手各方共建工业互联网新生态，助力更多企业实现数字化愿景，也为我国数字经济做大做强提供平台力量。
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