智能化浪潮下制造业如何变革?联想集团这个AI利器给出答案

原标题：智能化浪潮下制造业如何变革?联想集团这个AI利器给出答案

智能化浪潮来袭，制造业数字化变革已如火如荼进行。据新华社报道，本月初，工信部表示将联合相关部门打造一批制造业数字化转型标杆企业，提速数字化步伐。近日，广东省亦出台制造业数字化转型相关实施方案，给予更多政策支持。联想集团作为全球最大个人电脑制造商与全球第一的算力厂商，致力于通过内生外化的方式，对外赋能制造业的智能化变革转型。而联想高级计划与排程系统(Lenovo advanced production scheduling system，简称LAPS)就是联想集团推动该产业转型的一大AI利器。

2020年，LAPS在联想集团于全球最大的PC制造基地联宝科技的云海新园区成功部署。这是继2019年LAPS成功在联宝科技落地之后，这种基于机器学人工智能的先进工厂运营技术的又一个成功案例。联宝科技云海新园区投资2亿元兴建，LAPS的加入可以应对产能扩充、更快速的产品交付等需求。7万平米的新厂区，面积相当于10个足球场，从工厂启动到首台笔记本电脑下线仅用时51天。

LAPS落地，PC产量增23%

LAPS在2019年已经在联想联宝生产基地实装并创造了巨大的效益：2019年开始，LAPS就替代了手工排班方法进行的生产调度，不再需要花费工程师每日数小时，应对复杂多变的生产过程LAPS仅单次运行便可处理超过10亿个变量和50亿个约束条件，在两分钟左右便可完成生产调度计划。LAPS带来的经济效益也不容忽视。在部署之初，与人工排班程序并行运行进行了一年的比较。期间，联宝生产中心的PC产量增加了23%，积压订单数量减少了20%。传统需要6小时的生产计划，如今1.5分钟即可完成排程任务，制定生产计划的时间大幅缩短。除此之外，工厂产量提升19%、处理订单数提升24%，交期满足率提升3.5倍，资源利用率得到有效改善，多个关键绩效指标亦得以提升。

与此同时，在LAPS的辅助下，经验不足的计划员可以快速上手，保证排程质量。资深的计划员也能从繁重的重复劳动中解放出来，转而去专注于根因分析、跨部门协调、异常情况应对等重要工作。

排程速度增百倍，LAPS如何实现?

LAPS如何做到这样显著的运营效率提升? 这套联想研究院基于自有技术研发出的高级生产调度系统，基于生产过程的业务化需求，能够在短时间内完成更加精益化的生产调度计划，游刃有余地应对生产过程中各种突发和紧急情况，增加生产调度的灵活性。

相比传统的单工厂生产模式，多工厂协同能力在制造业领域更凸显必要性。考虑到新建成的云海厂区和联宝科技的原有两个厂区相比，在仓库运输时间、设备配置、工人熟练程度等方面的差异，LAPS以各工厂的可能交付时间为依据，进行高效的多厂区协同，从而输出合理的定单和工单的多工厂分配方案。该系统增加了在生产线数量、待排工单数量等决策因子规模，且在引入协同约束的复杂情况下，输出生产计划的耗时亦无明显增加，体现了LAPS在大规模生产场景下，能够完成快速开发部署以及多工厂协同调试落地的实力与速度。

随着制造业进入个性化量产阶段，如何高效地应对小批量的个性化生产场景，也成为了智能排程系统面临的一大挑战。对于联想笔记本电脑来说，想要在出厂时就把客户喜欢的图片直接印在电脑背盖上，就会导致生产制造中产线间管理调度中的诸多繁琐问题。同一机型不同颜色，或是不同机型相同颜色，其中还包括颜色、国家、材料等10个维度，超过1000种组合，同时与联宝科技每天43条产线，5000+定单交织在一起，在如此庞杂的约束下找出可行生产计划，其难度不言而喻。而LAPS可以在同时兼顾工治具、订单发货地等多个限制条件下，以分钟级的速度输出生产计划。

据统计，目前联宝科技每天要接到来自全球包含8万台设备生产计划的5000余个订单，其中80%以上订单都是单笔小于5台的个性化定制。对于唯一定制产品的大量生产，LAPS无疑成为了联宝科技生产的一大左膀右臂。

新冠疫情全球蔓延，国际供需形势变幻莫测，对于制造业，生产的不确定性加剧，传统的APS系统面对着亟需根据生产状况最大限度地对多个生产目标进行动态优化的挑战。针对不同排产性能指标业务优先级经常变动的特点，联想的LAPS设计了多目标组合优化算法，实现了可定制化设置目标优先级的多目标生产计划平台。面对市场环境的瞬息万变，LAPS通过灵活调整KPI，能够使企业资源得到合理有效利用，从而最大化运营管理目标，传统生产计划纠结于各个指标的困扰问题也得以缓解。

内生外化，赋能制造业智能化转型

作为中国ESG(环境、社会和企业管理)可持续发展表现最好的公司之一，联想集团也一直致力于推进碳达峰、碳中和。除了为工厂带来数百亿人民币的营收提升外，LAPS还持续削碳排放量：在目前的生产量下，LAPS通过提高生产效率、减少生产线闲置等方式，每年节省相当于200多吨标准煤的电力，减少2000多吨二氧化碳的排放，相当于每年种11万棵树。

制造业是推动我国经济稳定发展的重要引擎。从大规模、大生产到小批量、多品种、快速交付，从人工排班到物料需求计划系统(MRP)、企业资源计划(ERP)再到联想高级生产计划与排程系统(LAPS)，传统制造业走向数字化、智能化，实现提质增效已成大势所趋。

LAPS带来的成绩，更是体现了联想集团以“端-边-云-网-智”为代表的“新IT”赋能实体经济，助其实现数字化转型的倡议与行动，以及打通供应链上下游的卓越运营与坚实的科技实力。在智能排产以及其他智能化领域，联想集团通过“内生外化”的方式，即把公司内部作为试验场，把实践经验产品化，再形成解决方法和服务，对外赋能更多企业向数字化以及智能化转型升级，以推动“中国制造”走向“中国智造”。