張鐵軍
2025年12月10日08:16 來源:學習時報
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當前,新一輪科技革命和產業變革正在深入推進。黨的二十屆四中全會明確提出,要促進制造業數智化轉型,加快產業模式和企業組織形態變革。截至目前,全國已累計建成7000余家先進級、500余家卓越級智能工廠,並遴選出15家領航級智能工廠培育對象,智能制造裝備、工業軟件與系統解決方案的產業總規模已突破4.5萬億元。其中,以高度自動化和智能化為代表的“黑燈工廠”(DarkFactory)正呈現出快速發展的態勢。“黑燈工廠”是指依托機器人集群、工業互聯網、人工智能算法等技術,通過機械臂、無人搬運車、自動化視覺檢測系統等智能設備,實現無人化生產的智能工廠。隨著工業4.0理念在全球的推廣,德國、美國、瑞士等國家的企業紛紛探索並應用“黑燈工廠”模式,特別是在半導體制造、汽車零部件、電子產品、精密機械等領域。由於生產過程無需人工值守,工廠可以在“關燈”狀態下持續運行,因而得名“黑燈工廠”。
“黑燈工廠”代表著一種以技術驅動為核心的新型工業生產方式,其背后折射出我國制造業發展需求正從過去依賴勞動力數量和低成本優勢,逐步轉向更注重生產效率、質量穩定性以及供應鏈韌性。在這一轉型過程中,傳統產業的應用場景升級以及新興產業的快速發展為企業提供了前所未有的機遇,促使它們加速採用智能化裝備和自動化系統,以滿足未來對高效、精准和靈活生產能力的需求。同時,面對市場需求的快速變化和產品迭代的加快,企業通過創建“黑燈工廠”,在生產組織、工藝控制和質量管理方面不斷實現數字化、網絡化、智能化的升級,通過設備自動運行、系統自動調度和流程自動協同,滿足中高端制造領域對一致性、穩定性和精密化的更高要求,大幅提升了生產效率與產品質量。
在具體實踐中,一些擁有先進制造能力的企業緊緊抓住數字化和智能化升級的窗口期,通過引入自動化生產線、建設智能倉儲系統、布設高精度視覺檢測設備等方式,不斷提升生產的自動化水平。有的企業通過依托機器決策,成功將勞動生產率提高85%,將生產周期從30天縮短至7天,並成功落地數字孿生、工藝數字化設計、產線柔性配置、智能排產調度等35個智能制造場景應用。有的企業依托工業互聯網平台連接設備、產線和系統,實現生產狀態的實時監測,借助人工智能算法優化工藝參數、預測設備故障,確保生產鏈條穩定順暢。機器人供應商和自動化裝備企業持續提升產品研發能力,還為制造企業提供了精密加工、智能配送、自動檢測等多元化解決方案。以江蘇、浙江、廣東部分先進制造企業為例,通過在電子加工、制造、成型、化工材料等核心工序中實施全流程自動化,實現了“人不接觸、燈不用開”的生產模式,從而大幅降低人工成本,提高生產一致性,並構建起智能裝備協同運行的完整生態。
從發展趨勢來看,“黑燈工廠”的應用正在跨越傳統制造邊界,向更多行業、更多場景加速延伸,並表現出廣闊的發展前景。一方面,“黑燈工廠”正在與新能源汽車、半導體、先進材料、生物醫藥等戰略性新興產業深度融合,推動更多高風險、高精度、高潔淨度要求的工藝實現無人化運行。例如,在半導體生產環節,通過自動化搬運系統與封閉式潔淨車間結合,可有效提升工藝穩定性與產品良率,並確保設備長期工況保持在最佳狀態。另一方面,數字孿生、虛擬調試、機器視覺等前沿技術的應用,使“黑燈工廠”具備了更高的生產彈性與工藝優化能力。通過構建產品、設備、產線與工廠的數字化模型,企業可以在虛擬環境中模擬生產流程、優化調度策略,並利用實時數據反饋進行自我校正,從而在實際運行中實現更高效率和更低能耗。此外,“黑燈工廠”在更廣范圍的應用,也帶動了工業軟件、傳感器、機器人、雲平台等上下游產業鏈的持續壯大,並加速形成了智能工廠梯度培育體系。
隨著“黑燈工廠”數量不斷增加,一些企業不斷加大在智能裝備研發、標准體系建設以及運營管理等方面的投入,將對無人化生產的追求不斷推向新高度。例如,機器人制造企業推出更多適用於精密加工場景的柔性機械臂,設備廠商在自動化生產線中引入AI控制系統,實現生產節拍自動匹配與智能優化。一些技術領先的企業採用閉環優化、預測性維護、數字化質控等技術,使其“黑燈工廠”能夠以更高效率投入運行,並在全球供應鏈體系中提升競爭力。與此同時,地方政府和產業園區不斷打造面向智能制造的創新平台,通過試點示范、政策扶持、要素保障等方式,為智能工廠建設提供了良好的社會環境和營商基礎。
“黑燈工廠”的快速發展也帶來了新的挑戰。如何克服高額投入、技術復雜性上升、系統安全風險加大等問題,成為企業共同面對的現實課題。企業必須不斷提升研發能力和系統集成能力,持續加強對智能設備的維護管理,才能確保工廠長周期穩定運行。此外,企業在追求效率提升的同時,也要承擔相應的社會責任,通過加大對勞動者技能培訓、崗位轉型的投入,引導工人由傳統操作崗位向設備管理、算法維護、系統監控等新型技能崗位轉變,推動勞動者適應數字化時代的就業結構變化。相關部門也應持續出台專項支持政策,推動企業在關鍵技術、核心裝備和行業標准方面加大突破力度,促進智能制造產業鏈持續優化,激發“黑燈工廠”創新發展的潛力。

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