智能制造是生产效率提升的必由之路。自进入21世纪以来，信息化技术的建构与完善有效地丰富了工业领域的生产手段，提升了工业领域的产品制造与控制能力，整体成为了新时代产业变革的重要动力。智能制造在战略层面的第一次出现是在德国2013年汉诺威工业博览会中提到的“工业4.0”一词，其含义是以网络实体系统及物联网作为技术基础，提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。继“工业4.0”后，中国、美国等国家也相应提出了“中国制造2025”、“工业互联网”等对应概念，紧跟21世纪生产力发展的步伐。
工业4.0相比过往的生产方案集成度更高、数据更丰富、所需人工更少。相比传统的工厂生产线，工业4.0方案将流水线设备的检测与控制、物料存货的储藏以及公用工程的管理，通过工业软件和大量传感器联系起来，并汇总到中控室进行数据分析，结合计算机算法进行处理和决策，减少了工厂内人工监测和决策的环节和时间。以中控技术（688777.SH）官网上提供的化工和建材工厂解决方案，工业4.0技术可覆盖生产管控、安全环保、能源管理、供应链管理和资产管理等一系列生产过程。例如化工生产过程中工业4.0解决方案可以针对石化、化工主装置的操作参数寻优，基于历史数据驱动生成操作案例库，利用模型辨识、模型预测控制和自校正、非线性神经网络回归、专家知识库、在线优化器功能组件等方式，以反向检索操作参数控制值的方式，可实现当前工况条件下的各关键工艺参数的最佳控制值，通过解决过去人工依靠经验调整参数以及减少重复繁琐工作量等方式实现间接效益。然而，橡胶与轮胎生产领域的智能制造界限相对较为模糊。早在20世纪末21世纪初，各主要外资轮胎企业就已经开始推进了自动化生产的模式，例如米其林C3M技术、马牌MMP技术、固特异IMPACT技术、普利司通ACTAS技术和倍耐力MIRS技术均诞生于此时。因此就这一概念而言，轮胎制造领域的自动化生产其实起步较早。但具体到智能制造概念下的物联网、大数据等概念的应用上，由于各外资企业建厂相对较早，新智能制造概念的呈现受到公司战略与侧重点的影响而并不完备。
我国轮胎生产正在逐渐向智能制造靠拢。就国内而言，2014年10月在中国（青岛）橡胶工业博览会上发布的《中国橡胶工业强国发展战略研究》一文中，正式明确提出橡胶工业智能制造战略措施和建设橡胶工业强国的路线图，完全符合国务院发布的“中国制造2025”战略方针和战略措施。自2016年起，智能设备不断涌现，机器人、AGV、RFID传感器等在各个工序扩大应用，ERP、MES等软件的逐步推广，都标志着我国轮胎生产正在逐渐向智能制造靠拢。但必须承认的是，不同公司的智能化程度与应用层面差别较大。同时，由于智能制造本身的概念较为庞大，故在讨论智能制造对于公司的实质性提升上，不应该只考虑智能制造本身的设计，而需要具体关注智能制造对于公司工艺流程中的具体优化和实质性生产能力的提升。
作为国内轮胎行业的新鲜血液，公司在发展之初就十分重视工厂的智能化建设，现已成为全行业智能制造的领军者。早在2012年公司就开始策划智能工厂，并将相关技术应用到了2014年的青岛二厂建设中。2016年建成的泰国工厂则完全按照智能工厂建设模式进行建设，目前全工厂完全实现了智能化布局，这直接体现在了工厂的生产效率提升上。
公司充分利用了智能制造中大数据分析、人工智能算法、智能物流等信息的优势，在整个生产过程中落实了“自动化、信息化、智能化、数字化&可视化、可溯化”五项智能制造核心概念。将轮胎生产工艺中密炼、部件、成型、硫化、质检、仓储各环节通过自动排产调度、工艺控制优化、物料自动诊断及监控、质量在线监控及过程管理、物流自动调度等手段传统起来，打造了专属于公司的工业互联网和生产制造物联网体系。具体来看，公司将智能制造引入轮胎生产工艺流程的手段上：通过自动化生产设备及工业互联网技术实现生产“自动化”；借助现代传感技术及大数据分析技术实现生产“信息化”；借助“森麒麟智能管理系统”及人工智能算法实现生产“智能化”，进而实现生产过程控制“数字化”及“可视化”；通过条形码标识实现产品“可溯化”。这五个方法中，以有效的自动化生产流程和产品信息收集与处理最为重要。前者对公司在生产工艺方面提出了较高要求，后者则需要公司对智能制造的技术有较深刻的理解和应用能力。生产过程中，系统自动将生产计划下至生产设备，实时监控设备运行状况，将取得生产计划执行情况反馈到现场看板，确保设备按计划执行。同时，系统可将最优生产工艺参数传送到现场设备，避免人工输入的错误。此外，物流的调度、物料自动搬运以及产成品的自动分拣、分类和运送等可利用系统互联进行统一管理。
图：森麒麟泰国工厂内部一览
除去技术本身的先进性外，公司在智能制造方面还有若干独特的优势：
1）对内可复制性：公司的泰国工厂完全按照智能制造模式建设，不存在原有落后产能改造的相关需求；泰国工厂的经验指导了青岛工厂的改造，显著缩短了青岛工厂智能化进程的推进时间。
2）对外不可复制性：公司的智能化系统为公司根据自身特定需求进行的自主研发设计，且从工厂规划阶段起即已开展，一方面适配于公司需求，另一方面对外存在较高的技术壁垒。
3）扁平化管理优势：针对智能制造对公司生产模式带来的影响，公司适配性地进行了管理模式的扁平化处理，且在推行过程中克服重重阻碍。这种创新性管理模式打破了传统车间生产的模式，有利于充分发挥智能制造的优势。
将森麒麟的营业成本进行拆分并与国内同行、海外的米其林和韩泰进行对比，可以发现公司的营业成本中的人工费用占比低于同行，同时远低于米其林和韩泰。而公司制造费用+能源费用（包括折旧摊销、水电费等）占比相对较高。这主要由于：
1）智能制造的自动化特性降低了对生产人数的要求，进而直接降低了人工成本，提高了公司的人均盈利能力。以成型机举例，在2016年森麒麟每班次可以实现人均660条轮胎的产能，高于同行业较高水平的500条，超出平均水平32%。
2）作为最年轻的轮胎上市公司，公司大多数设备尚处在折旧期间。从单胎成本的绝对值上看，2020年森麒麟单胎人工+制造成本为43.2元/条，对比海外企业米其林和韩泰，公司单胎制造成本及人工成本则具备明显的竞争优势。
2020年公司人均创收187.39万元，领先国内同行可比公司；2020年公司人均产能约8000条，高出国内第二名近一倍；2020年公司的人均创收/人均薪资比高达21.15，同样位居行业第一。国内工厂方面，公司在青岛的一个年产600万条轮胎的智能车间工厂里，用工人数只有200余名，相比传统的生产工厂和生产模式，减少用工600多人，生产效率提高50％。其中在硫化环节，车间中的72台硫化机只需要两名工人负责。森麒麟青岛的工业4.0工厂用工规模从业内平均的千人左右降低到230多人，每年单纯节省的工人工资超过4000万元以上。海外工厂方面，公司在泰国罗勇府投产的工厂总投资4亿美元，设计产能1000万条/年，工厂用工仅有470多人，用工成本较同规模传统企业降低了75%，年节省人力成本近1亿元，并且用地面积节约50%。泰国工厂配套的全自动立体仓库，处理能力为3.6万条/天，但只需要50余个库管、装货工人。
图：森麒麟人均创收高于国内同行
特别地，公司的高人效水平对公司未来在海外的产能扩张将是明显利好。北美、欧洲等地轮胎需求量大，国内轮胎企业若能在当地建厂将具备明显的区位优势，同时可有效规避现有的及潜在的贸易壁垒风险。然而受限于这些地区的高人力成本及员工培训和交流等客观问题，目前国内胎企暂无在北美开设工厂的情况，欧洲区域也仅有玲珑在塞尔维亚有工厂规划。公司的智能化工厂用工较少，同时具有高自动化实力，因此在北美、欧洲等高人力成本地区开设工厂具备天然优势，有利于在全球化扩张中延续中国企业的成本优势。
不同于行业对固定资产的基本理解，智能工厂建设虽然对软件开发、硬件配备等方面提出了更高的要求，但并没有体现为工厂建设费用的增长。相反，智能制造的全局化规划和应用直接优化了厂房结构，降低了建设和运营成本。智能制造能够缩小工厂的占地面积，通过减少设备实际用量、提升运输与仓储能力、减少人工操作空间等方式减小了对于厂房面积、高度的要求。此外，通过智能制造提升的产能也是对生产设备、生产空间的直接节约。例如公司青岛一期工厂的建设产能为600万条，后期通过几千万的改造投入后产能提升为1000万条。这部分提升的产能如果重新建设需要额外的工厂面积，并需要投入对等的生产设备。以泰国工厂为例，该工厂用地面积相比传统轮胎工厂节约50%，配套的智能化立体仓库建筑面积仅2万平方米、高度40米，日处理能力3.6万条，较同建筑面积的传统仓库增加库容50%以上。
此外，整体对比国内同行的海外工厂情况，森麒麟的资产周转率具备明显竞争力。若仅计算泰国工厂一期，则公司泰国工厂总资产周转率为0.70，净资产周转率为1.04。若考虑到二期带来的更大规模效应，以二期预期投资额31.84亿元及预期营业收入42.05亿元加总计算，公司泰国工厂总资产周转率将达到0.99，较同行具备明显竞争力。
智能制造可提高产品一次合格率。通过生产自动化、生产过程信息化、产品可溯化等智能制造生产理念的落实，公司能够即时控制生产参数，对产品质量实现了更精准的控制，同时尽最大程度避免了人工操作带来的偏差。公司的泰国工厂和青岛工厂2019年产品一次合格率分别为99.69%和99.5%，2020年公司产品合格率高达99.8％，位于行业较高水平。在品控方面，公司通过前序物料匹配及生产流程的标准化控制，每连续四条轮胎间的最大重量差小于60克，相较于每条轮胎14千克的均重，误差在4.3‰以内。我们以2000万条的产能及智能制造可提升0.5个PCT的合格率估算，即智能制造可以为公司提升约10万条轮胎的实际产量。这意味着在相同的可变成本投入下，公司可以增加10万条轮胎的销售，按照2019年公司轮胎销售均价238元计算，即为2380万元的毛利增量。
智能制造可提高工厂产能利用率。2020年，公司泰国工厂的设备利用率已达到97%以上，青岛工厂达到91%以上。在智能制造系统启用之前，森麒麟的设备利用率只有不到80%，目前行业平均设备利用率基本上在60%-70%。在智能制造系统启用之后，单台设备的产出率提升50%。此外，在生产环节变化和相互配合方面，公司通过智能化和信息化实现了效率提升。例如在轮胎生产过程中成型机的工装更换是一大难题，过去由于信息在不同工序间传递不畅，无法判断上一型号轮胎何时完成生产，下一道工序的排产就变得随机，工装更换时间可长达几个小时，期间上下游设备都可能停摆。而经过智能化升级，公司已经将该环节用时缩短到15分钟。
智能制造可提高公司产品一致性。更为重要的是，智能制造带来的优秀生产控制能力使得公司的产品一致性得到显著改进，这从生产端提升了公司的产品品质。以优秀的产品品质作为基本盘，公司高性能轮胎占比较高的产品分布特点得以保证，同时产品品质的提升增强了公司的终端用户信赖度和粘性，进而确保了销售渠道的稳定，并支撑了公司相对国内竞争对手的高定价和相对全球范围内竞争对手的高毛利率。这一点在后续第四章对公司高性能轮胎及盈利能力的讨论中将再次被提及。
图：森麒麟毛利率较国内外胎企处于较高水平
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