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全球首家重工行业“灯塔工厂”是什么样子?

来源:工人日报2021-10-09 10:13

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  “你看到的厂房一共有4万平方米,去年产值78亿元,只有380名技术工人,平均每平方米厂房可以创造年产值近20万元。”在位于北京市昌平区南口产业园的三一重工北京桩机工厂,相关工作人员向《工人日报》记者介绍,“厂房里有8个柔性工作中心,16条自动化产线,375台全联网生产设备,其中机器人150台。”

  9月27日,世界经济论坛(WEF)正式发布新一期全球制造业领域“灯塔工厂”名单,三一重工北京桩机工厂成功入选,成为全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂”。 “灯塔工厂”被誉为“世界上最先进的工厂”,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

  工厂有了“智能大脑”

  桩工机械作为重型装备,其生产模式属典型的离散制造,多品种、小批量、工艺复杂。生产过程中,更大的挑战在于工件复杂,又大又重又长,170多种钻杆中,最长的长达27米重达8吨。

  走进今天的桩机工厂,机器人干得热火朝天,一台旋挖钻机,7天就能交付,月产能是300台。基于树根互联工业互联网平台,生产制造要素实现全连接,整个工厂已成为深度融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体”。

  然而两年前,这家工厂还不是这个样子。当时,厂房里弥漫着刺鼻的焊接味和机器的轰鸣声,800多名工人每天爬上爬下油污满身,月产能只有150台,生产周期高达30天。

  4倍速的生产变革是如何实现的呢?

  首先,工厂有一个“智能大脑”——FCC,即工厂控制中心,它也是整个工厂智能制造的核心。通过FCC,订单可快速分解到每条柔性生产线,每个工作岛,每台设备,每个工人,实现从订单到交付的全流程数据驱动。沿着数据流程,产品能够“了解”自己被制造的全过程和细节。

  智慧物流的实现,则交给了聪明的货物搬运“飞毛腿”——AGV小车。

  “大脑”高效分解任务,智慧工厂的“双手”也在同步飞速运转。在工厂内,基于5G+AR设备的“人机协同”技术已得到广泛应用。物料分拣、销轴装配等传统劳累活、危险活不再需要人力操作,全部由机器人高效完成。在后台,“根云平台”也在日夜不停计算,它要根据工厂里3600多个数据采集点收集的工业大数据,为每一道工序,每一个机型、甚至每一把刀具等匹配最优参数,优化生产节拍。

  把工匠经验参数化

  用三一重工智能制造研究院院长董明楷的话来说:“今天的桩机工厂就是一个脑子聪明、眼疾手快的工程师,实现了工匠精神与经验的参数化与软件化”。换言之,就是通过强大的人机协同,让机器人AI学会熟练工人的技能手法,将工匠的经验参数化。

  以焊接为例,原来工厂里有400多名焊工,其中两名焊工是“重点保护对象”,因为有一个焊口,只有他们才能完成。生产任务繁忙时,两名工人必须加班加点,否则整个工厂都受到影响。现在,机器人将他们的技能参数化,高技能工匠给机器赋能,机器替代了劳动,这道焊接工序的产能,获得了数十倍的增长。老工匠的技能,也通过机器传承下来。

  “灯塔工厂和传统工厂相比,对于工人技能是否有新的要求?”针对《工人日报》记者的问题,三一集团董事、高级副总裁代晴华作了回答:“在去年‘灯塔工厂’建设的时候,我们启动了一个很庞大的培训计划,不管是工人还是工地人员,都要学习机器人操作作业,为此在湖南长沙的三一工厂学院专门成立了机器人培训基地。”

  为了鼓励工人学习机器人操作,企业制定了相关政策,学会机器人作业,不仅可以被奖励1万元,工资也可以涨一级,工人们学习机器人的热情非常高。工人的技能学习热情不仅使智能工厂的整体作业水平得到大幅提升,工人自己的职业通道也更多了,“我们会机器的人才被挖走了,也为社会贡献了新的力量。”代晴华说。

  本报记者 赵昂

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