武漢的智能工廠(chǎng)長(zhǎng)什么樣?長(zhǎng)長(zhǎng)的工作臂伸展、彎曲、取料、裁切,每道工序精準(zhǔn)無(wú)誤,智能小車(chē)穿梭不?!诉@些標(biāo)配,還有更多黑科技。2019年,武漢率先實(shí)施智能化改造三年行動(dòng)計(jì)劃,目前已累計(jì)完成診斷服務(wù)2158次(家),改造765家數(shù)字化生產(chǎn)線(xiàn)。接下來(lái),武漢將力爭(zhēng)再利用三年時(shí)間,建100家智能工廠(chǎng)。目前,武漢已有9家企業(yè)項(xiàng)目獲評(píng)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,在全國(guó)副省級(jí)城市中排名第二;此外,還涌現(xiàn)出了一批全國(guó)、全球領(lǐng)先的智能工廠(chǎng)。近日記者兵分多路深入武漢各企業(yè)智能化車(chē)間,探秘大城重器的智造流程。
52秒將180個(gè)零件組成座椅
一套汽車(chē)座椅有180余個(gè)零部件,組裝僅需約52秒。近日,記者來(lái)到武漢江夏經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)金港新區(qū)的延鋒座椅公司。這家全球領(lǐng)先的汽車(chē)座椅供應(yīng)商,在全球多個(gè)城市有制造工廠(chǎng),武漢工廠(chǎng)成立于2013年,主要產(chǎn)品為座椅總成及其零部件,涵蓋了上汽通用多款車(chē)型。走進(jìn)南廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn),無(wú)人AGV料車(chē)沿著設(shè)定的路線(xiàn)在車(chē)間來(lái)回穿梭。生產(chǎn)線(xiàn)上,一臺(tái)不知疲倦的機(jī)器正在不斷轉(zhuǎn)動(dòng),“這是座靠連接機(jī)器人。”延鋒座椅武漢工廠(chǎng)智能化改造負(fù)責(zé)人龍凱介紹,這臺(tái)機(jī)器人主要任務(wù)是擰緊靠背與坐墊間的關(guān)鍵螺釘?!斑@道工序?qū)β葆數(shù)慕嵌扰c力矩有嚴(yán)格的精度要求,不能過(guò)大也不能過(guò)小?!饼垊P說(shuō)。
記者觀(guān)察到,機(jī)器人會(huì)先給座椅拍一張照,確定該款座椅所需的螺釘類(lèi)型和大小。自動(dòng)取相應(yīng)的螺釘后,根據(jù)設(shè)定好的力矩閾值用扭矩槍完成擰緊工作。另外,在座椅成品發(fā)運(yùn)線(xiàn)上,還會(huì)有智能相機(jī)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。從靠人跑到智能流水線(xiàn)上跑,延鋒座椅武漢工廠(chǎng)運(yùn)用先進(jìn)制造系統(tǒng)、機(jī)器人、成品和原材料混合立庫(kù)等多種自動(dòng)化設(shè)施,對(duì)生產(chǎn)全流程進(jìn)行了智能化改造。2019年,延鋒座椅武漢工廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)率做到在全球109家工廠(chǎng)中優(yōu)。龍凱告訴記者,運(yùn)營(yíng)費(fèi)率是工廠(chǎng)生產(chǎn)效益和競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo),它反映的是同效率下經(jīng)營(yíng)成本的控制成效。運(yùn)營(yíng)費(fèi)率優(yōu)的背后,主要源于企業(yè)加大智能化改造投入。記者在車(chē)間中控室看到,訂單數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新在制造執(zhí)行系統(tǒng)MES里,座椅要求電動(dòng)、加熱等配置一目了然。根據(jù)需求,系統(tǒng)會(huì)將訂單分配到不同生產(chǎn)線(xiàn)上。這保證完全JIT(Just in time)供貨方式和客戶(hù)拉動(dòng)生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存?!饼垊P說(shuō),通過(guò)智能系統(tǒng),讓企業(yè)效益大化。
牛奶生產(chǎn)車(chē)間里幾乎不見(jiàn)工人
一口香醇的牛奶,來(lái)到餐桌前需要經(jīng)過(guò)冷卻、殺菌等多道程序,這其中經(jīng)歷了怎樣的“72變”?記者來(lái)到位于武漢市東西湖新溝鎮(zhèn)的蒙牛高科乳制品武漢有限公司工廠(chǎng),這里是蒙牛在武漢投資的全球較大低溫單體工廠(chǎng),牛奶原料在這里通過(guò)智能化設(shè)備制作成為各式各樣的乳制品。走進(jìn)廠(chǎng)區(qū),黑白斑點(diǎn)的大罐子吸引了記者的眼球,這里存放著從奶牛廠(chǎng)運(yùn)送來(lái)的源奶。在預(yù)處理車(chē)間,錯(cuò)落有致的管道與不同的罐子相連,閥門(mén)處有綠色和黃色的指示燈?!斑@些指示燈表示管道的工作狀態(tài),在中控室可以全面檢測(cè)到整個(gè)預(yù)處理車(chē)間的機(jī)械工作流程?!泵膳8呖迫橹破肺錆h有限公司工廠(chǎng)酸奶生產(chǎn)車(chē)間負(fù)責(zé)人王玉紅介紹。
中控室是整個(gè)車(chē)間的大腦,何時(shí)輸入源奶,何時(shí)進(jìn)行發(fā)酵,何時(shí)進(jìn)行打冷,一條龍的操作流程全部通過(guò)中控室的電腦進(jìn)行設(shè)定。“車(chē)間內(nèi),工人不會(huì)與牛奶有直接的接觸,全部在真空環(huán)境內(nèi)進(jìn)行制作?!庇浾咴谲?chē)間現(xiàn)場(chǎng)幾乎看不到工人,包括需要人力的搬貨等工作,也全部交由機(jī)器人完成。目前,該工廠(chǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了乳制品從奶源直消費(fèi)終端的智能平臺(tái)全鏈條控制和追溯,讓所有環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)環(huán)環(huán)相扣、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),完成了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的精準(zhǔn)把控?!?025年,我們將實(shí)現(xiàn)數(shù)智化為主導(dǎo)的工廠(chǎng)?!痹撈髽I(yè)生產(chǎn)制造部經(jīng)理陳鵬介紹。
一條生產(chǎn)線(xiàn)能造出6種車(chē)型
年產(chǎn)85萬(wàn)輛的車(chē)企——東風(fēng)本田,象征著武漢蓬勃的工業(yè)實(shí)力。東風(fēng)本田第三工廠(chǎng)于2016年12月啟動(dòng)建設(shè),2019年4月正式投產(chǎn),目前具備年產(chǎn)24萬(wàn)輛整車(chē)的生產(chǎn)能力。走進(jìn)工廠(chǎng),極目新聞?dòng)浾呖吹?,柔性化?+1”生產(chǎn)線(xiàn)正在緊張地進(jìn)行生產(chǎn)。所謂“5+1”,即一條生產(chǎn)線(xiàn)能滿(mǎn)足5種常規(guī)量產(chǎn)車(chē)型和1種試制新車(chē)型的生產(chǎn)?!芭c傳統(tǒng)的整車(chē)工廠(chǎng)不同,我們的生產(chǎn)線(xiàn)可對(duì)長(zhǎng)、寬、高進(jìn)行不同設(shè)定,以適應(yīng)不同車(chē)型的生產(chǎn)?!睎|風(fēng)本田第三工廠(chǎng)企劃推進(jìn)系系長(zhǎng)楊進(jìn)榮介紹,目前,在同一生產(chǎn)線(xiàn)上,公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)轎車(chē)、SUV,新能源車(chē)輛等多種車(chē)型的混線(xiàn)生產(chǎn)。1小時(shí),就有70輛整車(chē)駛出東風(fēng)本田第三工廠(chǎng)。楊進(jìn)榮告訴記者,行業(yè)內(nèi)的大多數(shù)車(chē)企,都是每小時(shí)生產(chǎn)60輛整車(chē),而他們因有了智能化生產(chǎn)線(xiàn)的加持,生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。隨后,楊進(jìn)榮帶領(lǐng)記者來(lái)到?jīng)_壓與焊裝車(chē)間,300多臺(tái)機(jī)器人揮舞鋼筋鐵臂,而沖壓車(chē)間的10臺(tái)造型別致的機(jī)器人十分惹眼。在這10臺(tái)機(jī)器人旁,楊進(jìn)榮跟記者算了一筆賬:傳統(tǒng)的沖壓車(chē)間內(nèi),要通過(guò)人工將沖壓零部件一件件裝進(jìn)容器內(nèi),再運(yùn)送到生產(chǎn)線(xiàn)上。這所車(chē)間在建造時(shí),就給兩條生產(chǎn)線(xiàn)分別配備了4臺(tái)和6臺(tái)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了全部品零件自動(dòng)抓取、搬運(yùn)、裝箱。如此,在這道工序上可釋放出12名人工,大大節(jié)省了人力成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。東風(fēng)本田第三工廠(chǎng)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,該廠(chǎng)的智能化生產(chǎn)還體現(xiàn)在綠色環(huán)保領(lǐng)域。工廠(chǎng)采用了低溫水性色漆、RTO廢氣處理系統(tǒng)等先進(jìn)工藝及環(huán)保設(shè)備,建成了快速、低成本、環(huán)保的高效率生產(chǎn)線(xiàn)。相較于傳統(tǒng)溶劑型油漆,VOC含量下降80%,從源頭上實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。相隔9公里外的東風(fēng)本田工廠(chǎng),設(shè)備工程師王清逸告訴記者,動(dòng)力總成工廠(chǎng)鑄造1科是東風(fēng)本田早期投入使用的科室之一,工藝技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng),設(shè)備使用年限高。大力開(kāi)展智能制造建設(shè)后,廠(chǎng)里配備了自動(dòng)化制芯機(jī),還在積極導(dǎo)入高柔性化、高自動(dòng)化率設(shè)備。
數(shù)萬(wàn)平方米廠(chǎng)房里只有幾名工人
走進(jìn)蔡甸區(qū)的數(shù)碼模工廠(chǎng)內(nèi)部,極目新聞?dòng)浾咧庇^(guān)的感受就是“冷清”:數(shù)萬(wàn)平方米的廠(chǎng)房里,只有零星幾名工人。在沖壓車(chē)間50多米長(zhǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)上,數(shù)臺(tái)近三層樓高的大型沖壓機(jī)排成矩陣,沖壓機(jī)之間產(chǎn)品的傳遞,全靠機(jī)器人承擔(dān)。一塊鋼板經(jīng)過(guò)快速運(yùn)行的沖壓機(jī),轉(zhuǎn)瞬間變成車(chē)殼。通過(guò)引進(jìn)包括德國(guó)舒勒等在內(nèi)的國(guó)際先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人,工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。在其中一條自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線(xiàn)前,一片鋼板不到10秒就變成汽車(chē)左內(nèi)縱梁,這類(lèi)產(chǎn)品每分鐘可完成8.6個(gè)。“過(guò)去,一條沖壓連線(xiàn)需要白班、晚班近20名操作工人,現(xiàn)在只需要3名。”數(shù)碼模沖壓技術(shù)(武漢)有限公司廠(chǎng)長(zhǎng)李晶告訴記者,僅人工的節(jié)省費(fèi)用,每年就達(dá)近百萬(wàn)元。李晶介紹,2017年,工廠(chǎng)開(kāi)始進(jìn)行智能化改造,通過(guò)引進(jìn)機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn),讓沖壓、焊接、涂裝等三大工藝均有了飛躍式發(fā)展。高度自動(dòng)化率,更體現(xiàn)在焊裝車(chē)間內(nèi)。步入數(shù)萬(wàn)平方米的焊裝車(chē)間,聽(tīng)不到嘈雜的點(diǎn)焊聲音,映入眼簾的是數(shù)十臺(tái)機(jī)器人在有序工作。
車(chē)間相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,當(dāng)機(jī)器人的手臂前后左右轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),取件、焊接,57個(gè)焊點(diǎn)全部完成僅費(fèi)時(shí)2分鐘。在涂裝車(chē)間門(mén)口,一塊鋼板閃動(dòng)著黝黑的光澤?!斑@是一批即將運(yùn)往美國(guó)的新能源汽車(chē)電池底板。”車(chē)間負(fù)責(zé)人說(shuō),這是為新客戶(hù)車(chē)型量身定制的。據(jù)了解,通過(guò)智能化技術(shù)的運(yùn)用,數(shù)碼模公司的市場(chǎng)占有率逐年攀升,出口業(yè)務(wù)也取得突破性進(jìn)展?!拔覀兘衲戤a(chǎn)值大概在3億元以上,5年后能到10億元?!崩罹判臐M(mǎn)滿(mǎn)地表示。
90后工程師電腦前完成煉鋼
“煉鐵過(guò)程中需要測(cè)溫,過(guò)去需要工作人員在近60℃的環(huán)境中,手持紅外線(xiàn)測(cè)溫槍才能得到的風(fēng)管溫度數(shù)據(jù),如今全程靠電腦監(jiān)控,可清楚了解高爐內(nèi)部情況。”1991年出生的武鋼煉鐵廠(chǎng)區(qū)域工程師潘園告訴記者。在武鋼煉鐵廠(chǎng),記者看到,操作間里放置了多臺(tái)電腦。潘園介紹,每臺(tái)電腦實(shí)時(shí)掌握高爐不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的情況,他只需要觀(guān)察工作臺(tái)上大數(shù)據(jù),即可了解高爐生產(chǎn)狀況,真正實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)、煉焦、煉鐵多工序“一張圖”的可視化管理。像這樣的場(chǎng)景,在武鋼隨處可見(jiàn)。過(guò)去煉鋼作業(yè)區(qū)需要澆鋼工人在80℃的環(huán)境溫度下,完成投渣、測(cè)溫、取樣、測(cè)量等業(yè)務(wù)。目前該作業(yè)區(qū)采取了自動(dòng)開(kāi)澆、自動(dòng)加渣技術(shù),應(yīng)用鋼包快換機(jī)器人,不再需要人工,既改善了工人們的工作環(huán)境,又大大提高了勞動(dòng)效率。來(lái)到武鋼指揮中心,映入眼簾的便是一塊超大顯示屏。運(yùn)輸調(diào)度主任桂卉說(shuō),目前,運(yùn)輸調(diào)度崗位只需要3個(gè)人就可完成全部工作。而在冷軋廠(chǎng),一臺(tái)機(jī)械手臂正在對(duì)成品的鋼卷進(jìn)行打捆,然后再對(duì)產(chǎn)品打上“二維碼”,實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)全自動(dòng)化。過(guò)去,貼標(biāo)簽需要工人靠近尚有數(shù)百度余溫的鋼卷作業(yè)。引入貼標(biāo)簽機(jī)器人后,可以替代4名工人,每年維護(hù)成本不到1000元。
武鋼首創(chuàng)的四煉鋼鐵水智能扒渣項(xiàng)目更是大大提高了生產(chǎn)效率,該項(xiàng)目采用視覺(jué)識(shí)別、激光定位、圖象自動(dòng)判渣等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了1個(gè)操控點(diǎn)控制6個(gè)操控位作業(yè)的“集成總控”,同時(shí)有效降低扒渣鐵損。武鋼智能有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,2019年上馬了67個(gè)智慧制造項(xiàng)目,35類(lèi)3D(臟亂、危險(xiǎn)、困難)崗位由機(jī)器人勝任,可遠(yuǎn)程操控。疫情期間,一些員工居家辦公時(shí),工程師們就用手機(jī)、ipad監(jiān)控機(jī)器運(yùn)行狀況并發(fā)出指令,真正做到了抗疫保產(chǎn)兩不誤。“武鋼未來(lái)將發(fā)力‘AI+5G’現(xiàn)場(chǎng)智能應(yīng)用。”該負(fù)責(zé)人表示。
希望更多中小企業(yè)走向智能化
2019年,武漢率先實(shí)施智能化改造三年行動(dòng)計(jì)劃,目前已累計(jì)完成診斷服務(wù)2158次(家),改造765家數(shù)字化生產(chǎn)線(xiàn),已有9家企業(yè)項(xiàng)目獲評(píng)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,在全國(guó)副省級(jí)城市中排名第二;此外,還涌現(xiàn)出了一批全國(guó)、全球領(lǐng)先的智能工廠(chǎng),武漢制造業(yè)正在發(fā)生著翻天覆地的變化。武漢理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程系副教授郭鈞表示,工廠(chǎng)的智能化變革,大部分運(yùn)用了先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,顯著的特征是能保證產(chǎn)品的一致性得到提升,不會(huì)受到因人工操作而產(chǎn)生的誤差。在智能化程度較高的工廠(chǎng)里,傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下的工人職能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,人工制造環(huán)節(jié)減少,轉(zhuǎn)而會(huì)更多地操作設(shè)備以及設(shè)備系統(tǒng)。解放了勞動(dòng)力,也對(duì)工人有著更高的要求。此外,工業(yè)智能化,在提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的同時(shí),讓生產(chǎn)線(xiàn)上的工人有了安全性保障。“一直以來(lái),工人因操作機(jī)械而發(fā)生事故的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。自動(dòng)化的生產(chǎn)方式,讓工人避免直接接觸冰冷而危險(xiǎn)的機(jī)器,除了生產(chǎn)結(jié)果的顯著提升,還有更多人性化的體現(xiàn)?!惫x說(shuō)。郭鈞稱(chēng),近年來(lái),武漢制造企業(yè)智能化的顯著提升,離不開(kāi)企業(yè)自身的努力和政府的大力扶持,“武漢的工業(yè)化基礎(chǔ)深厚,在‘智造’的背景下,政企雙方共同努力,相信‘武漢智造’的影響力越來(lái)越大,地位越來(lái)越高?!惫x還表示,目前武漢制造業(yè)的智能化改造,還集中在一些體量較大的頭部企業(yè),因資金成本和生產(chǎn)方式的問(wèn)題,一些中小型企業(yè)的智能化升級(jí)仍有困難,希望此類(lèi)企業(yè)能得到更多的扶持。