华宇平台线路传统工业企业改造后变得更“聪明” 江城智能工厂开启智造新时代

2021-10-17 11:36

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  原标题:传统工业企业改造后变得更“聪明” 江城智能工厂开启智造新时代

  来源:楚天都市报

东风本田自动化生产线

蒙牛车间

数码模工厂

延锋公司车间

  楚天都市报极目新闻记者 孙泽宇 王峻 张吉晴 孙婷婷 陆缘   摄影:楚天都市报极目新闻记者 邹斌 通讯员 李正东 孙克亮 程琳 李惠 田勇

  武汉的智能工厂长什么样?

  长长的工作臂伸展、弯曲、取料、裁切,每道工序精准无误,智能小车穿梭不停……除了这些标配,还有更多黑科技。

  2019年,武汉率先实施智能化改造三年行动计划,截至目前已累计完成诊断服务2158次(家),改造765家数字化生产线。接下来,武汉将力争再利用三年时间,建100家智能工厂。

  目前,武汉已有9家企业项目获评智能制造国家级试点示范项目,在全国副省级城市中排名第二;此外,还涌现出了一批全国乃至全球领先的智能工厂。

  近日,极目新闻记者兵分多路,深入武汉各企业智能化车间,探秘大城重器的智造流程。

  52秒将180个零件组成座椅

  一套汽车座椅有180余个零部件,组装仅需约52秒。

  近日,极目新闻记者来到武汉江夏经济开发区金港新区的延锋座椅公司。这家全球领先的汽车座椅供应商,在全球多个城市有制造工厂,武汉工厂成立于2013年,主要产品为座椅总成及其零部件,涵盖了上汽通用多款车型。

  走进南厂生产线,无人AGV料车沿着设定的路线在车间来回穿梭。生产线上,一台不知疲倦的机器正在不断转动,“这是座靠连接。”延锋座椅武汉工厂智能化改造负责人龙凯介绍,这台机器人主要任务是拧紧靠背与坐垫间的关键螺钉。“这道工序对螺钉的角度与力矩有严格的精度要求,不能过大也不能过小。”龙凯说。

  记者观察到,机器人会先给座椅拍一张照,确定该款座椅所需的螺钉类型和大小。自动取相应的螺钉后,根据设定好的力矩阈值用扭矩枪完成拧紧工作。另外,在座椅成品发运线上,还会有智能相机系统对产品进行质量检测。

  从靠人跑到智能流水线上跑,延锋座椅武汉工厂运用先进制造系统、机器人、成品和原材料混合立库等多种自动化设施,对生产全流程进行了智能化改造。2019年,延锋座椅武汉工厂运营费率做到在全球109家工厂中最优。

  龙凯告诉极目新闻记者,运营费率是工厂生产效益和竞争力的重要指标,它反映的是同效率下经营成本的控制成效。运营费率最优的背后,主要源于企业加大智能化改造投入。

  记者在车间中控室看到,订单数据实时更新在制造执行系统MES里,座椅要求电动、加热等配置一目了然。根据需求,系统会将订单分配到不同生产线上。这保证完全JIT(Just in time)供货方式和客户拉动生产方式,实现零库存。”龙凯说,通过智能系统,让企业效益最大化。

  牛奶生产车间里几乎不见工人

  一口香醇的牛奶,来到餐桌前需要经过冷却、杀菌等多道程序,这其中经历了怎样的“72变”?

  极目新闻记者来到位于武汉市东西湖新沟镇的蒙牛高科乳制品武汉有限公司工厂,这里是蒙牛在武汉投资的全球最大低温单体工厂,牛奶原料在这里通过智能化设备制作成为各式各样的乳制品。

  走进厂区,黑白斑点的大罐子吸引了记者的眼球,这里存放着从奶牛厂运送来的源奶。在预处理车间,错落有致的管道与不同的罐子相连,阀门处有绿色和黄色的指示灯。“这些指示灯表示管道的工作状态,在中控室可以全面检测到整个预处理车间的机械工作流程。”蒙牛高科乳制品武汉有限公司工厂酸奶生产车间负责人王玉红介绍。

  中控室是整个车间的大脑,何时输入源奶,何时进行发酵,何时进行打冷,一条龙的操作流程全部通过中控室的电脑进行设定。“车间内,工人不会与牛奶有直接的接触,全部在真空环境内进行制作。”记者在车间现场几乎看不到工人,包括最需要人力的搬货等工作,也全部交由机器人完成。

  目前,该工厂已经实现了乳制品从奶源直至消费终端的智能平台全链条控制和追溯,让所有环节实现环环相扣、实时监测,完成了对产品质量的精准把控。

  “2025年,我们将实现数智化为主导的工厂。”该企业生产制造部经理陈鹏介绍。

  一条生产线能造出6种车型

  年产85万辆的车企——东风本田,象征着武汉蓬勃的工业实力。

  东风本田第三工厂于2016年12月启动建设,2019年4月正式投产,目前具备年产24万辆整车的生产能力。走进工厂,极目新闻记者看到,柔性化“5+1”生产线正在紧张地进行生产。所谓“5+1”,即一条生产线能满足5种常规量产车型和1种试制新车型的生产。

  “与传统的整车工厂不同,我们的生产线可对长、宽、高进行不同设定,以适应不同车型的生产。”东风本田第三工厂企划推进系系长杨进荣介绍,目前,在同一生产线上,公司已经实现轿车、SUV,甚至新能源车辆等多种车型的混线生产。

  1小时,就有70辆整车驶出东风本田第三工厂。杨进荣告诉记者,行业内的大多数车企,都是每小时生产60辆整车,而他们因有了智能化生产线的加持,生产节拍达到了国内顶尖。

  随后,杨进荣带领记者来到冲压与焊装车间,300多台机器人挥舞钢筋铁臂,而冲压车间的10台造型别致的机器人十分惹眼。

  在这10台机器人旁,杨进荣跟记者算了一笔账:传统的冲压车间内,要通过人工将冲压零部件一件件装进容器内,再运送到生产线上。这所车间在建造时,就给两条生产线分别配备了4台和6台机器人,实现了全部品零件自动抓取、搬运、装箱。如此,在这道工序上可释放出12名人工,大大节省了人力成本和降低劳动强度。

  东风本田第三工厂相关负责人表示,该厂的智能化生产还体现在绿色环保领域。工厂采用了低温水性色漆、RTO废气处理系统等先进工艺及环保设备,建成了快速、低成本、环保的高效率生产线。相较于传统溶剂型油漆,VOC含量下降80%,从源头上实现了绿色生产。

  相隔9公里外的东风本田第一工厂,设备工程师王清逸告诉记者,动力总成工厂铸造1科是东风本田最早期投入使用的科室之一,工艺技术相对传统,设备使用年限高。大力开展智能制造建设后,厂里配备了自动化制芯机,还在积极导入高柔性化、高自动化率设备。

  数万平方米厂房里只有几名工人

  走进蔡甸区的数码模工厂内部,极目新闻记者最直观的感受就是“冷清”:数万平方米的厂房里,只有零星几名工人。

  在冲压车间50多米长的生产线上,数台近三层楼高的大型冲压机排成矩阵,冲压机之间产品的传递,全靠机器人承担。一块钢板经过快速运行的冲压机,转瞬间变成车壳。

  通过引进包括德国舒勒等在内的国际先进工业机器人,工厂实现了自动化生产线。在其中一条自动冲压生产线前,一片钢板不到10秒就变成汽车左内纵梁,这类产品每分钟可完成8.6个。

  “过去,一条冲压连线需要白班、晚班近20名操作工人,现在只需要3名。”数码模冲压技术(武汉)有限公司厂长李晶告诉记者,仅人工的节省费用,每年就达近百万元。

  李晶介绍,2017年,工厂开始进行智能化改造,通过引进机器人生产线,让冲压、焊接、涂装等三大工艺均有了飞跃式发展。

  高度自动化率,更体现在焊装车间内。步入数万平方米的焊装车间,听不到嘈杂的点焊声音,映入眼帘的是数十台机器人在有序工作。

  车间相关负责人介绍,当机器人的手臂前后左右转动起来,取件、焊接,57个焊点全部完成仅费时2分钟。

  在涂装车间门口,一块钢板闪动着黝黑的光泽。“这是一批即将运往美国的新能源汽车电池底板。”车间负责人说,这是为新客户车型量身定制的。

  据了解,通过智能化技术的运用,数码模公司的市场占有率逐年攀升,出口业务也取得突破性进展。“我们今年产值大概在3亿元以上,5年后能到10亿元。”李晶信心满满地表示。

  90后工程师电脑前完成炼钢

  “炼铁过程中需要测温,过去需要工作人员在近60℃的环境中,手持红外线测温枪才能得到的风管温度数据,如今全程靠电脑监控,可清楚了解高炉内部情况。”1991年出生的武钢炼铁厂区域工程师潘园告诉极目新闻记者。

  在武钢炼铁厂,极目新闻记者看到,操作间里放置了多台电脑。潘园介绍,每台电脑实时掌握高炉不同生产环节的情况,他只需要观察工作台上大数据,即可了解高炉生产状况,真正实现了烧结、炼焦、炼铁多工序“一张图”的可视化管理。

  像这样的场景,在武钢随处可见。过去炼钢作业区需要浇钢工人在80℃的环境温度下,完成投渣、测温、取样、测量等业务。目前该作业区采取了自动开浇、自动加渣技术,应用钢包快换机器人,不再需要人工,既改善了工人们的工作环境,又大大提高了劳动效率。

  来到武钢指挥中心,映入眼帘的便是一块超大显示屏。运输调度主任桂卉说,目前,运输调度岗位只需要3个人就可完成全部工作。而在冷轧厂,一台机械手臂正在对成品的钢卷进行打捆,然后再对产品打上“二维码”,实现贴标全自动化。过去,贴标签需要工人靠近尚有数百度余温的钢卷作业。引入贴标签机器人后,可以替代4名工人,每年维护成本不到1000元。

  武钢首创的四炼钢铁水智能扒渣项目更是大大提高了生产效率,该项目采用视觉识别、激光定位、图象自动判渣等技术,实现了1个操控点控制6个操控位作业的“集成总控”,同时有效降低扒渣铁损。

  武钢智能有限公司相关负责人告诉记者,2019年上马了67个智慧制造项目,35类3D(脏乱、危险、困难)岗位由机器人胜任,可远程操控。疫情期间,一些员工居家办公时,工程师们就用手机、ipad监控机器运行状况并发出指令,真正做到了抗疫保产两不误。

  “武钢未来将发力‘AI+5G’现场智能应用。”该负责人表示。

  希望更多中小企业走向智能化

  2019年,武汉率先实施智能化改造三年行动计划,截至目前已累计完成诊断服务2158次(家),改造765家数字化生产线,已有9家企业项目获评智能制造国家级试点示范项目,在全国副省级城市中排名第二;此外,还涌现出了一批全国乃至全球领先的智能工厂,武汉制造业正在发生着翻天覆地的变化。

  武汉理工大学机械工程学院过程装备与控制工程系副教授郭钧表示,工厂的智能化变革,大部分运用了先进的自动化生产设备,最显著的特征是能保证产品的一致性得到提升,不会受到因人工操作而产生的误差。

  在智能化程度较高的工厂里,传统生产模式下的工人职能会发生转变,人工制造环节减少,转而会更多地操作设备以及设备系统。解放了劳动力,也对工人有着更高的要求。

  此外,工业智能化,在提升生产效率和降低生产成本的同时,让生产线上的工人有了安全性保障。“一直以来,工人因操作机械而发生事故的现象屡见不鲜。自动化的生产方式,让工人避免直接接触冰冷而危险的机器,除了生产结果的显著提升,还有更多人性化的体现。”郭钧说。

  郭钧称,近年来,武汉制造企业智能化的显著提升,离不开企业自身的努力和政府的大力扶持,“武汉的工业化基础深厚,在‘智造’引领的背景下,政企双方共同努力,相信‘武汉智造’的影响力越来越大,地位越来越高。”

  郭钧还表示,目前武汉制造业的智能化改造,还集中在一些体量较大的头部企业,因资金成本和生产方式的问题,一些中小型企业的智能化升级仍有困难,希望此类企业能得到更多的扶持。

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