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工厂会“思考”机器ng体育·(中国)官方网站登录首页入口能“对话”
时间: 2024-07-06浏览次数:
 NG体育成排的工业机器人灵活自如地挥舞机械臂,在全自动数控机床上完成抓取、装夹、精准组装各种细小零部件等连续动作;数辆5G AGV小车来回穿梭,精准有序地将物料、成品零件调度运送到位;大数据分析室和联合会议区的智慧大屏上,各类数据实时更新,生产动态一览无余;直达屋顶的立体仓库自动分拣产品、归类……  在西安法士特高智新公司,看不到工业企业“粗、大、笨、重”的传统印记。目及之处,机器与机器之间有

  NG体育成排的工业机器人灵活自如地挥舞机械臂,在全自动数控机床上完成抓取、装夹、精准组装各种细小零部件等连续动作;数辆5G AGV小车来回穿梭,精准有序地将物料、成品零件调度运送到位;大数据分析室和联合会议区的智慧大屏上,各类数据实时更新,生产动态一览无余;直达屋顶的立体仓库自动分拣产品、归类……

  在西安法士特高智新公司,看不到工业企业“粗、大、笨、重”的传统印记。目及之处,机器与机器之间有条不紊地交流信息、配合默契地协同作业,伴随一条条跳动的程序指令,智能化无人生产一气呵成:“躺”在设计图纸上的齿轮、轴、壳体等零部件从飞溅的切削液和金属屑里诞生,它们被组装成一台台重卡变速器,走向全球市场。

  “在5G、工业互联网等新技术加持下,我们的关键设备100%实现了身份识别和数字化管理,从毛坯上料、零部件加工到搬运均无人作业,全天候、全时段、全流程自动化生产,可以实现连续6小时无人‘黑灯生产’。”在法士特高智新公司总经理赵建林看来,“黑灯工厂”的内涵远不止字面上这么简单,不仅喻示着高度智能化的作业方式,更是一种颠覆传统生产管理模式的系统性创新。

  身负“老军工、老国企、老三线”标签的法士特,前身是陕西汽车齿轮总厂。如今,在数实融合的浪潮中,法士特“智造”的齿轮正加速转动:生产效率提高72%、能源消耗降低14%、产品交付周期缩短20%,高智新工厂入选国家首批“数字领航”企业名单。2023年,法士特销售变速器等各类总成产品83.8万台,同比增长42%,重型汽车变速器年产销量连续18年稳居世界第一。

  “如果说工业机器人是手,AGV小车是腿,自动化立体仓库、运输轨道是血管,那么智慧管理系统就是工厂的数字心脏和大脑,能够自主识别、判断、控制、指挥整座工厂全流程调度。”谈及智慧工厂,赵建林打了一个形象的比喻,“5G实现了所有部位的全连接,它们各司其职,却又实时交流信息、相互协作。”

  机器与机器高效“对话”,完成自检、修复甚至追溯等工作。这背后,站着一个200余人的研发团队,以及他们自主研究,在核心工艺、技术、算法等方面形成的289项专利、标准和软件著作权。

  2021年,装配工艺工程师于明加入建厂的“先遣部队”——在实际工厂落成之前,他们负责搭建出一个模拟工厂。

  “整体设备部署、连接,甚至生产线布局,都是从零做起。”于明坦言,这是一个“烧脑”的过程,仅装配线技术协议和车间平面布局图,就各自修订了百余版。

  “我们大量应用建模仿线关键核心技术,在虚拟空间模拟工厂实际生产活动,完成机加、物流、装配等生产环节的节拍验证和虚拟调试。”于明说,借助AR等技术手段打开生产过程“黑盒子”,整个工厂生产制造环节变得透明:哪些程序出错了,哪些流程还可以改进,哪些环节潜伏着新的潜力和商机,都一目了然。

  产品质量稳定性、生产连续性和加工过程安全性,这些是“黑灯工厂”顺利运行的关键。为保证在2022年顺利投产,“先遣部队”准备了将近一年时间。

  “每道工序,都要比对各项参数反复试验,将技术经验转化成标准数据,输入系统智能终端,还要与设备厂家一起调试机械系统,确保各项参数符合生产标准。关于零部件的抓取点位、机械臂的动作轨迹、AGV小车和产线的交互,我们进行了上千次调试。”跟于明一样,技术总监王朝清也见证了高智新工厂的诞生。

  毛坯上料,机器人通过工业相机识别位置,机械臂接收信号后抓取,抓取误差需控制在0.2毫米以内,工业相机如何根据光线的强弱自动调整曝光度,机械臂的动作轨迹是直线还是曲线,怎样实现“手眼协调”?一条生产线余把刀具,刀具磨损需要人工换刀,如何“预知”刀具使用寿命,并根据生产任务和刀具状态,智能分配调度刀具资源,拉长“黑灯”时间?

  “没有捷径,只能反复调试论证。”王朝清说,这是一个“笨办法”,好在,经过不断优化,每天的产能从最开始200台份,提高到300台份,到现在达产400台份,“黑灯”时间可延长到6个小时。

  一台变速箱由300多种物料组装而成,AGV小车负责这些物料的精准配送。“根据目前的产线秒下一个壳体,下线轨道长度有限,不及时拉走就会憋停产线,不能让零件等车,所以需要合理规划58辆AGV小车的行驶路线,通过程序指令让它们第一时间就位。”王朝清将这一过程比喻为“打车”。

  “AGV小车的容量为两垛,但原先的调度系统只能拉一垛,我们优化了半年,终于找到最优路线,实现了‘拼车’。”王朝清告诉记者,一辆AGV小车平均每天跑20公里,全部小车加起来1000多公里,相当于北京到上海的直线距离。

  一点点打通堵点、一次次技术攻关、一步步优化工艺,“黑灯工厂”全面投产后实现年产自动变速器20万台,产值62亿元。

  3.3万平方米的机加车间内,12名工人分散在23条生产线个人能干以前5个人的活。”机加车间生产计调员常恒臣介绍,高智新公司人均产值提升了5.2倍,从接到订单到成品交付,比传统工厂快4天。

  常恒臣每天上班第一件事,制定当天的生产计划。他说,以前人工排产,生产计划人员要先去仓库查看物料,再到车间了解实际生产情况,需要人工收集、整理和分析大量数据,很多时候都是凭经验,效率低不说,还很容易出错。

  如今,常恒臣依托生产操作、仓储管理等十几个智慧平台开展智能排产,只需根据集团制造总部的装配装箱需求输入指令,系统会基于车间产能、生产负荷自动生成排产计划,明确每条产线生产的零件品种、数量,成品入库时间,物料补充计划,高效且清晰。智能化产线台机床,每天困在方寸之地重复作业。现在,他的“管辖领域”扩大到整条生产线块显示屏,还要兼顾机器人、电柜、AGV小车交互信号等。此外,徒弟冯乐那条产线也要他“坐镇”。

  “虽然工作量大了,活却轻省不少。”成勇说,传统工厂的工人除了管机床,还有很多搬搬扛扛的体力活,给机床加注机油、清理加工废渣废屑、搬运物料,又脏又累。

  “黑灯工厂”的每台机床都连着集中供液、供油装置,雾化的油液集中回收,削磨的金属废屑直接压制成金属块,回炉再利用。车间干净明亮,听不见机器轰鸣的噪音,闻不到机油挥发的刺鼻气味,也没有金属零件刨铣削切后的废渣,工人们彻底告别了往日粉尘弥漫的作业环境。

  智能生产线改变了以往生产工序“一个萝卜一个坑”的岗位划分,原来分布在生产线上不同位置的多个工种被集中到一个岗位上,对工人技能水平的要求自然更高。

  成勇日常负责监控产线运行,密切关注显示屏、设备状态指示灯,随时排除产线异常,基本都是脑力活。这不仅要求他懂技术,还得熟悉工业机器人的“秉性”,了解信息化系统和自动化产线。

  “智能化工作场景拓展了我们的思路,不断适应、学习的过程,提升了我们创新创效的能力。”转岗后,成勇反复实操练习智能化操作流程,从头学习机器人编程、产线改造,个人成长按下“加速键”。

  “经过精确的效率、成本控制,我们把高强度体力劳动、危险劳动、重复性劳动等低附加值劳动全部交给机器,最终实现合理的人机协作,人歇、设备不歇。”赵建林表示,“机器换人”后,缺的还是人,是能够调试、操作、维修、保养设备的高技能复合型产业工人,他们将成为法士特换挡超车的“变速器”。

  2023年5月,陕西发布25个数字经济典型示范案例。作为领域内数字化转型升级的先行先试者,法士特“商用车传动系统制造智慧工厂”名列其中。这是陕西在全省范围内的首次评选,上榜的企业皆为行业翘楚。事实上,法士特此前十几年一直在智能制造领域深耕。“从自动化单元到自动化产线,再到智能车间、‘黑灯工厂’,这是一个循序渐进的过程。”陕西法士特汽车传动集团公司副总经理寇植达认为,在数字经济大潮中,数字化转型已不是企业的“选修课”,而是关乎企业生存和长远发展的“必修课”。

  生产端改造传统流水线生产逻辑,极大解放生产力的同时,法士特“黑灯工厂”也颠覆了以往的管理模式——没有厂长、车间主任、班组长,“一竿子”插到底,纵向打通层级阻隔;传统制造中的管理、命令和审批全部实现数字化智能化,全员通过数据来驱动,进行自我管理,横向打破行政壁垒。

  “表面上,‘黑灯工厂’只是一个单纯的技术攻关项目,实际是一个复杂的系统工程,数字化转型的成功落地不能仅仅依靠技术层面的突破,更需要一次从战略、组织贯穿到企业经营各环节的管理变革。”寇植达举例,以往的管理对象主要是“人”或者现实物理设备,现在重点关注生产数据指标。

  在他看来,依托数字化,带来的变化不止于企业内部,在贯通企业内部数据的同时,更可联通产业上下游两端,有力提升产业链数字化协同水平。“数字化转型对企业智能制造团队和市场服务提出更高的要求,需要充分开放合作,构建社会化的服务协作生态。”

  在法士特“黑灯工厂”,80%的齿轮生产设备来自秦川机床。法士特是陕西重卡产业链“链主”,而处于产业链上游的秦川机床则是数控机床产业链“链主”。

  2023年7月,陕西法士特集团科技创新有限责任公司入驻秦创原,主营业务覆盖三大方向,分别是智能制造、智能驾驶、汽车电子,深度关联法士特的核心业务。新平台手握“黑灯工厂”核心技术,将目光投向法士特数百家上下游相关配套企业,借势秦创原创新驱动平台输出智能制造成功经验,融合创新、联合孵化,带动全产业链协同发展。

  “我国的制造业已经从组织数字化、业务数字化的阶段,迈入企业大协同、产业链数字化的新阶段。数字化转型,绝非只是龙头企业或者头部企业的数字化,而是连点成线,是产业链上上下下、大中小微企业一同参与、共同成长的数字化。”寇植达说。


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