9月27日,世界经济论坛(WEF)正式对外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,成为全世界重工行业首家获认证的“灯塔工厂”。据介绍,面对多品种、小批量的工程机械市场一直在变化、日益复杂的需求,三一重工利用先进的人机协同、自动化、AI和物联网技术,将劳动生产率提高85%,将生产周期从30天缩短至7天,减少77%。
业界认为,获评世界“灯塔工厂”,体现出三一在先进制造、数字化转型的卓越成果和“领头羊”实力。三一重工董事长梁稳根表示,北京桩机工厂变成全球灯塔工厂,是三一的新名片,是三一数字化转型的里程碑,是三一成为人机一体化智能系统先驱的关键一步。
三一重工北京桩机工厂位于北京市昌平区南口产业园,占地面积40000平方米,是全球重工行业智能化程度最高、人均产值最高、单位能耗最低的工厂之一。其生产的旋挖钻机是三一的王牌产品,全球市场占有率连续10年稳居第一,在国内每3台旋挖钻机中就有一台是三一制造。在海外,远销俄罗斯、巴西、泰国等60多个国家地区,全球客户认可度极高。
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。更大的挑战在于工件复杂,又大又重又长,例如170多种钻杆中最长27米重达8吨,20多种动力头最重达16吨。
经过自动化、数字化、智能化升级后,三一桩机工厂共有8个柔性工作中心,16条智能化产线台全联网生产设备。基于树根互联工业网络站点平台,生产制造要素实现全连接,整个工厂已成为深层次地融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体”。
其中,三一桩机工厂有一个“智能大脑”——FCC(工厂控制中心),它也是整个工厂人机一体化智能系统的核心。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。
机器视觉系统,是工厂内无处不在的“慧眼”。借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络,桩机工厂实现了智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的深入应用,并解决了“16吨动力头无人化装配”“厚40mm、宽60mm钻杆方头多层单道连续焊接”等多个世界难题。
目前,在这家工厂里,小到一块钢板的分拣,大到十多吨桅杆装配,已全部可由机器人自动化完成。
智慧物流的实现,则交给了聪明的货物搬运“飞毛腿”——AGV小车。在精准授时、低时延的5G无线工业专网的保证下,行业首创2台AGV“双车梦幻联动”,实现27米超长超重物料的同步搬运和自动上下料。
同时,通过强大的人机协同,机器人AI还能免编程学习熟练工人的技能和手法,并作为教具“以老带新”,最终实现技能传授和工厂“老师傅”工匠精神的传承。
在后台,由树根互联打造的“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。
三一人机一体化智能系统研究院院长董明楷介绍:“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。”
高度柔性生产,让生产潜能得到极大发挥。相比于改造前,桩机工厂在同样的厂房面积产值翻了一番,总体生产设备作业率从66.3%提升到86.7%,平均故障时间下降58.5%。目前,该工厂可生产近30种机型,“柔性智造”水平全球领先。
董明楷表示,桩机“灯塔工厂”在行业率先采用“工业4.0”标准,打造了全球行业智能工厂的标杆,为全球行业其他“灯塔工厂”建设作出了积极表率和示范。
桩机工厂的蜕变,是三一过去3年推进数字化战略转型的一个缩影。目前,除北京桩机工厂外,三一已投资超过120亿元,在长沙、昆山、重庆等产业园先后启动46个智能制造灯塔工厂及智能产线项目,已实现近万台生产设备、十几万种物料的实时互联,各关键生产环节无人化、智能化大幅度的提高,助推企业人均产值迈进世界一流行列。
长三角、珠三角作为我国制造业集聚地,部分行业面临用工短缺,特别是一些外贸型企业,伴随出口订单骤增,制造业“招工难”“用工贵”现象进一步加剧,市场呼吁加强完善制造业劳动力的“供给侧结构性改革”。