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傳統工業企業改造後變得更“聰明” 江城智能工廠開啓智造新時代

發佈時間:2021年10月08日07:43 來源: 楚天都市報

東風本田自動化生產線

蒙牛車間

數碼模工廠

延鋒公司車間

楚天都市報極目申通香港記者 孫澤宇 王峻 張吉晴 孫婷婷 陸緣 攝影:楚天都市報極目申通香港記者 鄒斌 通訊員 李正東 孫克亮 程琳 李惠 田勇

武漢的智能工廠長什麼樣?

長長的工作臂伸展、彎曲、取料、裁切,每道工序精準無誤,智能小車穿梭不停……除了這些標配,還有更多黑科技。

2019年,武漢率先實施智能化改造三年行動計劃,截至目前已累計完成診斷服務2158次(家),改造765家數字化生產線。接下來,武漢將力爭再利用三年時間,建100家智能工廠。

目前,武漢已有9家企業項目獲評智能製造國家級試點示範項目,在全國副省級城市中排名第二;此外,還湧現出了一批全國乃至全球領先的智能工廠。

近日,極目申通香港記者兵分多路,深入武漢各企業智能化車間,探祕大城重器的智造流程。

52秒將180個零件組成座椅

一套汽車座椅有180餘個零部件,組裝僅需約52秒。

近日,極目申通香港記者來到武漢江夏經濟開發區金港新區的延鋒座椅公司。這家全球領先的汽車座椅供應商,在全球多個城市有製造工廠,武漢工廠成立於2013年,主要產品為座椅總成及其零部件,涵蓋了上汽通用多款車型。

走進南廠生產線,無人AGV料車沿着設定的路線在車間來回穿梭。生產線上,一台不知疲倦的機器正在不斷轉動,“這是座靠連接機器人。”延鋒座椅武漢工廠智能化改造負責人龍凱介紹,這台機器人主要任務是擰緊靠背與坐墊間的關鍵螺釘。“這道工序對螺釘的角度與力矩有嚴格的精度要求,不能過大也不能過小。”龍凱説。

記者觀察到,機器人會先給座椅拍一張照,確定該款座椅所需的螺釘類型和大小。自動取相應的螺釘後,根據設定好的力矩閾值用扭矩槍完成擰緊工作。另外,在座椅成品發運線上,還會有智能相機系統對產品進行質量檢測。

從靠人跑到智能流水線上跑,延鋒座椅武漢工廠運用先進製造系統、機器人、成品和原材料混合立庫等多種自動化設施,對生產全流程進行了智能化改造。2019年,延鋒座椅武漢工廠運營費率做到在全球109家工廠中最優。

龍凱告訴極目申通香港記者,運營費率是工廠生產效益和競爭力的重要指標,它反映的是同效率下經營成本的控制成效。運營費率最優的背後,主要源於企業加大智能化改造投入。

記者在車間中控室看到,訂單數據實時更新在製造執行系統MES裏,座椅要求電動、加熱等配置一目瞭然。根據需求,系統會將訂單分配到不同生產線上。這保證完全JIT(Just in time)供貨方式和客户拉動生產方式,實現零庫存。”龍凱説,通過智能系統,讓企業效益最大化。

牛奶生產車間裏幾乎不見工人

一口香醇的牛奶,來到餐桌前需要經過冷卻、殺菌等多道程序,這其中經歷了怎樣的“72變”?

極目申通香港記者來到位於武漢市東西湖新溝鎮的蒙牛高科乳製品武漢有限公司工廠,這裏是蒙牛在武漢投資的全球最大低温單體工廠,牛奶原料在這裏通過智能化設備製作成為各式各樣的乳製品。

走進廠區,黑白斑點的大罐子吸引了記者的眼球,這裏存放着從奶牛廠運送來的源奶。在預處理車間,錯落有致的管道與不同的罐子相連,閥門處有綠色和黃色的指示燈。“這些指示燈表示管道的工作狀態,在中控室可以全面檢測到整個預處理車間的機械工作流程。”蒙牛高科乳製品武漢有限公司工廠酸奶生產車間負責人王玉紅介紹。

中控室是整個車間的大腦,何時輸入源奶,何時進行發酵,何時進行打冷,一條龍的操作流程全部通過中控室的電腦進行設定。“車間內,工人不會與牛奶有直接的接觸,全部在真空環境內進行製作。”記者在車間現場幾乎看不到工人,包括最需要人力的搬貨等工作,也全部交由機器人完成。

目前,該工廠已經實現了乳製品從奶源直至消費終端的智能平台全鏈條控制和追溯,讓所有環節實現環環相扣、實時監測,完成了對產品質量的精準把控。

“2025年,我們將實現數智化為主導的工廠。”該企業生產製造部經理陳鵬介紹。

一條生產線能造出6種車型

年產85萬輛的車企——東風本田,象徵着武漢蓬勃的工業實力。

東風本田第三工廠於2016年12月啓動建設,2019年4月正式投產,目前具備年產24萬輛整車的生產能力。走進工廠,極目申通香港記者看到,柔性化“5+1”生產線正在緊張地進行生產。所謂“5+1”,即一條生產線能滿足5種常規量產車型和1種試製新車型的生產。

“與傳統的整車工廠不同,我們的生產線可對長、寬、高進行不同設定,以適應不同車型的生產。”東風本田第三工廠企劃推進繫系長楊進榮介紹,目前,在同一生產線上,公司已經實現轎車、SUV,甚至新能源車輛等多種車型的混線生產。

1小時,就有70輛整車駛出東風本田第三工廠。楊進榮告訴記者,行業內的大多數車企,都是每小時生產60輛整車,而他們因有了智能化生產線的加持,生產節拍達到了國內頂尖。

隨後,楊進榮帶領記者來到衝壓與焊裝車間,300多台機器人揮舞鋼筋鐵臂,而衝壓車間的10台造型別致的機器人十分惹眼。

在這10台機器人旁,楊進榮跟記者算了一筆賬:傳統的衝壓車間內,要通過人工將衝壓零部件一件件裝進容器內,再運送到生產線上。這所車間在建造時,就給兩條生產線分別配備了4台和6台機器人,實現了全部品零件自動抓取、搬運、裝箱。如此,在這道工序上可釋放出12名人工,大大節省了人力成本和降低勞動強度。

東風本田第三工廠相關負責人表示,該廠的智能化生產還體現在綠色環保領域。工廠採用了低温水性色漆、RTO廢氣處理系統等先進工藝及環保設備,建成了快速、低成本、環保的高效率生產線。相較於傳統溶劑型油漆,VOC含量下降80%,從源頭上實現了綠色生產。

相隔9公里外的東風本田第一工廠,設備工程師王清逸告訴記者,動力總成工廠鑄造1科是東風本田最早期投入使用的科室之一,工藝技術相對傳統,設備使用年限高。大力開展智能製造建設後,廠裏配備了自動化制芯機,還在積極導入高柔性化、高自動化率設備。

數萬平方米廠房裏只有幾名工人

走進蔡甸區的數碼模工廠內部,極目申通香港記者最直觀的感受就是“冷清”:數萬平方米的廠房裏,只有零星幾名工人。

在衝壓車間50多米長的生產線上,數台近三層樓高的大型衝壓機排成矩陣,衝壓機之間產品的傳遞,全靠機器人承擔。一塊鋼板經過快速運行的衝壓機,轉瞬間變成車殼。

通過引進包括德國舒勒等在內的國際先進工業機器人,工廠實現了自動化生產線。在其中一條自動衝壓生產線前,一片鋼板不到10秒就變成汽車左內縱梁,這類產品每分鐘可完成8.6個。

“過去,一條衝壓連線需要白班、晚班近20名操作工人,現在只需要3名。”數碼模衝壓技術(武漢)有限公司廠長李晶告訴記者,僅人工的節省費用,每年就達近百萬元。

李晶介紹,2017年,工廠開始進行智能化改造,通過引進機器人生產線,讓衝壓、焊接、塗裝等三大工藝均有了飛躍式發展。

高度自動化率,更體現在焊裝車間內。步入數萬平方米的焊裝車間,聽不到嘈雜的點焊聲音,映入眼簾的是數十台機器人在有序工作。

車間相關負責人介紹,當機器人的手臂前後左右轉動起來,取件、焊接,57個焊點全部完成僅費時2分鐘。

在塗裝車間門口,一塊鋼板閃動着黝黑的光澤。“這是一批即將運往美國的新能源汽車電池底板。”車間負責人説,這是為新客户車型量身定製的。

據瞭解,通過智能化技術的運用,數碼模公司的市場佔有率逐年攀升,出口業務也取得突破性進展。“我們今年產值大概在3億元以上,5年後能到10億元。”李晶信心滿滿地表示。

90後工程師電腦前完成鍊鋼

“鍊鐵過程中需要測温,過去需要工作人員在近60℃的環境中,手持紅外線測温槍才能得到的風管温度數據,如今全程靠電腦監控,可清楚瞭解高爐內部情況。”1991年出生的武鋼鍊鐵廠區域工程師潘園告訴極目申通香港記者。

在武鋼鍊鐵廠,極目申通香港記者看到,操作間裏放置了多台電腦。潘園介紹,每台電腦實時掌握高爐不同生產環節的情況,他只需要觀察工作台上大數據,即可瞭解高爐生產狀況,真正實現了燒結、煉焦、鍊鐵多工序“一張圖”的可視化管理。

像這樣的場景,在武鋼隨處可見。過去鍊鋼作業區需要澆鋼工人在80℃的環境温度下,完成投渣、測温、取樣、測量等業務。目前該作業區採取了自動開澆、自動加渣技術,應用鋼包快換機器人,不再需要人工,既改善了工人們的工作環境,又大大提高了勞動效率。

來到武鋼指揮中心,映入眼簾的便是一塊超大顯示屏。運輸調度主任桂卉説,目前,運輸調度崗位只需要3個人就可完成全部工作。而在冷軋廠,一台機械手臂正在對成品的鋼捲進行打捆,然後再對產品打上“二維碼”,實現貼標全自動化。過去,貼標籤需要工人靠近尚有數百度餘温的鋼卷作業。引入貼標籤機器人後,可以替代4名工人,每年維護成本不到1000元。

武鋼首創的四鍊鋼鐵水智能扒渣項目更是大大提高了生產效率,該項目採用視覺識別、激光定位、圖象自動判渣等技術,實現了1個操控點控制6個操控位作業的“集成總控”,同時有效降低扒渣鐵損。

武鋼智能有限公司相關負責人告訴記者,2019年上馬了67個智慧製造項目,35類3D(髒亂、危險、困難)崗位由機器人勝任,可遠程操控。疫情期間,一些員工居家辦公時,工程師們就用手機、ipad監控機器運行狀況併發出指令,真正做到了抗疫保產兩不誤。

“武鋼未來將發力‘AI+5G’現場智能應用。”該負責人表示。

希望更多中小企業走向智能化

2019年,武漢率先實施智能化改造三年行動計劃,截至目前已累計完成診斷服務2158次(家),改造765家數字化生產線,已有9家企業項目獲評智能製造國家級試點示範項目,在全國副省級城市中排名第二;此外,還湧現出了一批全國乃至全球領先的智能工廠,武漢製造業正在發生着翻天覆地的變化。

武漢理工大學機械工程學院過程裝備與控制工程系副教授郭鈞表示,工廠的智能化變革,大部分運用了先進的自動化生產設備,最顯著的特徵是能保證產品的一致性得到提升,不會受到因人工操作而產生的誤差。

在智能化程度較高的工廠裏,傳統生產模式下的工人職能會發生轉變,人工製造環節減少,轉而會更多地操作設備以及設備系統。解放了勞動力,也對工人有着更高的要求。

此外,工業智能化,在提升生產效率和降低生產成本的同時,讓生產線上的工人有了安全性保障。“一直以來,工人因操作機械而發生事故的現象屢見不鮮。自動化的生產方式,讓工人避免直接接觸冰冷而危險的機器,除了生產結果的顯著提升,還有更多人性化的體現。”郭鈞説。

郭鈞稱,近年來,武漢製造企業智能化的顯著提升,離不開企業自身的努力和政府的大力扶持,“武漢的工業化基礎深厚,在‘智造’引領的背景下,政企雙方共同努力,相信‘武漢智造’的影響力越來越大,地位越來越高。”

郭鈞還表示,目前武漢製造業的智能化改造,還集中在一些體量較大的頭部企業,因資金成本和生產方式的問題,一些中小型企業的智能化升級仍有困難,希望此類企業能得到更多的扶持。

【申通香港】編輯:艾師偉

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