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一個生產(chǎn)車間的“智變”之路

中車四方所承擔(dān)的工信部智能制造項目進(jìn)入試生產(chǎn)

http://www.moduwu.com 2020-09-07 17:06 來源:青島日報 觀海新聞

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中車四方所智能工廠

電腦預(yù)設(shè)扭矩、扳手自動旋緊,“智慧倉儲”借助機(jī)械臂與無人駕駛車輛無縫銜接……這是在中車青島四方車輛研究所有限公司(以下簡稱“中車四方所”)車鉤緩沖系統(tǒng)(以下簡稱“鉤緩”)生產(chǎn)車間看到的一幕。

不久前,中車四方所承擔(dān)的工信部智能制造項目——“高鐵核心機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品智能制造新模式應(yīng)用”順利通過工信部智能制造專項組評審驗收。該項目正是以鉤緩車間為主要實施載體,基于新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù),通過智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能物流與倉儲、制造執(zhí)行系統(tǒng)的集成應(yīng)用,建立起高鐵核心機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品智能工廠。

為確保現(xiàn)有訂單產(chǎn)品按期交付,這個上萬平方米的車間被劃分為兩個區(qū)域,傳統(tǒng)產(chǎn)線有條不紊地完成訂單任務(wù),智能化產(chǎn)線加緊試生產(chǎn)。互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)深度融合發(fā)生的“化學(xué)反應(yīng)”,在這里得到了最直觀的呈現(xiàn)。

節(jié)奏之變

核心技術(shù)加速智能化升級

鉤緩是高速動車組最基本也是最重要的部件之一,它是列車之間、車廂之間的“粘合劑”,更是能夠抵御高沖擊的乘客和列車的“安全衛(wèi)士”。在國內(nèi),“青島造”鉤緩產(chǎn)品的市場份額“一騎絕塵”;在國外,僅今年一季度中車四方所鉤緩產(chǎn)品就獲得了德國、比利時、澳大利亞等五個國家的直接出口新訂單。隨著國內(nèi)“新基建”和交通強(qiáng)國建設(shè)的加快推進(jìn),以及國外發(fā)達(dá)國家鐵路交通基礎(chǔ)設(shè)施陸續(xù)步入更新迭代期,鉤緩產(chǎn)品的市場需求與日俱增。該項已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平的核心技術(shù)部件,正踏準(zhǔn)時代的節(jié)拍,以不斷的技術(shù)創(chuàng)新,向著智能化轉(zhuǎn)型升級的方向加速奔跑。

2017年中車四方所獲批承擔(dān)“高鐵核心機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品智能制造新模式應(yīng)用”項目,經(jīng)過三年的專項建設(shè),目前已完成項目既定綜合指標(biāo),進(jìn)入試生產(chǎn)。智能制造項目部總經(jīng)理何江介紹,鉤緩產(chǎn)品具有多品種、小批量、定制化特點,傳統(tǒng)的設(shè)計生產(chǎn)過程,只能進(jìn)行二維平面圖設(shè)計,設(shè)計變更頻繁,且需要“大工位”組裝,人力、物力、財力投入都比較大。而一座完整的高鐵核心機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品智能工廠,將基于智能設(shè)計、智能制造、智能運(yùn)維、智能檢修、智能產(chǎn)品的系列創(chuàng)新成果,構(gòu)建的是一個全生命周期的智能化整體解決方案。

生產(chǎn)效率提高63%、運(yùn)營成本降低26%、產(chǎn)品升級周期縮短39%、產(chǎn)品不良品率下降26%、單位產(chǎn)值能耗降低12%……這是鉤緩產(chǎn)品智能工廠試生產(chǎn)的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果。數(shù)據(jù)的背后,增速、降耗、提質(zhì),效果顯而易見。

車間之變

無人設(shè)備“包辦”流水線

車間是制造業(yè)最基本的單元,同樣也是智能改造升級的窗口。基于新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù),以數(shù)字化貫通全制造過程,以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心,以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐,中車四方所的鉤緩生產(chǎn)車間正在實現(xiàn)從傳統(tǒng)向智能化的蛻變。

“以標(biāo)準(zhǔn)動車組車鉤例行試驗設(shè)備操控工位為例,智能化改造前,生產(chǎn)線上需配3個工人,搬運(yùn)、安裝、控制設(shè)備,三人協(xié)同工作。”何江介紹,如今,智能化設(shè)備包辦了這項單一重復(fù)且安全要求極高的工作,全自動專用臺位可按控制系統(tǒng)設(shè)計節(jié)拍將試驗步步推進(jìn),僅需一名工作人員監(jiān)測進(jìn)度即可。

生產(chǎn)線外,“智慧倉儲”更是顯現(xiàn)奇效。在9米高的高參數(shù)立體倉庫內(nèi),每條寬約1.2米的貨架巷道內(nèi)僅有一臺自動堆垛機(jī)獨立作業(yè)。一個個物料箱被機(jī)械手臂“送”上傳輸帶,沿著軌道勻速送上無人駕駛的自動引導(dǎo)機(jī)。自動引導(dǎo)機(jī)再根據(jù)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)給出的目標(biāo)貨柜,自動將物料箱送至指定地點。這個過程完全沒有人工參與,但所有信息均實時顯示在車間外的控制屏幕上。

據(jù)介紹,鉤緩生產(chǎn)車間傳統(tǒng)產(chǎn)線需要至少50名工人參與現(xiàn)場操作,智能化改造后現(xiàn)場工人數(shù)量壓縮至22人;倉儲空間因智能化改造,占地面積縮減至原先的三分之一。

崗位之變

工程師進(jìn)車間寫代碼

人因崗位而變,崗位同樣因人而變。當(dāng)人工智能取代了一部分枯燥且沒有創(chuàng)造性的崗位時,也催生出許多新的崗位。在中車四方所,不少工程師常常不在辦公室,而是一頭扎進(jìn)生產(chǎn)車間。“在車間寫代碼”,是這群人的共同特征。電氣工程師、工藝工程師……中車四方所制造車間出現(xiàn)的新頭銜,讓不少工作人員充滿了工作的新激情、新動力。

在生產(chǎn)管理部部長李系彪看來,流水線上的機(jī)器取代人工,是傳統(tǒng)工作崗位的迭代升級。一部分實操能力強(qiáng)的工人通過設(shè)備自動化的提升,擺脫了繁重的體力勞動;另一部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的工人則從執(zhí)行層向運(yùn)營層升級,從人工操作前臺走向信息管理后臺,參與供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理、信息化系統(tǒng)的維護(hù)。

在鉤緩智能工廠的生產(chǎn)指揮中心液晶大屏上,一排排參數(shù)實時跳動著,這些數(shù)據(jù)代表著從原材料到鉤緩成品中間的各個環(huán)節(jié)。智能生產(chǎn)的鉤緩產(chǎn)品從“出生”起就有了一個專屬的電子標(biāo)簽,通過數(shù)字化三維設(shè)計與仿真驗證,產(chǎn)品實現(xiàn)了從設(shè)計到加工裝配過程的縱向延伸關(guān)聯(lián)。通過建設(shè)智能化車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),聯(lián)合物流管理系統(tǒng)(WMS),根據(jù)企業(yè)資源計劃(ERP),實現(xiàn)智能排程、精準(zhǔn)物料配送、生產(chǎn)準(zhǔn)備管理、質(zhì)量管控和追溯等;智能裝配產(chǎn)線借助一系列自動化設(shè)備,實現(xiàn)了質(zhì)量管控智能化、裝配工藝信息化、產(chǎn)品檔案無紙化、物料流轉(zhuǎn)自動化、設(shè)備數(shù)據(jù)實時化。中車四方所還建立和實施了供應(yīng)商關(guān)系管理平臺(SRM),實現(xiàn)了公司內(nèi)整個供應(yīng)鏈信息流的有效串聯(lián)……“所有的過程是信息的流動,也是人腦智慧的參與,智能工廠的建設(shè)離不開人才的培養(yǎng)和儲備。”李系彪表示,智能制造需要產(chǎn)品工藝更加精密、工作流程更加精細(xì),這個過程需要更多跨學(xué)科、復(fù)合型人才的參與,這也是企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型時面臨的人才培養(yǎng)考題。

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