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三一集團探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型—— 做引領(lǐng)智能制造的“燈塔”

http://www.moduwu.com 2023-03-15 09:45 來源:中國自動化學會專家咨詢工作委員會

三一集團18號燈塔工廠的智能閥塊加工中心

  位于湖南長沙經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的三一集團有限公司(以下稱“三一集團”)18號工廠里,等離子切割機正根據(jù)不同指令切割不同形狀的鋼板,切割完成后的鋼板由機械手臂分揀、抓取到不同的分裝框中,再由自動運輸機器人運送到指定位置;加入視覺識別模塊的智能焊接機器人在有條不紊地進行焊接;多臺自動引導運輸車滿載物料不間斷地運輸……

  18號工廠占地10萬平方米,是工信部首批智能制造試點示范工廠,2022年入選全球制造業(yè)“燈塔工廠”名單。“燈塔工廠代表著全球制造領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化的較高水平。”三一集團董事、執(zhí)行總裁兼總工程師易小剛說。

  實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展

  一臺泵車有2200個零件,生產(chǎn)完成要經(jīng)過196道工序。“在18號工廠,每臺泵車從原材料開始就有一張專屬‘身份證’,由‘工廠大腦’全程智能調(diào)度,實現(xiàn)‘一張鋼板進、一臺泵車出’的智能制造全過程。”三一集團泵路事業(yè)部長沙公司制造總經(jīng)理劉文龍介紹,2毫米至120毫米厚的鋼制板材經(jīng)過無人化下料、智能化分揀、自動化組焊、無人化機加、智能化涂裝等工藝,45分鐘就能組裝好一輛重達46噸的泵車。

  “過去,一個工廠最多時有2600多名操作工,現(xiàn)在依靠126臺工業(yè)機器人、83臺自動引導運輸車和20臺智能航車,只需要不到500人就能運營。”三一重工總裁助理、泵送公司總經(jīng)理陳添明說。

  廠區(qū)里,看不見揮汗如雨、忙碌工作的工人,取而代之的是焊接、抓舉、組裝等工業(yè)機器人在生產(chǎn)線上各司其職:無人下料區(qū),智能天車將泵車制造所需鋼板自動吊入作業(yè)臺,智能調(diào)度高速等離子切割機進行切割;智能分揀區(qū),機械手和智能分揀裝備分工協(xié)作完成大、中、小件的智能分揀、自動清渣、激光打碼、碼放裝框等;焊接生產(chǎn)線上,搭載視覺信息系統(tǒng)的焊接機器人通過自動光線補償、識別零件形態(tài)和定位零件位置,確保鋼板焊接不差分毫;無人化機加線上,從鋼板被送入到加工完成被送出,全程無人、全程黑燈,鋼板就從材料變?yōu)槌善?hellip;…

  2018年,18號工廠啟動“燈塔工廠”建設(shè),在投入5億元、突破55項關(guān)鍵技術(shù)、攻克1000多項難題后,于2020年建成投產(chǎn)。18號工廠依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)為底座進行數(shù)智化改造,目前,工廠的9項工藝、32個典型場景都已實現(xiàn)“聰明作業(yè)”。

  在機加中心,運用數(shù)字孿生技術(shù),閥塊機加作業(yè)的精度誤差由0.1毫米刷新至10微米級;裝配中心,大到72米長的臂架,小到2毫米的螺絲等,全部由機器人自動化裝配完成;智能物流系統(tǒng),可實現(xiàn)10萬多種不同類型零件的自動搬運和上下料,準時交貨率達99.2%;鋼板的切割和分揀完全交由擁有3D視覺的人工智能機器人完成,將精度提升至1毫米的同時,生產(chǎn)周期縮短60%。

  智能制造帶來的是生產(chǎn)效率的飛躍。與改造前相比,18號工廠產(chǎn)能提升123%,效率提升98%,整體自動化率升至76%,可生產(chǎn)263種機型。

  著力提高效能

  在攻克設(shè)備難關(guān)、技術(shù)壁壘,實現(xiàn)生產(chǎn)智能化、數(shù)字化的同時,三一集團又把轉(zhuǎn)型目光投向管理體系建設(shè)。

  “無論生產(chǎn)如何自動化、技術(shù)如何翻新,工人一個不合規(guī)的操作就可能對整個鏈條產(chǎn)生很大影響。因此,建立健全管理體系是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要部分。”三一重工智能制造總部副總監(jiān)劉巖說,企業(yè)通過使用遠程辦公軟件創(chuàng)新了工作方式。

  “大家已經(jīng)開始習慣使用遠程辦公軟件處理工作,無論是組織生產(chǎn)、質(zhì)量把控,還是設(shè)備維修,系統(tǒng)都會發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常并推送信息,便于工作人員及時掌握并處理問題。”劉巖說,隨著遠程辦公軟件使用的不斷深入,工廠已將其應(yīng)用到更多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。在落實企業(yè)6S(整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全)體系時,受制于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的延遲和作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜,現(xiàn)場突發(fā)的異常很難被準確捕捉并推送給責任人。

  為解決這個問題,三一集團在18號工廠安裝了630個攝像頭,全天候觀察廠區(qū)出現(xiàn)的突發(fā)情況并自動抓拍,再通過遠程辦公軟件上傳至云平臺(三一數(shù)智化底座)自動推送給系統(tǒng)管理員。6S專員、管理人員和班組長都會及時收到消息提示。

  “建立健全6S體系,既能對生產(chǎn)過程中的浪費嚴加約束,又能幫助建立更為安全、可靠的操作環(huán)境。6S體系已經(jīng)成為我們管理工廠的基礎(chǔ)性指標。”劉巖說,對比6S體系建成前后泵送指標發(fā)現(xiàn):人均產(chǎn)值提升127%,生產(chǎn)交付周期縮短51.6%,單位產(chǎn)值制造費用占比下降至43%。

  加速數(shù)智化升級

  從啟動數(shù)字化轉(zhuǎn)型以來,三一集團依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),以“燈塔工廠”建設(shè)為核心,構(gòu)建了智能產(chǎn)品、智能制造、智能運營等場景,以數(shù)智化重構(gòu)并驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展,提升企業(yè)整體數(shù)智化能力與核心競爭力。

  “身處工程機械這一周期性比較強的行業(yè),數(shù)字化是穿越周期、應(yīng)對挑戰(zhàn)的法寶。”三一集團董事長梁穩(wěn)根說。

  截至目前,三一集團投資數(shù)百億元啟動46座數(shù)字化轉(zhuǎn)型工廠項目,覆蓋長沙、北京、昆山、上海、沈陽等地;成功誕生了兩家世界“燈塔工廠”——北京樁機工廠、長沙18號工廠和中國工程機械行業(yè)首座海外“燈塔工廠”——印尼工廠,成為引領(lǐng)制造業(yè)的“燈塔”。

  在智能產(chǎn)品方面,三一集團打造了5G遙控挖掘機、無人起重機、無人壓路機和無人攪拌車;在智能運營方面,企業(yè)實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)營銷、智能供應(yīng)鏈、智能設(shè)計;在智能服務(wù)方面,企業(yè)通過對70余萬臺海量設(shè)備的工況等狀態(tài)進行數(shù)據(jù)分析,將服務(wù)延伸至世界各地的客戶終端市場,并持續(xù)創(chuàng)造更大價值。同時,通過深入挖掘、分析大數(shù)據(jù),三一集團基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),打造了業(yè)內(nèi)著名的“挖掘機指數(shù)”,在實現(xiàn)智能服務(wù)同時,為行業(yè)發(fā)展走勢提供判斷依據(jù)。

  梁穩(wěn)根表示,企業(yè)將持續(xù)深耕先進裝備制造業(yè),加速數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級,推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合,打造數(shù)據(jù)、軟件、算法等核心能力,推動高質(zhì)量發(fā)展。

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