9月27日，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）正式發(fā)布新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域“燈塔工廠”名單，三一重工北京樁機(jī)工廠成功入選，成為全球重工行業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。

　　5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器視覺、工業(yè)AI打造的高度柔性生產(chǎn)，讓這里成為全球重工行業(yè)智能制造“燈塔”。

　　機(jī)器視覺！精密組裝“燈塔工廠”

　　走進(jìn)裝配柔性島，滿是日夜不停歇的機(jī)器人。附近只看得見一兩名工程師，在機(jī)器連成的生產(chǎn)線間偶爾走動。三一智能制造研究院院長董明楷介紹：“以前這條生產(chǎn)線上滿滿都是人。”

　　在這里組裝的樁機(jī)動力頭重達(dá)數(shù)噸起，是樁機(jī)的核心部件。依托5G高清傳感器，重載機(jī)器人準(zhǔn)確地將大件送入機(jī)臺，幾分鐘內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)組對，誤差僅0.3mm。

　　而在過去，這道工序只能靠人工“吊龍門”完成，不僅勞動強(qiáng)度大，效率也比較低。

　　“這樣超大部件的無人化裝配，在行業(yè)尚無先例”。

　　董明楷介紹，5G高清傳感器就是機(jī)器的“慧眼”，每秒可產(chǎn)生100萬個三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)，擁有強(qiáng)大的感知和運(yùn)算能力，“有了它，無論什么型號的大大小小零件，機(jī)器人都能實(shí)時得到場景深度信息和三維模型，作業(yè)時自動修復(fù)偏差”。

　　目前，這一條柔性裝配線可以滿足3噸到16噸所有動力頭的生產(chǎn)，自動化率70%，產(chǎn)能翻倍，因磕碰導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷已全部杜絕。

　　在焊接工作島內(nèi)也是同樣的場景。機(jī)器人通過激光“觀察”坡口環(huán)境，自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)，一次性實(shí)現(xiàn)厚40mm、寬60mm的高強(qiáng)鋼多層單道焊接，解決了鉆桿方頭焊接這一全球行業(yè)難題。

　　現(xiàn)場工人表示，機(jī)器人相當(dāng)聰明，焊縫的位置存在偏差，焊接方法就會立即調(diào)整，質(zhì)量不會有任何偏差。

　　目前，工廠里小到一塊鋼板的分揀，大到十多噸桅桿裝配，已全部可由機(jī)器人自動化完成。樁機(jī)工廠工藝工程師侯勤華介紹，“機(jī)器視覺系統(tǒng)，真正賦能了機(jī)器適應(yīng)環(huán)境、柔性完成任務(wù)的能力。”

　　數(shù)據(jù)顯示，較改造前，工廠焊接、裝配、機(jī)加等核心工序作業(yè)效率分別提升130%、100%、68%，在同樣的廠房面積產(chǎn)值翻了一番。

　　大象跳舞！為行業(yè)作出燈塔示范

　　樁工機(jī)械作為重型裝備，其生產(chǎn)模式屬典型的離散制造，多品種、小批量、工藝復(fù)雜。更大的挑戰(zhàn)在于工件復(fù)雜，又大又重又長，例如170多種鉆桿中最長27米重達(dá)8噸，20多種動力頭最重達(dá)16噸。

　　經(jīng)過自動化、數(shù)字化、智能化升級后，三一樁機(jī)工廠共有8個柔性工作中心，16條智能化產(chǎn)線，375臺全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備。基于樹根互聯(lián)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，生產(chǎn)制造要素實(shí)現(xiàn)全連接，整個工廠已成為深度融合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的“智慧體”。

　　首先，三一樁機(jī)工廠有一個“智能大腦”——FCC（工廠控制中心），它也是整個工廠智能制造的核心。通過FCC，訂單可快速分解到每條柔性生產(chǎn)線，每個工作島，每臺設(shè)備，每個工人，實(shí)現(xiàn)從訂單到交付的全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動。沿著數(shù)據(jù)流程，產(chǎn)品能夠“了解”自己被制造的全過程和細(xì)節(jié)。

　　智慧物流的實(shí)現(xiàn)，則交給了聰明的貨物搬運(yùn)“飛毛腿”——AGV小車。在精準(zhǔn)授時、低時延的5G無線工業(yè)專網(wǎng)的保證下，行業(yè)首創(chuàng)2臺AGV“雙車夢幻聯(lián)動”，實(shí)現(xiàn)27米超長超重物料的同步搬運(yùn)和自動上下料。

　　“大腦”“眼睛”“飛毛腿”高效協(xié)同分解任務(wù)，智慧工廠的“雙手”也在同步飛速運(yùn)轉(zhuǎn)。在工廠內(nèi)，基于5G+AR設(shè)備的“人機(jī)協(xié)同”技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。物料分揀、銷軸裝配等傳統(tǒng)勞累活、危險(xiǎn)活不再需要人力操作，全部由機(jī)器人高效完成。

　　同時，通過強(qiáng)大的人機(jī)協(xié)同，機(jī)器人AI還能免編程學(xué)習(xí)熟練工人的技能和手法，并作為教具“以老帶新”，最終實(shí)現(xiàn)技能傳授和工廠“老師傅”工匠精神的傳承。

　　在后臺，由樹根互聯(lián)打造的“根云平臺”也在日夜不停計(jì)算，它要根據(jù)工廠里3600多個數(shù)據(jù)采集點(diǎn)收集的工業(yè)大數(shù)據(jù)，為每一道工序，每一個機(jī)型、甚至每一把刀具等匹配最優(yōu)參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍。

　　董明楷介紹：“今天的樁機(jī)工廠就是一個腦子聰明、眼疾手快的工程師，實(shí)現(xiàn)了工匠精神與經(jīng)驗(yàn)的參數(shù)化與軟件化”。

　　高度柔性生產(chǎn)，讓生產(chǎn)潛能得到極大發(fā)揮。相比于改造前，樁機(jī)工廠在同樣的廠房面積產(chǎn)值翻了一番，總體生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%，平均故障時間下降58.5%。目前，該工廠可生產(chǎn)近30種機(jī)型，“柔性智造”水平全球領(lǐng)先，實(shí)現(xiàn)了“大象跳舞”。

　　借助數(shù)字制造技術(shù)，三一樁機(jī)生產(chǎn)工藝日益精良，速度也在追風(fēng)逐日。

　　2020年，三一樁機(jī)工廠的人均產(chǎn)值已達(dá)到1072.8萬元，是全球重工行業(yè)當(dāng)之無愧的“燈塔標(biāo)桿”。

　　董明楷表示，樁機(jī)“燈塔工廠”在行業(yè)率先采用“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)，打造了全球行業(yè)智能工廠的標(biāo)桿，為全球行業(yè)其他“燈塔工廠”建設(shè)作出了積極表率和示范。