【大國智造】7天生產一台旋挖鑽機 「最智能工廠」機器人24小時操作
日夜不停歇的工業機器人在4萬平方米的廠房裏各司其職，搭載視覺傳感的機械手臂不停舞動，有條不紊地裝配、焊接零部件，自動導引運輸車（AGV）忙碌地穿梭在工作島之間，完成27米超長超重物料同步搬運和自動上下料。香港文匯報記者日前探訪三一重工北京樁機工廠，這是全球首家重工行業的「燈塔工廠」。「燈塔工廠」代表當今全球製造業領域智能製造和數字化最高水平。●文／圖：香港文匯報記者 海巖 北京報道
重工業首家「燈塔工廠」
世界經濟論壇(WEF)發布的最新一期全球製造業領域「燈塔工廠」名單，位於北京昌平區的三一重工北京樁機工廠入選，成為全球重工行業首家獲認證的「燈塔工廠」。「燈塔工廠」被稱作是「世界上最先進的工廠」，它們是由達沃斯世界經濟論壇和麥肯錫諮詢公司共同遴選的「數字化製造」和「全球化4.0」示範者，代表當今全球製造業領域智能製造和數字化最高水平。
走進這家重型裝備製造的工廠發現，傳統工廠裏流水線上緊張忙碌的工人不見蹤影，小到一塊鋼板的分揀，大到十多噸桅桿的裝配，全部由機器人自動化完成。搭載着5G高清傳感器、AR等核心智能技術的工業機器人、移動機器人、機械手臂等不同類型的機器人，就像長着慧眼、靈手和大腦，協同作業、物料分揀等「髒活」「累活」也全部由機器人承擔。
以往的製造流水線，在這裏變成一個個工作島。「傳統工業是流水線大規模標準化製造業，但我們的行業是典型的多品種、小批量產品生產，有幾十個品種，單台裝備價格高，整個工廠一年產量大概只有兩千多台，有的型號一次下線至多五、六台，每種型號機器人都要用不同的工樁去做，工廠必須要進行多品種、小批量的柔性製造。」三一重工智能製造研究院院長董明楷告訴記者，工作島就是為了更加靈活地適配生產而形成的生產單元。工作島取代傳統的生產線，它們既相對獨立，可以根據分配的工序靈活配置，又通過移動機器人——自動導引運輸車（AGV）實現工作島之間的物流聯絡。
機器人裝有5G高清傳感器
在一個工作島，記者看到半空中紅色的機器手，通過安裝在機器上的眼睛——攝像頭，可以準確抓取數噸重的工件並進行精準定位，與其他配件準確對接完成裝配。
「先拍照，再修正，通過5G實現2D和3D的拍照，然後精準識別位置，系統會指導機械手進行抓取，精度在毫米級，抓取的速度要求慢且平穩。」董明楷說，機器人上裝有5G高清傳感器，每秒產生100萬個三維數據坐標，無論何種大小、型號的零件，機器人都能實時得到場景深度信息和三維模型，從而在作業時自動修復偏差，做到不差毫釐。與此同時，地面上也有機器人手臂進行精密零件的裝備。穿梭於不同工作島的移動機器人AGV，自動進行上下料。董明楷形容是「海陸空」機器人協同合作完成生產。
在焊接工作島，機器人埋頭工作火花四濺，幾個工人旁觀。焊工是個高技術工種，董明楷說，原來工廠裏有400多名焊工，其中兩名焊工是重點保護對象，因為有一個焊口只有這兩個人能做。生產旺季這兩個工人必須加班，否則整個生產進度會受到影響。而現在，工人的經驗被機器人學習，這個核心焊接工序的產能得到數十倍的增長。
三一重工總裁唐修國說，「我們的工廠現在不再是依靠流水線和普通的機器，而是依靠機器人和人工智能。機器人是可以看到的，但是更多是人工智能的投入，人工智能依靠的不是簡單的通用軟件，很多是每個公司經過長期積累下來的知識，這些知識通過人工智能學習，變成機器的動作，製造出合格的產品。」
負責管理這家工廠的北京三一製造科技有限公司總經理李梁健告訴記者，這是一個黑燈工廠，很多生產放在晚上，因為機器人不會疲憊也不會情緒化，不需要開燈，還可以降低能耗。
生產周期由30天縮至7天
據介紹，三一重工北京樁機工廠的智能化改造從2019年開始規劃到2020年投產，一台旋挖鑽機的生產周期從30天縮短至7天。2020年工廠人均產值達到1,072.8萬元（人民幣，下同），基本是全球行業第一，2021年9月評選為燈塔工廠。
