文/瞿 劍
在第五個(gè)中國(guó)品牌日到來(lái)前夕,記者參加國(guó)務(wù)院國(guó)資委“走進(jìn)新國(guó)企·智造中國(guó)”采訪團(tuán),深入中鐵裝備、中國(guó)長(zhǎng)城、振華重工、中車長(zhǎng)客等制造基地,探尋這些中國(guó)品牌背后的智造基因。
梳理這些品牌的成長(zhǎng)歷程,盤點(diǎn)其中的得失長(zhǎng)短,可以清晰辨識(shí)出,伴隨他們從弱小走向強(qiáng)大、從平凡走向卓越的,是從制造到智造的升華。而因產(chǎn)業(yè)門類、產(chǎn)業(yè)特質(zhì)和技術(shù)代際差異,他們各自的智造內(nèi)涵和路徑又有著明顯的不同。
振華重工的主營(yíng)業(yè)務(wù)中,港機(jī)、海洋重工都是十足的“大國(guó)重器”。現(xiàn)場(chǎng)參觀采訪中,大,是所有人的第一印象;但又怎一個(gè)“大”字了得。
在位于長(zhǎng)江入海口長(zhǎng)興島上的振華重工生產(chǎn)基地,記者近距離觀看了鋼箱梁智能制造車間的“雙面繡”自動(dòng)化焊接場(chǎng)景,單面焊、雙面成形,大大提高了焊接效率。此外,該智能車間還采用了雙面立焊、自動(dòng)化裝配與焊接、自動(dòng)化翻身、自動(dòng)化搬運(yùn)等多項(xiàng)新技術(shù),生產(chǎn)效率提高20%以上,年均節(jié)省人工成本42%。
振華重工副總裁山建國(guó)表示,近年來(lái),振華先后試點(diǎn)建設(shè)了20個(gè)自動(dòng)化工作站、智能化生產(chǎn)線和智能制造示范車間等,基本涵蓋了主要產(chǎn)品的關(guān)鍵制造流程和工序。其中,位于南通振華重裝的橋梁U肋板單元焊接機(jī)器人工作站,通過(guò)焊縫智能化跟蹤技術(shù),機(jī)器人可完成所有焊接工作,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)焊接,單位產(chǎn)出節(jié)省人工72.5%,返修人工減少85%,一次報(bào)驗(yàn)合格率從95%提升至99%。
步入流動(dòng)機(jī)械集控中心,9塊顯示屏組成的監(jiān)控屏正顯示著整個(gè)廠區(qū)的地圖,每臺(tái)流動(dòng)機(jī)械的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)行狀態(tài)一目了然。只需一系列簡(jiǎn)單的“下單”操作,30秒內(nèi)處于“空閑”狀態(tài)的車輛就能迅速“接單上車”。“云管理”讓流動(dòng)機(jī)械更智能。
在0號(hào)碼頭,記者看到一種既不同于集裝箱輪、也有別于普通散裝貨船的巨型船只。振華重工總工程師費(fèi)國(guó)介紹,這是振華獨(dú)創(chuàng)的岸橋整機(jī)運(yùn)輸貨船。由于岸橋體型巨大,以往都要拆分成較小的部件散裝運(yùn)輸,到岸后再重新組裝,加上調(diào)試,至少要兩個(gè)月時(shí)間;而整機(jī)發(fā)運(yùn),到客戶碼頭之后,除去卸船上岸,無(wú)需再行安裝,只需精調(diào)一周即可投入運(yùn)營(yíng)。省去了一個(gè)多月的碼頭空置時(shí)間,“這對(duì)港口運(yùn)營(yíng)商意味著什么”,答案不言自明。
顯而易見(jiàn),在這樣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),工業(yè)3.0時(shí)代的智造首先帶來(lái)用工減少,這跟工業(yè)1.0時(shí)代機(jī)器取代人工并無(wú)本質(zhì)不同;但在降成本、提效率的共性之外,智造比傳統(tǒng)機(jī)器更多了一層價(jià)值提升的內(nèi)涵:產(chǎn)品質(zhì)量、質(zhì)量一致性的巨大提升,服務(wù)價(jià)值、客戶附加值的巨大提升,工作環(huán)境、勞動(dòng)者獲得感乃至尊嚴(yán)的巨大提升,等等。同時(shí),助推工業(yè)3.0更快、更順暢地向工業(yè)4.0突進(jìn)。
振華重工的港機(jī)業(yè)務(wù)已經(jīng)連續(xù)二十多年保持全球市場(chǎng)占有率第一,再進(jìn)一步、接近“無(wú)人區(qū)”,如何面對(duì)?“港機(jī)領(lǐng)域的確遇到發(fā)展瓶頸,但老碼頭自動(dòng)化改造仍然前景廣闊”——建設(shè)無(wú)人化的“魔鬼碼頭”,正是振華新的強(qiáng)項(xiàng)。山建國(guó)表示,振華將“多條腿走路”,逐步成為集裝備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及配套服務(wù)為一體的綜合性服務(wù)商。
同樣面臨“無(wú)人區(qū)”的,還有中車長(zhǎng)客和中鐵裝備。
走進(jìn)中車長(zhǎng)客轉(zhuǎn)向架制造中心總成車間,這里有行業(yè)內(nèi)首個(gè)高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架裝配柔性生產(chǎn)線,采用“臺(tái)位動(dòng)、人不動(dòng)”方式進(jìn)行組裝,工藝裝備全部是通用化、柔性化設(shè)計(jì),可同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)品種的高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架。記者看到,總面積17000平方米的車間里,僅有140名員工。
被稱為軌道客車“腿腳”的轉(zhuǎn)向架是高速動(dòng)車組的關(guān)鍵部件,直接決定車輛運(yùn)行速度、安全性、平穩(wěn)性、舒適性。中車長(zhǎng)客研制的“復(fù)興號(hào)”京張高鐵能跑出時(shí)速350公里的速度,全憑這雙“腳”。
轉(zhuǎn)向架裝配作業(yè)中,緊固件(螺栓)擰緊是關(guān)鍵工序。總成二車間負(fù)責(zé)人解釋,單個(gè)轉(zhuǎn)向架有400多個(gè)螺栓,“為了保證轉(zhuǎn)向架的裝配質(zhì)量,我們?cè)趪?guó)內(nèi)首創(chuàng)扭矩加角度雙控制的工藝方法”。而這種工藝要求以目前工業(yè)機(jī)器人的水平,無(wú)法完成裝配。中車長(zhǎng)客采用了“智能力矩?cái)Q緊系統(tǒng)”,通過(guò)人機(jī)巧妙配合,提升工作效率和裝配一致性。據(jù)了解,自2018年采用此工藝方法以來(lái),所生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向架沒(méi)有一顆螺栓發(fā)生松動(dòng)。
這樣的智造場(chǎng)景,其實(shí)并非轉(zhuǎn)向架裝配所獨(dú)有。工業(yè)3.0時(shí)代的精密制造、柔性制造領(lǐng)域,尤其多見(jiàn)這樣“人機(jī)交互”的應(yīng)用場(chǎng)景:一些關(guān)鍵復(fù)雜工序,即使最頂尖的機(jī)器人,也難以獨(dú)力勝任;頂尖操作工,仍是一種無(wú)可或缺的存在。這更凸顯了工業(yè)3.0到4.0時(shí)代,“大國(guó)工匠”的突出重要地位。
這樣的智造產(chǎn)出什么?記者從此次采訪中發(fā)現(xiàn),它總是和顛覆性技術(shù)、顛覆性產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)。
以中車長(zhǎng)客為例,2020年10月21日上午,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)軌道交通”重點(diǎn)專項(xiàng)——400千米/小時(shí)跨國(guó)互聯(lián)互通高速動(dòng)車組下線。其不同凡響之處,中車長(zhǎng)客高級(jí)工程師張國(guó)芹介紹,目前全球有四大軌距標(biāo)準(zhǔn),普通列車跨不同軌距運(yùn)輸,必須提前更換列車轉(zhuǎn)向架,費(fèi)時(shí)費(fèi)事。這是用常識(shí)就可以想見(jiàn)的。中車長(zhǎng)客經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān),研制出高速動(dòng)車組變結(jié)構(gòu)走行系統(tǒng),通過(guò)使用變軌距轉(zhuǎn)向架,實(shí)現(xiàn)列車行進(jìn)過(guò)程中完成變軌運(yùn)行,極大提高了跨國(guó)聯(lián)運(yùn)的效率,降低運(yùn)輸成本。這一顛覆常識(shí)的具有里程碑意義的高鐵裝備重大創(chuàng)新成果落地,離開(kāi)了轉(zhuǎn)向架智能制造,就無(wú)從談起。
用顛覆性產(chǎn)品突破“無(wú)人區(qū)”,中鐵裝備是另一個(gè)范例。
“我們拓展了盾構(gòu)的概念和功能,以至于很多以往盾構(gòu)機(jī)干不了的工程,我們的盾構(gòu)機(jī)都能干,而且干得更好”。中鐵裝備副總經(jīng)理張志國(guó)以2018年5月投入使用的“中國(guó)首個(gè)盾構(gòu)工法地下停車場(chǎng)、綜合管廊示范工程”為例說(shuō),投入該項(xiàng)目施工的組合式盾構(gòu)機(jī),由兩臺(tái)小矩形盾構(gòu)機(jī)拼裝組合成一臺(tái)5.74×5.02米大矩形盾構(gòu)機(jī),既能以組合模式推進(jìn),也可分體推進(jìn),根據(jù)斷面尺寸靈活組合。它應(yīng)用土壓平衡原理,具有良好的地質(zhì)適應(yīng)性,保證施工過(guò)程中地面建筑、道路交通等完全不受影響。據(jù)悉,采用盾構(gòu)工法修建地下停車場(chǎng),屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng),世界范圍內(nèi)也未找到類似案例。
中鐵裝備副總經(jīng)理王杜娟表示,中鐵裝備在超大斷面矩形盾構(gòu)、馬蹄形盾構(gòu)設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,研發(fā)了一批世界首臺(tái)或國(guó)內(nèi)首臺(tái)產(chǎn)品。她透露,與此同時(shí),超前研究的第三代、第四代掘進(jìn)機(jī)技術(shù)積累也已完成。
超前意味著尚且看不到眼前的現(xiàn)實(shí)利益,作為一家裝備制造企業(yè)為何要去做?
“這是從制造到創(chuàng)造的必然趨勢(shì)”。王杜娟分析,“制造”是在品質(zhì)保證的情況下,需求得到滿足的過(guò)程;而“創(chuàng)造”在常規(guī)層面,體現(xiàn)為把客戶內(nèi)心深處甚至連自己都難以描述、但卻現(xiàn)實(shí)需要的需求挖掘出來(lái),并加以滿足,體現(xiàn)為創(chuàng)造需求進(jìn)而讓客戶獲得更大滿足的過(guò)程,是更高水平的價(jià)值創(chuàng)造。由此理念出發(fā),中鐵裝備在盾構(gòu)這種小批量定制化的制造領(lǐng)域,按智造本質(zhì)打造差異化的競(jìng)爭(zhēng)能力。
可見(jiàn),這一類型的智造,除了前述價(jià)值提升的內(nèi)涵之外,還有基于顛覆性技術(shù)、顛覆性產(chǎn)品的超前競(jìng)爭(zhēng)力謀劃,是中國(guó)品牌屹立于工業(yè)4.0時(shí)代而不倒的強(qiáng)大基因。
在中國(guó)長(zhǎng)城株洲基地(湖南長(zhǎng)城),記者則看到了完全不一樣的智造。
湖南長(zhǎng)城計(jì)算機(jī)智能制造車間,幾乎看不到一個(gè)工人,“唱主角”的是各種智控設(shè)備和機(jī)器臂。生產(chǎn)線上,紅、白、黑等顏色機(jī)器臂靈巧扭動(dòng),精準(zhǔn)完成裝內(nèi)存條、裝硬盤、裝配光驅(qū)、鎖螺絲、產(chǎn)品移載等工序。
“生產(chǎn)一臺(tái)筆記本電腦,要經(jīng)過(guò)貼片、插件、測(cè)試、老化及網(wǎng)絡(luò)灌軟等10余道工序,我們通過(guò)機(jī)械臂和智控設(shè)備完成70%以上的工序,在大幅提升工作效率同時(shí),極大保證了出品質(zhì)量”。湖南長(zhǎng)城總經(jīng)理安紹平介紹,該生產(chǎn)線運(yùn)用機(jī)器人+長(zhǎng)城自主開(kāi)發(fā)的MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接,達(dá)到工業(yè)3.0以上水平。他透露,智能制造使工廠生產(chǎn)效率提高25%,運(yùn)營(yíng)成本降低20%,產(chǎn)品研制周期縮短30%。
當(dāng)記者問(wèn)到“如果僅僅是提高效率和保證品質(zhì),智造是不是也可以被取代”,安紹平表示不然:這不是一個(gè)“做得好、做不好”的問(wèn)題,而是一個(gè)“做得成、做不成”的問(wèn)題。他解釋,由于主板集成度越來(lái)越高,很多器件人眼難以識(shí)別。以01005 SMT器件貼裝為例:元件尺寸為0.4毫米×0.2毫米×0.1毫米,元件貼裝允許的公差范圍為+/-0.05毫米以內(nèi),普通設(shè)備無(wú)法達(dá)到吸取貼裝精度要求,必須使用專用訂制直徑0.2毫米的吸嘴輔助吸取精密貼片,使用光學(xué)檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)。
顯而易見(jiàn),在網(wǎng)絡(luò)和信息這類最接近工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè),智造已經(jīng)是一道繞不過(guò)去的坎。借用安紹平的話,如果說(shuō),在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),智造決定的是“做得好、做不好”;那么,在信息產(chǎn)業(yè),智造決定的是“做得成、做不成”,真可謂“一智定生死”。而可以想見(jiàn)的是,在即將到來(lái)、或正在到來(lái)的工業(yè)4.0時(shí)代,“一智定生死”的決不會(huì)限于網(wǎng)信產(chǎn)業(yè)。