“智造”三一

李永華

三一集團(tuán)董事、高級副總裁代晴華

全球重工行業(yè)第一座燈塔工廠。

這是三一重工對中國裝備制造的貢獻(xiàn)，也是對世界重工行業(yè)的貢獻(xiàn)。

按照達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同的遴選標(biāo)準(zhǔn)，燈塔工廠意味著是“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平。

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（下稱“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。獲評世界燈塔工廠，體現(xiàn)出三一重工在先進(jìn)制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的卓越成果和“領(lǐng)頭羊”實(shí)力，標(biāo)志著三一重工在第四次工業(yè)革命的競爭中贏得先機(jī)。

三一集團(tuán)董事、高級副總裁代晴華表示，燈塔工廠的建設(shè)只是一個(gè)起點(diǎn)，未來希望三一能夠代表中國制造的最高水平，也希望三一能夠站在世界之巔。

目前，三一重工已是全球領(lǐng)先的裝備制造企業(yè)，2020年以利潤全球行業(yè)第二、人均產(chǎn)值全球行業(yè)第一的業(yè)績邁入高質(zhì)量發(fā)展通道，三一集團(tuán)整體銷售額達(dá)到1368億元。面對洶涌而來的工業(yè)4.0浪潮，三一集團(tuán)董事長梁穩(wěn)根認(rèn)為，三一的新使命，就是要成為智能制造的先驅(qū)，用新的行動推動中國從制造大國變成制造強(qiáng)國。

“我們的目標(biāo)是100名工人，100億產(chǎn)值”

2018年3月13日，三一集團(tuán)董事長梁穩(wěn)根對外公開表示：“三一的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要么翻身，要么翻船！”

2019年6月，三一集團(tuán)引入三現(xiàn)數(shù)據(jù)集控，柔性生產(chǎn)島等新型生產(chǎn)方式，啟動 燈塔工廠等智能單位的建設(shè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和制造業(yè)深度融合。

這是一場轟轟烈烈、極為不易的變革。

三一重工智能制造研究院院長董明楷介紹，作為重型裝備工廠，北京樁機(jī)工廠改造之前的生產(chǎn)模式屬于典型的離散制造，各零部件加工過程相互獨(dú)立、互不配合，生產(chǎn)線之間無法銜接。同時(shí)，工廠生產(chǎn)設(shè)備繁多，內(nèi)網(wǎng)主要使用WiFi、老舊五類線、光纖，布線復(fù)雜，往往牽一發(fā)而動全身，部署和調(diào)整周期長，成本高。

2019年6月，北京樁機(jī)工廠啟動改造項(xiàng)目，全面引入5G技術(shù)，探索5G技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域的深度融合。

通過部署上行容量在1Gpbs/萬平方米以上、單終端達(dá)到300Mbps以上、時(shí)延在20ms左右的5G虛擬專網(wǎng)，北京樁機(jī)工廠將8個(gè)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、上千臺水電油氣儀表實(shí)現(xiàn)全連接，整個(gè)工業(yè)制造全流程高效互聯(lián)互通。

樹根互聯(lián)股份有限公司是三一集團(tuán)燈塔工廠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)商，樹根互聯(lián)副總裁劉偉光介紹：“在北京樁機(jī)工廠大概有36000多數(shù)據(jù)點(diǎn)實(shí)時(shí)接入，通過大數(shù)據(jù)的算力，實(shí)時(shí)計(jì)算，我們?yōu)槊恳坏拦ば?、每一種機(jī)型，甚至每一個(gè)道具來匹配最優(yōu)的參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)能力?！?/p>

以樁機(jī)下料區(qū)切割機(jī)為例，改造前，工廠中5臺等離子切割機(jī)需要5名人員現(xiàn)場操作，不僅作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境差，而且存在人身安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。

通過5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立管理駕駛艙后，8臺激光切割機(jī)只需兩人巡檢，而且現(xiàn)場情況通過5G視頻和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，加工任務(wù)的開始、復(fù)位等操作均可遠(yuǎn)程無人化操作，遠(yuǎn)程控制延時(shí)低于10ms，實(shí)現(xiàn)切割下料安全、高效的無人化作業(yè)。

在裝配柔性島，重達(dá)數(shù)噸的樁機(jī)動力頭正在這里組裝，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0.3毫米。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?！倍骺榻B，5G高清傳感器就是機(jī)器的“慧眼”，每秒可產(chǎn)生100萬個(gè)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(shí)得到場景深度信息和三維模型，作業(yè)時(shí)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)，自動化率達(dá)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，自動適應(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。

三一重工北京樁機(jī)“燈塔工廠”實(shí)景

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，且質(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10多噸桅桿裝配，已全部可由機(jī)器人自動化完成。北京樁機(jī)工廠工藝工程師侯勤華介紹：“機(jī)器視覺系統(tǒng)，真正賦予了機(jī)器適應(yīng)環(huán)境、柔性完成任務(wù)的能力?！睌?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。