借數(shù)字技術(shù)東風(fēng)　立車門制造潮頭

張曄

膠條裝配、窗框打磨、底涂涂覆、門板打膠、玻璃裝配……8月1日，科技日報(bào)記者走進(jìn)位于南京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的南京康尼機(jī)電股份有限公司（以下簡稱康尼機(jī)電）智能化車間，7臺龐大而靈巧的“機(jī)器工人”正揮舞手臂，一絲不茍地進(jìn)行地鐵車門的玻璃粘接工作。

7月底，國家知識產(chǎn)權(quán)局公布第二十四屆中國專利獎(jiǎng)評選結(jié)果，康尼機(jī)電斬獲中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。該專利技術(shù)讓工程師足不出戶就可以實(shí)現(xiàn)城市軌道交通車門遠(yuǎn)程智能診斷。

作為工信部評選的城市軌道交通車門系統(tǒng)產(chǎn)品的制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)，康尼機(jī)電持續(xù)不斷提升智能化制造水平，增強(qiáng)產(chǎn)品核心競爭力。目前，公司生產(chǎn)效率提高50%以上，產(chǎn)品研制周期縮短30%，產(chǎn)品固有可靠性提升100%。其研發(fā)生產(chǎn)的地鐵門等產(chǎn)品在全球細(xì)分市場的占有率保持前列。

不斷探索“智改數(shù)轉(zhuǎn)”

當(dāng)精益管理碰上智能制造，二者又將擦出怎樣的火花？

先進(jìn)軌道交通裝備是我國制造業(yè)重點(diǎn)突破的領(lǐng)域之一。2015年，康尼機(jī)電率先啟動了智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并制定了康尼機(jī)電智能制造發(fā)展規(guī)劃。

但傳統(tǒng)制造業(yè)始終存在生產(chǎn)模式復(fù)雜、工作效率低、不可控因素多等一系列痛點(diǎn)，與精益生產(chǎn)、管理的目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。

以軌道交通車門系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件絲桿為例，2018年以前，康尼機(jī)電絲桿生產(chǎn)車間內(nèi)有13名操作人員，搬料、送料，忙碌一天卻僅能產(chǎn)出50根絲桿。

在“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的探索中，康尼機(jī)電首先從傳統(tǒng)制造向精益生產(chǎn)、精益管理邁進(jìn)，在提升管理基礎(chǔ)的同時(shí)提高傳統(tǒng)制造水平，“軟硬兼施”，為智能制造轉(zhuǎn)型夯實(shí)基礎(chǔ)。

同時(shí)，康尼機(jī)電制定智能制造轉(zhuǎn)型的三步走戰(zhàn)略：2018年實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，2020年實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化，2025年實(shí)現(xiàn)智能化。

智能制造轉(zhuǎn)型最關(guān)鍵的一步應(yīng)該落在哪里？

康尼機(jī)電將目光瞄向生產(chǎn)線。“生產(chǎn)過程是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的最核心過程?！笨的釞C(jī)電軌道事業(yè)總部副總經(jīng)理兼總工程師劉落明說。

為達(dá)到精益生產(chǎn)、管理的目標(biāo)，康尼機(jī)電把“零不良”“零浪費(fèi)”融入智能制造核心思想。

軌道交通車門制造屬于典型的離散型制造，由多個(gè)零件加工裝配而成，螺母、絲桿、門板……各個(gè)零件的生產(chǎn)狀況都與產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、交期直接相關(guān)。為實(shí)現(xiàn) “零不良”，康尼機(jī)電以智能制造技術(shù)為抓手，讓生產(chǎn)線進(jìn)行了“精”且“益”的轉(zhuǎn)型。

康尼機(jī)電優(yōu)化了可能產(chǎn)生質(zhì)量問題的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將制造過程數(shù)字化，應(yīng)用APS和MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃智能排產(chǎn)，將原先的三級指令簡化為一級指令，直接排產(chǎn)到機(jī)臺。2018年，康尼機(jī)電完成絲桿產(chǎn)線全線自動化轉(zhuǎn)型，產(chǎn)品合格率提升至100%。

機(jī)器人助力生產(chǎn)效率提升

在康尼機(jī)電國家級智能制造示范工廠，玻璃粘接機(jī)器人、鈑金機(jī)器人、絲桿機(jī)器人等智能設(shè)備身手敏捷、有條不紊地忙碌著……在智能化生產(chǎn)車間的“大后方”，是負(fù)責(zé)發(fā)號施令的生產(chǎn)指揮控制中心。

工作人員介紹，這個(gè)生產(chǎn)指揮控制中心就像是智能制造車間的“總司令”，通過錄入訂單數(shù)據(jù)、對車間發(fā)出生產(chǎn)指令，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理調(diào)度，并實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)、物料、質(zhì)量等異常報(bào)警信息，解決異常問題。

軌道交通車門系統(tǒng)是車輛A類核心部件，可靠性指標(biāo)要求高。過去，康尼機(jī)電的車門包邊工作全部由人工完成，6名工人4分鐘才可完成一塊門板的手工包邊。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式不但造成車門品質(zhì)不一，而且生產(chǎn)效率非常低下，面對國內(nèi)軌道交通建設(shè)的巨大需求，顯得捉襟見肘。

2016年，康尼機(jī)電許慈團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)“門板包邊機(jī)器人”，使用該機(jī)器人只需80秒即可完成一塊門板的自動包邊工作，再結(jié)合團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的無胎膜滾邊工藝，使生產(chǎn)效率提升了18倍。

之后，康尼機(jī)電又引進(jìn)玻璃粘接機(jī)器人、鈑金機(jī)器人、絲桿機(jī)器人等一系列智能設(shè)備，其中玻璃粘接智能化車間更是將產(chǎn)能效率提升了100%，在用工環(huán)節(jié)，比原來減少工人20多人。此外，康尼機(jī)電還將自動化生產(chǎn)與SCADA數(shù)據(jù)采集調(diào)度系統(tǒng)等信息編程技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品混線生產(chǎn)與快速換型，在滿足客戶個(gè)性化和定制化需求的同時(shí)有效縮短產(chǎn)品制造周期，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了自動化。

“30多臺套機(jī)器人上馬后，車間數(shù)控自動化設(shè)備應(yīng)用率在70%以上，數(shù)控自動化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)比例達(dá)到92%。”康尼機(jī)電軌道事業(yè)總部副總經(jīng)理張洪斌說。

近年來，康尼機(jī)電建設(shè)智能工廠，大量應(yīng)用數(shù)控自動化設(shè)備，帶來了生產(chǎn)方式的徹底改變，以及生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的大幅提升，其軌道交通門系統(tǒng)安全性已達(dá)到最高安全SIL4等級，可靠性遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

“智能醫(yī)生”遠(yuǎn)程診斷故障

獲第二十四屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)的“一種地鐵車輛門系統(tǒng)異常工況和部件退化的同步檢測方法”，是康尼機(jī)電“城市軌道交通車門智能診斷系統(tǒng)及運(yùn)維平臺”的核心專利之一。劉落明介紹，康尼機(jī)電將智能化與網(wǎng)聯(lián)化有機(jī)結(jié)合，自主研發(fā)了軌道交通車門故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)，可對全國各地的地鐵門、高鐵門、站臺門進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，一旦檢測到突發(fā)故障即可立即實(shí)施快速搶修工作。

而這個(gè)遠(yuǎn)程“醫(yī)生”不僅能處理突發(fā)故障，還會對車門亞健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警。運(yùn)維平臺通過挖掘分析車門工作狀況數(shù)據(jù)識別車門的早期故障征兆，達(dá)到“治病”與“體檢”相結(jié)合的目的，其中故障診斷準(zhǔn)確率在95%以上，節(jié)省了約35%的人工巡檢工作量，在提升運(yùn)維效率的同時(shí)大幅降低成本。

人才是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，創(chuàng)新人才已成為康尼機(jī)電高質(zhì)量發(fā)展源源不斷的澎湃動能。在南京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的人才政策支持和人才引育服務(wù)下，康尼機(jī)電在智能制造和創(chuàng)新研發(fā)領(lǐng)域引進(jìn)了多名省、市級高層次專家人才，并獲批建設(shè)國家級博士后工作站、研究生工作站、工程技術(shù)研究中心、企業(yè)技術(shù)中心、工程研究中心等創(chuàng)新平臺。高層次人才和創(chuàng)新平臺為企業(yè)提供了源頭性創(chuàng)新成果與技術(shù)供給。