逆魂5G+工业互联网、机器视觉、工业AI打造的高度柔性生产,让三一重工桩机工厂成为全球重工行业智能制造的典范与样板。
9月27日,世界经济论坛(WEF)正式发布新一期全球制造业领域“灯塔工厂”名单,三一重工北京桩机工厂成功入选,成为全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂”。
根据全球灯塔网络的官方说明,全球灯塔网络(Lighthouse Network)是一个生产工厂和其他设施的社区组织,在采用和整合第四次工业革命(4IR)的尖端技术方面处于世界领先地位。而构成灯塔网络的个体“灯塔工厂”,则是指在第四次工业革命尖端技术应用整合工作方面卓有成效,堪为全球表率的领先企业。
项目评选自2018年启动至今,计入此次入围的21家工厂,已经在全球范围认证了90家“灯塔工厂”。在全球灯塔工厂网络中,累计有29家位于中国大陆,分布于3C电子、家电、汽车、钢铁、新能源等行业。中国也是拥有灯塔工厂最多的国家,再次印证中国制造的强大实力。而三一重工北京桩机工厂则是全球重工行业首家世界灯塔工厂,代表在重工行业的中国制造硬核实力。
世界经济论坛官网上这样介绍三一桩机工厂的入选理由:面对多品种、小批量的工程机械市场不断变化、日益复杂的需求,三一利用先进的人机协同、自动化、人工智能和物联网技术,将劳动生产率提高85%,将生产周期从30天缩短至7天,减少77%。
北京桩机工厂生产的旋挖钻机是三一的王牌产品,也是工信部认证的“制造业单项冠军产品”。三一旋挖钻机全球市场占有率连续10年稳居第一,在国内每3台旋挖钻机中就有一台是三一制造。在海外,其远销俄罗斯、巴西、泰国等60多个国家地区,全球客户认可度极高。
经过自动化、数字化、智能化升级后,三一桩机工厂共有8个柔性工作中心,16条智能化产线台全联网生产设备。基于树根互联工业互联网平台,生产制造要素实现全连接,整个工厂已成为深度融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体”。
首先,三一桩机工厂有一个“智能大脑”FCC(工厂控制中心),它也是整个工厂智能制造的核心。通过FCC,订单可快速分解到每条柔性生产线,每个工作岛,每台设备,每个工人,实现从订单到交付的全流程数据驱动。沿着数据流程,产品能够“了解”自己被制造的全过程和细节。
机器视觉系统,是工厂内无处不在的“慧眼”。借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络,桩机工厂实现了智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的深入应用,并解决了“16吨动力头无人化装配”、“厚40mm、宽60mm钻杆方头多层单道连续焊接”等多个世界难题。
智慧物流的实现,则交给了聪明的货物搬运“飞毛腿”AGV小车。在精准授时、低时延的5G无线工业专网的保证下,行业首创2台AGV“双车梦幻联动”,实现27米超长超重物料的同步搬运和自动上下料。
“大脑”“眼睛”“飞毛腿”高效协同分解任务,智慧工厂的“双手”也在同步飞速运转。在工厂内,基于5G+AR设备的“人机协同”技术已得到广泛应用。物料分拣、销轴装配等传统劳累活、危险活不再需要人力操作,全部由机器人高效完成。
高度柔性生产,让生产潜能得到极大发挥。相比于改造前,桩机工厂在同样的厂房面积产值翻了一番,总体生产设备作业率从66.3%提升到86.7%,平均故障时间下降58.5%。目前,该工厂可生产近30种机型,“柔性智造”水平全球领先,实现了“大象跳舞”。
无论是夏暑冬寒,还是面对疫情挑战,先锋队发扬“灯塔精神”,在“灯塔工厂”的建设道路上从未停止脚步。从董事高管,到工艺员、设计员、程序员、检验员和技术工人一起在现场摸爬滚打,无数人不眠不休奋战一线,将一个个不可能变为可能。通过近两年的规划、设计与建设,攻克上千项难题后,三一做成了一件前无古人的事桩机“灯塔工厂”单月产能突破300台,圆满达产并超产,标志着三一数字化转型迈上新的台阶。
“在灯塔工厂建设中,不仅培养了一批人才,也为行业提供了三一对智能制造落地的经验和思考”,三一集团董事、高级副总裁代晴华表示,“灯塔工厂最大的意义,就是人让机器变得更好,机器也让人变得更好。”
走进桩机工厂,站在生产线旁,能发现这件事能做成的原因:分秒必争的文化、严丝合缝的生产、敢为人先的创新,以及中国品牌在数字化浪潮下巨量级的扩张。正是这样的规模效应及深厚的科技实力,将三一重工推向全球先进制造引领者的地位。
可以说,桩机工厂的蜕变,是三一过去3年推进数字化战略转型的一个缩影,也是三一真正做到了以用户为中心、以数据为驱动力连接全价值链运营所取得的硕果。应对行业周期性挑战,三一正在通过数字化转型,朝着“产品+服务”的数字化企业大步迈进。
目前,除北京桩机工厂外,三一已投资超过120亿元,在长沙、昆山、重庆等产业园先后启动46个智能制造灯塔工厂及智能产线项目,已实现近万台生产设备、十几万种物料的实时互联,各关键生产环节无人化、智能化大幅提升,助推企业人均产值迈进世界一流行列。
三一集团董事、高级副总裁代晴华表示,三一桩机灯塔工厂将继续深化数字化转型,打造重工行业“百人百亿”灯塔工厂,助力三一集团实现“三个三”战略目标:在“十四五”末,全集团达成3000亿销售额、3000名工人、30000名工程师。
响应国家智能制造战略,大力发展工业互联网,深入推进智能制造,三一正在致力于成为智能制造先驱。与此同时,三一建设“灯塔工厂”的诸多经验还将实现能力外溢,对产业链伙伴、行业、乃至整个“中国智造”赋能,切实发挥世界级“灯塔工厂”的领航作用。
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