微風(fēng)輕拂,矗立的風(fēng)電機組悠然轉動(dòng),送出源源綠電。這樣的龐然大物是如何生產(chǎn)制造出來(lái)的?
很多人可能想不到,風(fēng)電機組的關(guān)鍵部件——葉片,其生產(chǎn)長(cháng)期屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),由于體積大、重量大、表面曲面復雜,往往要依靠大量人工完成鋪層、灌注、打磨、噴漆等工序。
如今,走進(jìn)三一重能韶山葉片工廠(chǎng),全智能輔助定位技術(shù)幫助塑造葉片主梁,形成葉片“脊椎”;規?;泄嘧⒓夹g(shù),實(shí)現樹(shù)脂材料進(jìn)、存、用全流程自動(dòng)化,打造葉片“肌肉”;機器人配合激光引導技術(shù),自動(dòng)完成葉片表面打磨、噴漆工作,完善葉片“皮膚”……只要一天,智能車(chē)間就能下線(xiàn)一支82米長(cháng)的葉片。
“這樣的效率,得益于智慧大腦與智能裝備的完美結合,通過(guò)改善工藝流程,實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)。”三一重能韶山葉片工廠(chǎng)負責人彭海兵說(shuō),只要一臺平板電腦,就能實(shí)時(shí)監測車(chē)間溫度濕度、葉片打磨平整系數等指標,實(shí)現全流程精益化管理。
近年來(lái),我國高端裝備智能化生產(chǎn)取得新進(jìn)展。中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )數據顯示:2024年有80多家機械企業(yè)入選我國首批卓越級智能工廠(chǎng)名單,研制周期平均縮短近30%;規上重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)數字化研發(fā)設計工具普及率超過(guò)80%。
“這一成績(jì)的取得頗為不易。”中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )智能制造分會(huì )秘書(shū)長(cháng)劉前軍介紹,高端裝備的生產(chǎn)制造是典型的離散制造,產(chǎn)品品類(lèi)多、結構復雜,對智能化改造提出較高要求。
挑戰之一,在于定制化需求與標準化生產(chǎn)的矛盾。
高端裝備主要集中在航空航天、軌道交通、工程機械等領(lǐng)域,這些產(chǎn)品往往是高度定制化的,每個(gè)產(chǎn)品可能有不同的規格。
“企業(yè)往往通過(guò)協(xié)作機器人、自動(dòng)導向車(chē)等來(lái)實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)動(dòng)態(tài)調整,但大件柔性化生產(chǎn)仍難以突破。”劉前軍說(shuō)。
挑戰之二,在于高端裝備高精度與高可靠性的工藝要求。
不少高端裝備的加工精度為微米級,傳統自動(dòng)化設備難以滿(mǎn)足要求。復雜的工藝參數,也給智能化改造提出了極高要求。
比如,CR450動(dòng)車(chē)組樣車(chē)的生產(chǎn)制造,轉向架的焊接是一大難題。由于樣車(chē)轉向架采用了全新的輕量化結構設計,型材焊接時(shí)如果發(fā)生扭曲變形就難以修復,對整車(chē)質(zhì)量安全產(chǎn)生影響。
為此,中車(chē)長(cháng)客股份公司高級技師謝元立帶領(lǐng)團隊花費大量時(shí)間,研發(fā)全新的機械手自動(dòng)化焊接操作程序,對機器人焊槍姿態(tài)以及焊接層數、時(shí)間等進(jìn)行大量試驗,才確定最佳參數。“最終我們實(shí)現了焊縫美觀(guān)、探傷合格、焊接無(wú)變形、焊后‘零’調修的效果,機械手焊接率提升到90%。”謝元立說(shuō)。
數據顯示,2024年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量同比增長(cháng)14.2%,達55.6萬(wàn)套,再創(chuàng )新高。不少企業(yè)負責人期盼,隨著(zhù)智能制造裝備的快速發(fā)展,高端裝備工廠(chǎng)的智能化改造能持續突破。
“智能制造裝備的發(fā)展,有利于高端裝備智能工廠(chǎng)實(shí)現高效柔性、敏捷響應、人機協(xié)同、動(dòng)態(tài)調度的目標。”劉前軍建議,要更好發(fā)揮國資央企、行業(yè)龍頭企業(yè)的引領(lǐng)作用,鼓勵他們進(jìn)行關(guān)鍵工序智能化改造的探索,為行業(yè)智能化轉型升級提供借鑒。同時(shí),加強金融支持,通過(guò)制定差別化信貸政策與創(chuàng )新金融產(chǎn)品的方式,鼓勵采用多種融資模式推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設。