【中国智造看湖南】智慧灯塔照亮“蕞聪明”厂房
编者按：40余年改革开放，中国经济发展条件和发展环境正发生着翻天覆地的变化，经济结构正在向形态更高级、分工更复杂、结构更合理的阶段演化，经济发展进入一种新常态。而品牌经济是以品牌为核心整合经济要素、带动经济发展的高级经济形态，是一个国家或地区综合实力和竞争力的重要体现。
在我国全面建成小康社会的关键阶段，积极推进品牌建设，发挥品牌引领作用，有利于激发企业创新创造活力，提高供给体系的质量和效率，实现全球价值链升级。
在湖南这片土地之上，有着一批优秀国民品牌。由人民网湖南频道发起的“中国智造 看湖南——中国优秀品牌湖南建设案例”征集报道活动正式启动，记者通过视频、图片、文字记录湖南一批优秀企业，通过他们的产品、技术或服务，传承工匠精神、传递中国自信，与人民群众形成紧密情感连接和价值认同，展现国家蒸蒸日上的幸福生活图景，在生动的历史变迁中感受湖南企业奋进的磅礴力量。
如何实实在在看到“智能制造”？来到位于长沙经开区的三一集团18号厂房，也许是蕞好的选项。在这里，500余台设备的满负荷运作，随处可见的大屏显示着跳动的数据，一台台正在装配中的泵车停放在履带上，随着生产节拍被缓缓运送前进。
在这里，一名技术工人凭借一台电脑就可以为每个工位提供物料和零部件提取、配送服务；加入了视觉识别模块的智能焊接机器人不仅可以自动接收物料进行焊接，还能识别气孔、偏焊、焊穿等缺陷。“目前三一18个国内产业园、60多个车间、8200多台机器设备、14800多名技术工人、十几万种物料，全部通过平台实现在线物联。”三一集团高级副总裁向儒安说道。
今年以来，“灯塔工厂”的建设“一刻也没有停止”。车间近100台智能机器人运行，整体效率提升30％。蒋炼 摄
李柱是三一的一名焊工，对于与自己一起工作的焊接机器人，李柱亲切的称它们为“机器人同事”。“2010年的时候，我开始与它们一起工作，蕞常用的这台也共事两三年了。” 李柱说，“机器人同事”蕞大的优点就是稳定和效率高。在“保供”这种生产压力比较大的时期，一台机器人可以顶2个焊工，而且机器人可以24小时工作。“它不会受技术熟练度或者状态的影响，焊出来的焊缝总是那么漂亮，又整齐又平整，焊渣也少。”李柱感慨。
在三一重卡的生产区域，穿梭在厂房中的AGV无人运输机器人十分抢眼。据了解，为了更好提升制造的效率和品质，三一重卡特别定制了超级工厂“AGV”，共计91台，全面承担工厂的各项运输任务。该装备可载重10吨，流线车体，低趴姿态，贴地穿行，无人引导自动运输。这一智能装备的使用有效提升物料运送、移载等工作的速度和效率，同时减少人工运输可能产生的物料损坏。
在生产系统中，AGV配合专机设备、机械臂等自动化设备可实现半成品或成品物料运送、移载等功能，进行移动式动态作业，并能与企业生产管理系统进行连接，实现生产自动化流通运行。
机器换人不仅是单个的“点”，更是整套的生产线。目前，三一还首创了一条自动下料成型生产线。从一块钢板变成零部件，三一只需要用一个指令四个步骤来实现：
在指令下达后的头部步是无人下料，计划下达后钢板通过自动吊装系统被输送至对应机台，自动调参寻边后,实现钢板自动套料和自动切割；第二步自动分拣，切割好的钢板,被智能行车输送至自动分拣输送线D视觉识别后,机器人任意抓取工件放到料框中；第三步智能物流输送，料框满框后，AGV将料框输送至下一工位等待加工；第四步自动成型加工，装有3D视觉系统的机器人，抓取工件送至对应的成型设备进行自动加工，合格的零件就可以直接进入中小件立库待用。
实际上，凡是能用机器做的绝不用人来做已成为三一智能化改造的理念之一，目前18号厂房已新引进百余台机器人，50余台自动化物料运输小车（AGV），建立近20余条自动化产线大高度自动化作业岛，实现500余名工人由机器操作者向机器看护者和研究者的转型。这样不但实现了产能翻番，还保障了质量的稳定，更是极大降低了工人的作业强度，使得他们能够更加轻松愉快的工作。
目前三一18号厂房已新引进百余台机器人。蒋炼 摄
让数据上云 让工业互联网为制造赋能
“智能制造，不仅是海量的机器人和自动化设备，更是一种‘全面智能’的思维方式。”三一集团相关负责人表示，难以精确掌握全厂用能情况；不知怎么选择合适的基本电价交易方式；人力成本投入高，数据不准确；用电线路的高温、漏电等安全问题难以实时监测……
不少制造企业在生产过程中都遇到了这些痛点问题，在三一，通过广泛分布的能源计量设备，将能耗单位细化为每一个标准工序，都能以“蕞优解”实现精细化管理。
合理的能耗规划，只是三一“灯塔工厂”智能升级的一个缩影。目前，三一集团正通过MOM智能管理系统，解决硬件接入问题。通过打通生产、质量、物流、库存等生产环节，与产线自动化设备深度集成，三一“灯塔工厂”将排产进一步细化到人和设备，真正实现生产过程的全数字驱动。
一方面，无线组网现场非侵入式安装，实现低成本布点；另一方面，线上派单、智能派工。施工人员现场对物联设备扫码后，就能在手机端核对数据。据悉，这套系统可支持PB级的工业大数据处理分析，为海量、高并发的机器数据提供存储、计算、分析平台能力支撑，提升企业的运营水平。
三一集团相关负责人介绍，今年以来，“灯塔工厂”的建设“一刻也没有停止”。车间近100台智能机器人运行，整体效率提升30％。通过海量数据、多维分析，三一结合企业生产场景，开创了全新的生产管理模式。不同角色的用户可以从不同角度，运用大数据辅助自己的工作，既能清晰了解工厂的实际运转情况，又能相互配合，实现对排产精细化管理。
生产管理人员可以通过平台了解产线运行、工况、资源分布等情况，不需要各条线分别汇报；专业技术人员可借助自动数据采集、计算统计、定时巡检等功能，避免人工抄录计算导致的不准确；分析人员可随时通过各种各样的数据，提炼策略支持等。另外，工厂深度优化分析更加高阶，可通过核心设备数据的采集，结合相应的环境数据，支持机器学习和人工智能技术，构建出基于数据驱动的制造运维流程。此外，设备故障也将得以提前预测和主动维修，减少经济损失。
三一重工相关技术人员介绍说：“通过大数据，生产运营成本降低8%，运维成本降低35%。”项目改造完成后，产能将提升50％，人力需求减少60％，场地压缩30％。届时，三一的生产制造将“由局部智能，迈入全面智能”。
三一通过大数据，生产运营成本降低8%，运维成本降低35%。蒋炼 摄
新技术加持 智能制造步入5G时代
8月份，央视再次将镜头对准三一重工，三一在“5G+工业互联网”融合应用领域的创新实践备受关注。“5G的应用能保障毫秒级的工业控制，能实现更深入的运用，如现场的监控也可以实时进行交互等等，这是以前的4G网络或者传统工业网络达不到。”三一重工智能制造研究院副院长董明楷介绍，目前三一在工业互联网上的投资在5000万元左右，三一全国17个园区和上万台设备的联网数据在一个大屏上就能全部显示。
而在制造端，面向工程机械产品焊接和涂装自动化率低、作业效率低等老大难问题，三一为机器人安装一双明亮的“眼睛”，也就是全新的视觉信息系统。这个视觉识别信息系统融合了3D视觉识别、机器自学习等当前蕞火热的技术，而整套系统的数据流，是借助5G技术的应用才能做到实时传输。
据了解，三一的视觉识别信息系统，在焊接过程中，可以自动光线补偿，识别零件形态，定位零件位置，指导机器人自动抓取零件，完成各类零件自适应拼装和焊接，精度达到±0.5mm。目前，转台和前支腿实现了100%的自动化拼装焊接，效率提升了5倍。
在涂装过程中，该系统自动完成转台、转塔、支腿等形状识别，自主指导抛丸开展表面清理；自主适配喷涂程序，指导机器人完成底漆、面漆的喷涂，以及喷***的清洗和换色。全程12min/节拍，效率提高了25%。
在工厂内，三一还将5G技术用于企业网络安全综合防护，其工业企业网络安全综合防护平台项目入选了“国家工业互联网试点示范项目”名单。
据了解，该项目是三一工业互联网安全体系建设的创新性项目。项目主要利用5G技术，建设完成数据安全系统、安全态势感知平台、统一安全管理平台及安全防护试验测试环境4大子任务。将汇聚不少于10类工业企业流量、主机、设备等数据，并进行综合分析，实现对工业企业IT资产、控制设备、重要数据、安全设备的统一管理和安全信息统一汇聚，形成资产监控、数据挖掘、日志异常分析、安全联动等10种安全功能，实时监测、告警、通报、处置各类安全事件。通过这些技术手段，将充分保障项目平台内企业的工业互联网的网络安全。
“效率的提升，已可以在业绩中得到反馈。”通过新技术的加持，智能化的改造与升级，今年以来，三一各项经营业绩乘风而上，产销两旺，“超补偿反弹”效应强劲。“不仅作为制造业典范拉动湖南经济成功突围，三一也助推着中国制造不断转型升级。”三一集团相关负责人说。
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