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创新驱动赢先机——三一重工桩机工厂获评全球

发表时间:2021-11-07 22:08

  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”。

  灯塔工厂,被誉为“世界上最先进的工厂”,是由达沃斯世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同遴选的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

  业界认为,获评世界“灯塔工厂”,体现出三一在先进制造、数字化转型的卓越成果和“领头羊”实力,标志着三一在第四次工业革命的竞争中赢得先机。

  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%。

  三一南口桩机工厂,全球工程机械行业首家“灯塔工厂”。(本版图片均由三一重工提供)

  据了解,三一重工北京桩机工厂是全球最大的桩工机械制造基地,生产的旋挖钻机是工信部认证的“制造业单项冠军产品”。经过自动化、数字化、智能化升级后,ag亚洲游戏首页,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。小到一块钢板的分拣,大到十多吨桅杆装配,已全部可由机器人自动化完成。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”。

  对于这一全球高标准认证,三一重工董事长梁稳根表示:北京桩机工厂成为世界灯塔工厂,是三一的新名片,是三一数字化转型的里程碑,是三一成为智能制造先驱的关键一步。

  5G+工业互联网、机器视觉、工业AI打造的高度柔性生产,让这里成为全球重工行业智能制造“灯塔”。走进三一桩机工厂装配柔性岛,满是日夜不停歇的机器人。附近只看得见一两名工程师,在机器连成的生产线间偶尔走动。三一智能制造研究院院长董明楷介绍:“以前这条生产线上满满都是人。”

  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。

  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。

  同时,通过强大的人机协同,机器人AI还能免编程学习熟练工人的技能和手法,并作为教具“以老带新”,最终实现技能传授和工厂“老师傅”工匠精神的传承。在后台,由树根互联打造的“根云平台”也在日夜不停计算,它要根据工厂里3600多个数据采集点收集的工业大数据,为每一道工序,每一个机型、甚至每一把刀具等匹配最优参数,优化生产节拍。

  董明楷介绍,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”。

  数字最无言,数字最有力。借助数字制造技术,三一桩机生产工艺日益精良,速度也在追风逐日。2020年,三一桩机工厂的人均产值已达到1072.8万元,是全球重工行业当之无愧的“灯塔标杆”。

  智造,是这座工厂最耀眼的光芒,绿色则是它的底色。助力“3060”双碳目标,三一桩机灯塔工厂同样做出了“灯塔”级示范作用。

  以往,大型工厂出现漏水、漏电等情况,人工肉眼难以发觉,总是在故障发生后很久才发现,轻则影响生产、用能浪费,重则造成安全事故。作为大型装备制造工厂,三一桩机灯塔工厂生产产品品类多、批量小、工艺复杂,能源使用分散且涉及水、电、油、气等多种介质,能耗核算和管理起来更是困难。

  三一桩机灯塔工厂从源头出发,运用5G和工业互联网技术,将工厂中上千台的水电油气仪表和生产制造设备全部连接起来,覆盖焊接、涂装等全部工艺,进行实时数据采集和监测。

  当前,三一桩机灯塔工厂已开发手机实时告警功能,每小时用能超限及每天用能差异率过大都将进行告警推送,真正做到“踩稳油门”。

  通过精准核算、差异分析、用能异常监测等措施,三一桩机灯塔工厂对能源进行精细化管理,截至2021年8月实现年节水4.74万吨,下降58.9%,节电38.63万度。该应用已推广至三一集团31家子公司后,并实现年节水263万吨,下降33.6%,节电6088万度。

  对能源的精细化管理只是基础,结合工业机理,对工厂中每一道工艺的能效进行“精打细算”,是三一桩机灯塔工厂节能减排的进阶之道。

  滴水可以见证整个太阳的光辉。在焊接方面,针对不同的焊接工艺、不同的原材料材质、不同的板厚、不同的坡口组合,如果焊机始终按照固定的工作模式运行,无法根据具体情况随时做出调整,就会造成能源浪费。结合3年积累的万亿条焊接历史数据,三一桩机灯塔工厂建立起焊机最优能效模型,识别耗能异常并优化工艺,从而实现提效降费低耗。仅焊接这一道工艺,三一桩机灯塔工厂便实现2021年1-8月焊机节电14.3%、节混合气23.0%。

  同时,相关应用在三一集团推广后,截至2021年8月,万元产值能源费用同比下降32.43%,节电6088万度,节气380万立方米,节水101万吨,减少碳排放45.13万吨,下降24.5%。

  今天,位于京西凤凰岭山脚下的三一桩机灯塔工厂,如今已跟绿色环境融为一体,引领行业智能制造新风尚,成为全球重工行业低碳制造的领航“灯塔”。

  2018年,在十三届全国人大一次会议的第四场“代表通道”上,全国人大代表、三一重工董事长梁稳根表示,面对工程机械和制造业数字化,三一“要么翻船,要么翻身”。

  2019年,作为集团首批灯塔工厂示范基地,三一桩机工厂全面启动智能制造升级工作,探索数字化技术与工业领域的深度融合。

  要建成行业内首个世界级“灯塔工厂”,在技术上没有先例,也没有成熟的供应商。为实现灯塔工厂既定目标,三一专门成立了智能研究总院,成为了三一数字化翻身战略的“先锋队”。

  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。

  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,为产业链伙伴、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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