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下載手機(jī)APP 10月18日，經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)整版刊發(fā)文章《北京昌平的一座黑燈工廠：我國企業(yè)正在用機(jī)器出產(chǎn)機(jī)器》，對三一樁機(jī)工廠獲評國際燈塔工廠進(jìn)行深度報(bào)導(dǎo)。報(bào)導(dǎo)稱：在我國，黑燈工廠現(xiàn)已不再逗留于概念，而技能正在讓人和機(jī)器的人物在車間內(nèi)重置，這家工廠在兩年多的時(shí)間里以出其不意的速度面目一新，成為我國億萬計(jì)的制作企業(yè)中智能化水平最高的車間之一，并將作為三一后續(xù)工廠智能化改造的起點(diǎn)與標(biāo)桿。
報(bào)導(dǎo)全文如下：
2021年9月29日，北京市昌平區(qū)南口鎮(zhèn)李流路。走進(jìn)三一重工南口工業(yè)園一號工廠，四萬平米的偌大車間中，現(xiàn)場作業(yè)人員不過十來人，而這些作業(yè)人員的人物也不是人們熟知的流水線上的工人。一些高達(dá)3米多的機(jī)器人擺動(dòng)著手臂，在代替他們夜以繼日地“上班”。過去，這兒的工人曾一度達(dá)到1000余人。
這可能是我國億萬計(jì)的制作企業(yè)中智能化水平最高的車間之一。就在半個(gè)月前，它剛剛被國際經(jīng)濟(jì)論壇評為全球重工職業(yè)的首家“燈塔工廠”。
那些擁有巨大身軀的數(shù)百萬噸級的旋挖鉆機(jī)就是從這兒出產(chǎn)并運(yùn)往國內(nèi)市場和海外。多種類、小批量的出產(chǎn)特點(diǎn)給這個(gè)工廠的智能化帶來了很高的難度，但雖然如此，這家工廠依然在兩年多的時(shí)間里以出其不意的速度面目一新。
三一集團(tuán)董事、高檔副總裁代晴華主導(dǎo)三一集團(tuán)多達(dá)三十多個(gè)工廠的出產(chǎn)智能化。大約在三年前，這家機(jī)械巨子開啟了一項(xiàng)巨大一起價(jià)值不菲的智能化改造計(jì)劃，昌平的這家工廠僅僅一個(gè)起點(diǎn)，三一計(jì)劃后續(xù)將這家工廠智能化經(jīng)驗(yàn)移植到更多的工廠。
三一集團(tuán)的創(chuàng)始人兼董事長梁穩(wěn)根旗幟鮮明地提出數(shù)字化變革。數(shù)天之前，他在一次會(huì)上判別說：“咱們以為智能制作是三一作業(yè)開展的一個(gè)良好的時(shí)機(jī)和基座，而且它是一種非常新的工業(yè)文明。智能制作將深刻地改動(dòng)人類社會(huì)，改動(dòng)這個(gè)國際。”“工業(yè)機(jī)器人的技能和本錢、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G等要素，現(xiàn)已讓制作業(yè)的深度數(shù)字化和智能化變成了現(xiàn)實(shí)。”代晴華以為。
代晴華有一個(gè)明確的預(yù)言：三、五年之后，我國很多的工廠，包含那些中小規(guī)劃的工廠，都將經(jīng)歷一番智能化帶來的明顯改動(dòng)，一些平臺(tái)性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技能的開展，將會(huì)使這一切以一種越來越“輕松”的方法完結(jié)。
或許有些觀念的確需求更新了：在我國，黑燈工廠現(xiàn)已不再逗留于概念，而技能正在讓人和機(jī)器的人物在車間內(nèi)重置。
“海陸空”機(jī)器人
從西邊進(jìn)入一號工廠內(nèi)部，是部件配備和主機(jī)安裝出產(chǎn)線。不同于從前的流水線，這兒的產(chǎn)線由一個(gè)個(gè)“作業(yè)島”組成，這些作業(yè)島既互相獨(dú)立，也經(jīng)過一些移動(dòng)機(jī)器人(AGV)互相聯(lián)絡(luò)。
在一個(gè)作業(yè)島中，長著一個(gè)巨大“抓手”的桁架機(jī)器手(不同于關(guān)節(jié)臂機(jī)器手的別的一種機(jī)器手)，經(jīng)過安裝在機(jī)器上的眼睛——攝像頭，來尋覓和確定數(shù)噸重的工件在半空中的精準(zhǔn)方位，并進(jìn)行抓取，再將之與十多噸重的桅桿完結(jié)精確對接。
三一重工智能制作研究院院長董明楷在車間內(nèi)介紹，桁架機(jī)械手就像機(jī)床相同，也是利用數(shù)控設(shè)備精準(zhǔn)辨認(rèn)方位并進(jìn)行精準(zhǔn)抓取，它的精度在毫米級，這就像操控一臺(tái)機(jī)床相同操控安裝進(jìn)程中的每一個(gè)方位、每一個(gè)動(dòng)作。不同于電子廠中固定且方位很低的攝像頭，這兒的攝像頭是移動(dòng)的，且高度很高，一起，空曠的廠房內(nèi)不斷改動(dòng)的光線，這些都對目標(biāo)物的精準(zhǔn)辨認(rèn)帶來了更大的挑戰(zhàn)。
“先拍照，再做修正，這兒的視覺包含2D和3D，2D是平面的，3D還會(huì)辨認(rèn)它的輪廓，知道這個(gè)方位在別的一個(gè)截面還是別的一個(gè)平面，所以能夠精準(zhǔn)辨認(rèn)。拍完照并算出方位后，體系會(huì)輔導(dǎo)機(jī)械手怎樣抓取，抓取的速度要求慢且平穩(wěn)，這都需求操控。”董明楷說。
人們熟知的汽車職業(yè)、3C、家電等職業(yè)，也在必定程度上完結(jié)了自動(dòng)化安裝，但區(qū)別在于，和工程機(jī)械比起來，它們的工件小，且為批量化出產(chǎn)。關(guān)于一臺(tái)巨大的鉆挖鉆機(jī)來說，車間的攝像機(jī)達(dá)不到必定高度就拍不全每一個(gè)工件，但高度高了，精度又簡單達(dá)不到，這對視覺辨認(rèn)的精度要提出了很高的要求。
桁架機(jī)器手的旁邊是別的兩臺(tái)關(guān)節(jié)臂機(jī)械手，它們互相配合，互不干涉，董明楷將下面的兩臺(tái)機(jī)器手成為“陸軍”，空中的桁架機(jī)器手則稱為“空軍”——至于“海軍”，則是指地面上來回穿梭于不同作業(yè)島的AGV，經(jīng)過AGV將上一個(gè)作業(yè)島的中桅桿馱到現(xiàn)在的工位，在這個(gè)地方自動(dòng)上下料，跟兩頭的變位機(jī)協(xié)同完結(jié)裝甲，海陸空三軍如此在這個(gè)島內(nèi)協(xié)同作戰(zhàn)，完結(jié)這個(gè)環(huán)節(jié)的安裝。
這個(gè)面積4萬平米的工廠，在2021年出產(chǎn)了價(jià)值78億元的樁機(jī)設(shè)備，比2019年增長了59%，這一切都是由大大小小的數(shù)百臺(tái)機(jī)器人在這個(gè)廠房內(nèi)“創(chuàng)造”。數(shù)百萬噸級的旋挖鉆機(jī)從這兒運(yùn)往我國國內(nèi)以及海外的高層樓宇以及橋梁等建筑工地。
“工廠里有8個(gè)柔性制作工程中心，10多條自動(dòng)化產(chǎn)線，375臺(tái)大型設(shè)備，其中機(jī)器人超過150臺(tái)，現(xiàn)在還在不斷升級改造。”董明楷介紹說。
9月27日，國際經(jīng)濟(jì)論壇正式發(fā)布新一期的全球制作業(yè)范疇“燈塔工廠”名單，三一重工北京樁機(jī)工廠成功當(dāng)選，成為全球重工職業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。
三一集團(tuán)董事、高檔副總裁代晴華以為，“燈塔工廠”本質(zhì)上即智能制作，是遵從于第四次工業(yè)革命提出來的以柔性制作為根底的出產(chǎn)方法。勞動(dòng)者在農(nóng)耕年代是重體力勞動(dòng)，蒸汽機(jī)的發(fā)明以及電器化年代讓重體力勞動(dòng)變成了輕體力勞動(dòng)，智能制作在數(shù)字年代將進(jìn)一步解放了勞動(dòng)者。燈塔工廠讓人和機(jī)器之間形成了一種協(xié)同聯(lián)絡(luò)，而不僅僅是體力的代替聯(lián)絡(luò)。
代晴華主導(dǎo)這家企業(yè)集團(tuán)海內(nèi)外多達(dá)三十多個(gè)工廠的智能化升級。大約在三年前，三一集團(tuán)在內(nèi)部發(fā)動(dòng)了一項(xiàng)推進(jìn)智能制作的數(shù)字化變革，并投入了高達(dá)一百幾十億元的資金。
從2019年開始規(guī)劃到2020年投產(chǎn)，這個(gè)樁機(jī)工廠克服了很多的問題。“這樣的工廠有必要選用柔性制作，”董明楷說，“由于單臺(tái)價(jià)格高，整個(gè)工廠一年產(chǎn)值大約也就是兩千多臺(tái)，是典型的多種類、小批量產(chǎn)品，有幾十個(gè)種類，有的類型，比方235類型或許285類型，一次下線至多五、六臺(tái)，這么小的批量，機(jī)器人要用不同的工樁去做，怎么去做適配，也考驗(yàn)?zāi)芰Α?rdquo;
產(chǎn)線之所以不稱產(chǎn)線，而是改成“作業(yè)島”，這就是為了愈加靈活地適配出產(chǎn)而形成的出產(chǎn)單元。每個(gè)作業(yè)島相對獨(dú)立，根據(jù)分配的工序靈活配置，并經(jīng)過移動(dòng)機(jī)器人完結(jié)作業(yè)島之間的物流聯(lián)絡(luò)，以完結(jié)使命的實(shí)時(shí)組織，使出產(chǎn)更具備靈活性。
怎樣做出一家黑燈工廠
代晴華回想起三年前這個(gè)工廠的樣子。在2018年改造之前，車間里的現(xiàn)象一眼看去雜亂無章，堆滿物料和各式各樣的東西，彼時(shí)廠房內(nèi)沒有任何設(shè)備的互聯(lián)。
2018年5月1日，根據(jù)三一集團(tuán)的部署，這個(gè)工廠給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)“樹根互聯(lián)”遞交了一項(xiàng)使命，即需求將車間內(nèi)很多的“聾、啞、傻”的老舊設(shè)備，進(jìn)行智能化改造。“聾、啞、傻”意謂這些設(shè)備既沒有數(shù)據(jù)輸出，也不能說話，也聽不懂什么指令，代晴華將之稱為工業(yè)1.0版別。到2019年，三一完結(jié)了對集團(tuán)各工廠各類設(shè)備的銜接，一切設(shè)備的全體利用率提高了100%。
代晴華說到，我國的機(jī)床實(shí)踐均勻利用率有23%。2019年他參觀了中航最先進(jìn)的機(jī)件工廠，利用率能夠達(dá)到83%。“83%是過去30多位院士做了很多的作業(yè)，三一沒有這樣集中的頂尖資源，但也很快提高到了67%。”代晴華說。
代晴華以為，在三一眾多的工廠中，這個(gè)工廠在規(guī)劃上算是中小型，這能夠給我國的大部分中小規(guī)劃企業(yè)帶來啟示。在2020年舉行的烏鎮(zhèn)國際互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，代晴華做了一個(gè)大膽的預(yù)測，他以為，在三到五年內(nèi)，我國的中小企業(yè)普遍都能夠運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，5G技能將給智能制作帶來巨大的改動(dòng)。這一切都將不再逗留于設(shè)想。
“未來的很多中小企業(yè)，4G、5G的開展將給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的好處。它們不需求自建機(jī)房，聘任專業(yè)的IT人員，小企業(yè)乃至運(yùn)用手機(jī)就能完結(jié)對設(shè)備的辦理自己的設(shè)備，這背面，一些大型公司的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“根平臺(tái)”能夠?yàn)檫@些中小企業(yè)低本錢提供智能制作的作用應(yīng)用，提供老練的工業(yè)APP。”代晴華說。
在變身黑燈工廠之前，這家工廠有1000多名職工，其中有大約400名焊工。
“像轉(zhuǎn)桿上面的工位對接焊口，在出產(chǎn)很忙的時(shí)候，其中的兩位焊接工人就成為了重點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)。這兩位工人有必要加班加點(diǎn)作業(yè)，否則整個(gè)工廠出產(chǎn)不出來了。現(xiàn)在機(jī)器人則將他們的技能轉(zhuǎn)移到了軟件當(dāng)中，他們則轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)機(jī)器人的操作，機(jī)器人的性能在人機(jī)磨合中不斷得以優(yōu)化，經(jīng)此改動(dòng)，這個(gè)工廠的中心焊接工序產(chǎn)能獲得了數(shù)十倍的增長。”代晴華介紹。
這家工廠位于北京西北市郊，在這個(gè)寸土寸金的城市，人工的本錢相同昂貴，更要害的是，如同我國一切城市的制作車間相同，技能工人的招工變得越來越難。代晴華坦言，在北京這樣的地方做制作業(yè)，唯一的出路只能是機(jī)器代替人、出產(chǎn)辦理智能化。人工本錢的開銷以及招工自身的難度，這是制作業(yè)的普遍問題，不是某一家工廠能夠解決的。
不止北京，十年前三一在上海也建了一個(gè)廠，上海市政府部門負(fù)責(zé)人問彼時(shí)的代晴華怎么應(yīng)對大城市的本錢和人工問題，代晴華的答復(fù)是，他們用300臺(tái)機(jī)器人代替了600名工人。
“北京的這個(gè)工廠現(xiàn)在也用了數(shù)百臺(tái)機(jī)器人，但未來可能會(huì)更多，以代替很多的勞動(dòng)力和企業(yè)開展的問題。”代晴華說。
不過，機(jī)器人相同需求本錢，這也是工廠智能化改造中不得不面對的問題：讓機(jī)器人進(jìn)場，從養(yǎng)人變成養(yǎng)機(jī)器人，企業(yè)就能夠負(fù)擔(dān)得起嗎?
代晴華的答復(fù)是肯定的：就像餐廳中現(xiàn)已呈現(xiàn)機(jī)器人送餐、酒店運(yùn)用機(jī)器人服務(wù)相同，機(jī)器人是我國制作業(yè)轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要東西。而且，關(guān)于中小企業(yè)來說，這是能夠接受的本錢。“機(jī)器人價(jià)格在逐年下降，現(xiàn)在現(xiàn)已比十年前有了大幅下降。十年前一個(gè)機(jī)器手要30-50萬，國產(chǎn)化機(jī)器人年代的來臨，會(huì)將機(jī)器人的價(jià)格降到10萬元以下。”代晴華說。
眼前的這家黑燈工廠看起來遠(yuǎn)不是這家工程機(jī)械巨子為了“展現(xiàn)”而樹立的“示范工程”，三一在打造這樣的一家工廠之前曾對本錢進(jìn)行過考量：代晴華說，雖然數(shù)字化改造的總開銷達(dá)到一百幾十億元，但分解到每個(gè)單元依然是能夠接受的。以在北京的本錢為例，一位工人工本錢加上五險(xiǎn)一金和福利，基本上要20萬人民幣，三年靜態(tài)本錢60萬，動(dòng)態(tài)還不止。機(jī)器人廉價(jià)的大約10多萬，貴的60-70萬，一個(gè)機(jī)器人作業(yè)站造價(jià)廉價(jià)的五六十萬，貴的一百多萬，算下來一般三年左右能夠收回工廠改造的費(fèi)用。
雖然機(jī)器人代替了流水線上的工人，但新式的工廠意味著需求新式的工廠人才：他們既需求懂工業(yè)技能，又要懂軟件，還要熟悉業(yè)務(wù)流程。董明楷介紹，三一為此花了很大的力氣，既做內(nèi)部培育，也包含人才引進(jìn)。
過去三年中，這家公司從阿里巴巴、騰訊、百度、華為、京東等互聯(lián)網(wǎng)公司以及西門子這樣的知名國際公司發(fā)掘了很多IT和其他相關(guān)高端人才，其智能研究總院的大部分人才都來自于IT范疇或許工業(yè)企業(yè)。
董明楷自己即是從西門子過來。他以為，三一的幾十個(gè)工廠雖都屬于傳統(tǒng)制作業(yè)，但這家公司自身具有較好的根底，并提供了一種讓數(shù)字化技能在這兒進(jìn)行改造的良好環(huán)境。
全面的改造
代晴華說到，一年前，燈塔工廠在發(fā)動(dòng)建造之后，舉行了一項(xiàng)巨大的訓(xùn)練計(jì)劃，給他留下留下深刻印象的是，不管是工人還是工地人員，都要學(xué)習(xí)機(jī)器人操作作業(yè)。為此，三一集團(tuán)在長沙三一工學(xué)院專門成立了機(jī)器人訓(xùn)練基地。為鼓舞職工學(xué)習(xí)機(jī)器人操作的積極性和成效，該公司制訂了可觀的獎(jiǎng)勵(lì)性政策：工人學(xué)會(huì)機(jī)器人作業(yè)，就能夠獎(jiǎng)勵(lì)一萬元，薪酬也能夠上漲一級。
訓(xùn)練的作用是明顯的，工人的技能得到大幅的提高，凡在出產(chǎn)現(xiàn)場的工人，90%以上都會(huì)操作機(jī)器人，三一智能工廠作業(yè)的水平也得以大幅的提高。但一起也呈現(xiàn)一個(gè)伴生的現(xiàn)象：這家公司的許多智能制作人才，開始被外界重視并以更高的“誘惑”“挖”走。
三一計(jì)劃，未來將其分布于全球的30多家工廠，最終一個(gè)一個(gè)悉數(shù)升級到像樁機(jī)燈塔工廠相同的水平，一起這家樁機(jī)工廠也還要繼續(xù)不短優(yōu)化，使其制作的進(jìn)程愈加地流通，對人的依賴越來越少。
代晴華以為，從訂單到最后的交付全流程，制作業(yè)的決議計(jì)劃進(jìn)程能夠做到愈加智能化。
為什么要不惜價(jià)值在整個(gè)集團(tuán)進(jìn)行這一長年累月的變革?
數(shù)天之前，在一次會(huì)上，三一集團(tuán)創(chuàng)始人兼董事長梁穩(wěn)根判別說：“咱們以為智能制作是三一作業(yè)開展的一個(gè)良好的時(shí)機(jī)和基座，而且它是一種非常新的工業(yè)文明。智能制作將深刻地改動(dòng)人類社會(huì)，改動(dòng)這個(gè)國際。”
代晴華表明，除去招工難、以及人工本錢的考量之外，制作企業(yè)也不得不考慮外部環(huán)境的危險(xiǎn)。事實(shí)上，做智能制作也在幫忙抵御經(jīng)濟(jì)、政治壁壘添加的國際貿(mào)易環(huán)境。2020年之后，疊加新冠疫情這樣的突發(fā)事件，國際貨運(yùn)本錢驟增，這些要素都給國際貿(mào)易帶來了挑戰(zhàn)，對一家逐步走向國際的我國制作企業(yè)而言，外部環(huán)境改動(dòng)的影響在加大。
代晴華還說到，工程機(jī)械是周期性產(chǎn)品，智能制作也在必定程度上對沖了周期帶來的危險(xiǎn)。“上一個(gè)周期中，在銷售旺季時(shí)，出產(chǎn)高峰需求很多招聘工人，低谷則又要很多解聘工人，這給企業(yè)帶來巨大的負(fù)擔(dān)。那時(shí)候三一集團(tuán)的職工7萬名，其中5萬多人是工人。智能制作讓咱們對工業(yè)的掌握不再依賴于人力，這個(gè)周期，咱們的銷售額是上個(gè)周期的一倍以上，達(dá)到1368億元(2020年)，但工人的數(shù)量在大幅削減。如果未來3000人能夠完結(jié)3000億元的產(chǎn)值，那基本上企業(yè)不會(huì)再受周期的影響。”
三一對海外工廠的改造計(jì)劃現(xiàn)在現(xiàn)已進(jìn)行了規(guī)劃。代晴華泄漏，包含美國工廠在內(nèi)的海外工廠都將選用這家燈塔工廠的方法來進(jìn)行建造。
這樣一個(gè)的黑燈工廠，其規(guī)劃和建造完全由三一集團(tuán)內(nèi)部的力氣完結(jié)，并沒有倚賴外部單位的幫忙。
代晴華說到，幾天前，他所在的作業(yè)組評審三一美國工廠提出的一個(gè)計(jì)劃，該計(jì)劃涉及的智能化改造由當(dāng)年的日本專家做出，但代晴華發(fā)現(xiàn)，和三一現(xiàn)在在北京的這家燈塔工廠比較，前者現(xiàn)已開始掉隊(duì)。“他們的計(jì)劃中，光是辦理人員，就是咱們規(guī)劃辦理人員的3-5倍。”
但關(guān)于我國工廠眼下的智能制作道路而言，并不是沒有BUG。代晴華坦言，現(xiàn)在制作業(yè)智能化真的問題還是工業(yè)軟件，現(xiàn)在國內(nèi)運(yùn)用的軟件主要還是來自美國、德國等。
代晴華說到了云原生技能。“要對這些軟件進(jìn)行代替，咱們也找到了方向，新一代云原生技能給咱們帶來了時(shí)機(jī)，這讓咱們在構(gòu)建新一代工業(yè)軟件上具備了后發(fā)優(yōu)勢，不管是制作進(jìn)程操控，5G云化操控，咱們的云核算都是同一起跑線，乃至在某些范疇還能夠做到搶先。中心在于，這些復(fù)雜的工業(yè)軟件要轉(zhuǎn)化成云原生的工業(yè)軟件，還需求投入很多的人力物力，還需求我國一大批高檔人才來作出共同的盡力，這個(gè)是咱們面對的最大的挑戰(zhàn)。”他說。
(本文轉(zhuǎn)載自三一集團(tuán))
標(biāo)簽：
三一 用機(jī)器出產(chǎn)機(jī)器
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2021年9月29日，北京市昌平區(qū)南口鎮(zhèn)李流路。走進(jìn)三一重工南口工業(yè)園一號工廠，四萬平米的偌大車間中，現(xiàn)場作業(yè)人員不過十來人，而這些作業(yè)人員的人物也不是人們熟知的流水線上的工人。一些高達(dá)3米多的機(jī)器人擺動(dòng)著手臂，在代替他們夜以繼日地“上班”。過去，這兒的工人曾一度達(dá)到1000余人。
這可能是我國億萬計(jì)的制作企業(yè)中智能化水平最高的車間之一。就在半個(gè)月前，它剛剛被國際經(jīng)濟(jì)論壇評為全球重工職業(yè)的首家“燈塔工廠”。
那些擁有巨大身軀的數(shù)百萬噸級的旋挖鉆機(jī)就是從這兒出產(chǎn)并運(yùn)往國內(nèi)市場和海外。多種類、小批量的出產(chǎn)特點(diǎn)給這個(gè)工廠的智能化帶來了很高的難度，但雖然如此，這家工廠依然在兩年多的時(shí)間里以出其不意的速度面目一新。
三一集團(tuán)董事、高檔副總裁代晴華主導(dǎo)三一集團(tuán)多達(dá)三十多個(gè)工廠的出產(chǎn)智能化。大約在三年前，這家機(jī)械巨子開啟了一項(xiàng)巨大一起價(jià)值不菲的智能化改造計(jì)劃，昌平的這家工廠僅僅一個(gè)起點(diǎn)，三一計(jì)劃后續(xù)將這家工廠智能化經(jīng)驗(yàn)移植到更多的工廠。
三一集團(tuán)的創(chuàng)始人兼董事長梁穩(wěn)根旗幟鮮明地提出數(shù)字化變革。數(shù)天之前，他在一次會(huì)上判別說：“咱們以為智能制作是三一作業(yè)開展的一個(gè)良好的時(shí)機(jī)和基座，而且它是一種非常新的工業(yè)文明。智能制作將深刻地改動(dòng)人類社會(huì)，改動(dòng)這個(gè)國際。”“工業(yè)機(jī)器人的技能和本錢、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G等要素，現(xiàn)已讓制作業(yè)的深度數(shù)字化和智能化變成了現(xiàn)實(shí)。”代晴華以為。
代晴華有一個(gè)明確的預(yù)言：三、五年之后，我國很多的工廠，包含那些中小規(guī)劃的工廠，都將經(jīng)歷一番智能化帶來的明顯改動(dòng)，一些平臺(tái)性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技能的開展，將會(huì)使這一切以一種越來越“輕松”的方法完結(jié)。
或許有些觀念的確需求更新了：在我國，黑燈工廠現(xiàn)已不再逗留于概念，而技能正在讓人和機(jī)器的人物在車間內(nèi)重置。
“海陸空”機(jī)器人
從西邊進(jìn)入一號工廠內(nèi)部，是部件配備和主機(jī)安裝出產(chǎn)線。不同于從前的流水線，這兒的產(chǎn)線由一個(gè)個(gè)“作業(yè)島”組成，這些作業(yè)島既互相獨(dú)立，也經(jīng)過一些移動(dòng)機(jī)器人(AGV)互相聯(lián)絡(luò)。
在一個(gè)作業(yè)島中，長著一個(gè)巨大“抓手”的桁架機(jī)器手(不同于關(guān)節(jié)臂機(jī)器手的別的一種機(jī)器手)，經(jīng)過安裝在機(jī)器上的眼睛——攝像頭，來尋覓和確定數(shù)噸重的工件在半空中的精準(zhǔn)方位，并進(jìn)行抓取，再將之與十多噸重的桅桿完結(jié)精確對接。
三一重工智能制作研究院院長董明楷在車間內(nèi)介紹，桁架機(jī)械手就像機(jī)床相同，也是利用數(shù)控設(shè)備精準(zhǔn)辨認(rèn)方位并進(jìn)行精準(zhǔn)抓取，它的精度在毫米級，這就像操控一臺(tái)機(jī)床相同操控安裝進(jìn)程中的每一個(gè)方位、每一個(gè)動(dòng)作。不同于電子廠中固定且方位很低的攝像頭，這兒的攝像頭是移動(dòng)的，且高度很高，一起，空曠的廠房內(nèi)不斷改動(dòng)的光線，這些都對目標(biāo)物的精準(zhǔn)辨認(rèn)帶來了更大的挑戰(zhàn)。
“先拍照，再做修正，這兒的視覺包含2D和3D，2D是平面的，3D還會(huì)辨認(rèn)它的輪廓，知道這個(gè)方位在別的一個(gè)截面還是別的一個(gè)平面，所以能夠精準(zhǔn)辨認(rèn)。拍完照并算出方位后，體系會(huì)輔導(dǎo)機(jī)械手怎樣抓取，抓取的速度要求慢且平穩(wěn)，這都需求操控。”董明楷說。
人們熟知的汽車職業(yè)、3C、家電等職業(yè)，也在必定程度上完結(jié)了自動(dòng)化安裝，但區(qū)別在于，和工程機(jī)械比起來，它們的工件小，且為批量化出產(chǎn)。關(guān)于一臺(tái)巨大的鉆挖鉆機(jī)來說，車間的攝像機(jī)達(dá)不到必定高度就拍不全每一個(gè)工件，但高度高了，精度又簡單達(dá)不到，這對視覺辨認(rèn)的精度要提出了很高的要求。
桁架機(jī)器手的旁邊是別的兩臺(tái)關(guān)節(jié)臂機(jī)械手，它們互相配合，互不干涉，董明楷將下面的兩臺(tái)機(jī)器手成為“陸軍”，空中的桁架機(jī)器手則稱為“空軍”——至于“海軍”，則是指地面上來回穿梭于不同作業(yè)島的AGV，經(jīng)過AGV將上一個(gè)作業(yè)島的中桅桿馱到現(xiàn)在的工位，在這個(gè)地方自動(dòng)上下料，跟兩頭的變位機(jī)協(xié)同完結(jié)裝甲，海陸空三軍如此在這個(gè)島內(nèi)協(xié)同作戰(zhàn)，完結(jié)這個(gè)環(huán)節(jié)的安裝。
這個(gè)面積4萬平米的工廠，在2021年出產(chǎn)了價(jià)值78億元的樁機(jī)設(shè)備，比2019年增長了59%，這一切都是由大大小小的數(shù)百臺(tái)機(jī)器人在這個(gè)廠房內(nèi)“創(chuàng)造”。數(shù)百萬噸級的旋挖鉆機(jī)從這兒運(yùn)往我國國內(nèi)以及海外的高層樓宇以及橋梁等建筑工地。
“工廠里有8個(gè)柔性制作工程中心，10多條自動(dòng)化產(chǎn)線，375臺(tái)大型設(shè)備，其中機(jī)器人超過150臺(tái)，現(xiàn)在還在不斷升級改造。”董明楷介紹說。
9月27日，國際經(jīng)濟(jì)論壇正式發(fā)布新一期的全球制作業(yè)范疇“燈塔工廠”名單，三一重工北京樁機(jī)工廠成功當(dāng)選，成為全球重工職業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。
三一集團(tuán)董事、高檔副總裁代晴華以為，“燈塔工廠”本質(zhì)上即智能制作，是遵從于第四次工業(yè)革命提出來的以柔性制作為根底的出產(chǎn)方法。勞動(dòng)者在農(nóng)耕年代是重體力勞動(dòng)，蒸汽機(jī)的發(fā)明以及電器化年代讓重體力勞動(dòng)變成了輕體力勞動(dòng)，智能制作在數(shù)字年代將進(jìn)一步解放了勞動(dòng)者。燈塔工廠讓人和機(jī)器之間形成了一種協(xié)同聯(lián)絡(luò)，而不僅僅是體力的代替聯(lián)絡(luò)。
代晴華主導(dǎo)這家企業(yè)集團(tuán)海內(nèi)外多達(dá)三十多個(gè)工廠的智能化升級。大約在三年前，三一集團(tuán)在內(nèi)部發(fā)動(dòng)了一項(xiàng)推進(jìn)智能制作的數(shù)字化變革，并投入了高達(dá)一百幾十億元的資金。
從2019年開始規(guī)劃到2020年投產(chǎn)，這個(gè)樁機(jī)工廠克服了很多的問題。“這樣的工廠有必要選用柔性制作，”董明楷說，“由于單臺(tái)價(jià)格高，整個(gè)工廠一年產(chǎn)值大約也就是兩千多臺(tái)，是典型的多種類、小批量產(chǎn)品，有幾十個(gè)種類，有的類型，比方235類型或許285類型，一次下線至多五、六臺(tái)，這么小的批量，機(jī)器人要用不同的工樁去做，怎么去做適配，也考驗(yàn)?zāi)芰Α?rdquo;
產(chǎn)線之所以不稱產(chǎn)線，而是改成“作業(yè)島”，這就是為了愈加靈活地適配出產(chǎn)而形成的出產(chǎn)單元。每個(gè)作業(yè)島相對獨(dú)立，根據(jù)分配的工序靈活配置，并經(jīng)過移動(dòng)機(jī)器人完結(jié)作業(yè)島之間的物流聯(lián)絡(luò)，以完結(jié)使命的實(shí)時(shí)組織，使出產(chǎn)更具備靈活性。
怎樣做出一家黑燈工廠
代晴華回想起三年前這個(gè)工廠的樣子。在2018年改造之前，車間里的現(xiàn)象一眼看去雜亂無章，堆滿物料和各式各樣的東西，彼時(shí)廠房內(nèi)沒有任何設(shè)備的互聯(lián)。
2018年5月1日，根據(jù)三一集團(tuán)的部署，這個(gè)工廠給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)“樹根互聯(lián)”遞交了一項(xiàng)使命，即需求將車間內(nèi)很多的“聾、啞、傻”的老舊設(shè)備，進(jìn)行智能化改造。“聾、啞、傻”意謂這些設(shè)備既沒有數(shù)據(jù)輸出，也不能說話，也聽不懂什么指令，代晴華將之稱為工業(yè)1.0版別。到2019年，三一完結(jié)了對集團(tuán)各工廠各類設(shè)備的銜接，一切設(shè)備的全體利用率提高了100%。
代晴華說到，我國的機(jī)床實(shí)踐均勻利用率有23%。2019年他參觀了中航最先進(jìn)的機(jī)件工廠，利用率能夠達(dá)到83%。“83%是過去30多位院士做了很多的作業(yè)，三一沒有這樣集中的頂尖資源，但也很快提高到了67%。”代晴華說。
代晴華以為，在三一眾多的工廠中，這個(gè)工廠在規(guī)劃上算是中小型，這能夠給我國的大部分中小規(guī)劃企業(yè)帶來啟示。在2020年舉行的烏鎮(zhèn)國際互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，代晴華做了一個(gè)大膽的預(yù)測，他以為，在三到五年內(nèi)，我國的中小企業(yè)普遍都能夠運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，5G技能將給智能制作帶來巨大的改動(dòng)。這一切都將不再逗留于設(shè)想。
“未來的很多中小企業(yè)，4G、5G的開展將給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的好處。它們不需求自建機(jī)房，聘任專業(yè)的IT人員，小企業(yè)乃至運(yùn)用手機(jī)就能完結(jié)對設(shè)備的辦理自己的設(shè)備，這背面，一些大型公司的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“根平臺(tái)”能夠?yàn)檫@些中小企業(yè)低本錢提供智能制作的作用應(yīng)用，提供老練的工業(yè)APP。”代晴華說。
在變身黑燈工廠之前，這家工廠有1000多名職工，其中有大約400名焊工。
“像轉(zhuǎn)桿上面的工位對接焊口，在出產(chǎn)很忙的時(shí)候，其中的兩位焊接工人就成為了重點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)。這兩位工人有必要加班加點(diǎn)作業(yè)，否則整個(gè)工廠出產(chǎn)不出來了。現(xiàn)在機(jī)器人則將他們的技能轉(zhuǎn)移到了軟件當(dāng)中，他們則轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)機(jī)器人的操作，機(jī)器人的性能在人機(jī)磨合中不斷得以優(yōu)化，經(jīng)此改動(dòng)，這個(gè)工廠的中心焊接工序產(chǎn)能獲得了數(shù)十倍的增長。”代晴華介紹。
這家工廠位于北京西北市郊，在這個(gè)寸土寸金的城市，人工的本錢相同昂貴，更要害的是，如同我國一切城市的制作車間相同，技能工人的招工變得越來越難。代晴華坦言，在北京這樣的地方做制作業(yè)，唯一的出路只能是機(jī)器代替人、出產(chǎn)辦理智能化。人工本錢的開銷以及招工自身的難度，這是制作業(yè)的普遍問題，不是某一家工廠能夠解決的。
不止北京，十年前三一在上海也建了一個(gè)廠，上海市政府部門負(fù)責(zé)人問彼時(shí)的代晴華怎么應(yīng)對大城市的本錢和人工問題，代晴華的答復(fù)是，他們用300臺(tái)機(jī)器人代替了600名工人。
“北京的這個(gè)工廠現(xiàn)在也用了數(shù)百臺(tái)機(jī)器人，但未來可能會(huì)更多，以代替很多的勞動(dòng)力和企業(yè)開展的問題。”代晴華說。
不過，機(jī)器人相同需求本錢，這也是工廠智能化改造中不得不面對的問題：讓機(jī)器人進(jìn)場，從養(yǎng)人變成養(yǎng)機(jī)器人，企業(yè)就能夠負(fù)擔(dān)得起嗎?
代晴華的答復(fù)是肯定的：就像餐廳中現(xiàn)已呈現(xiàn)機(jī)器人送餐、酒店運(yùn)用機(jī)器人服務(wù)相同，機(jī)器人是我國制作業(yè)轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要東西。而且，關(guān)于中小企業(yè)來說，這是能夠接受的本錢。“機(jī)器人價(jià)格在逐年下降，現(xiàn)在現(xiàn)已比十年前有了大幅下降。十年前一個(gè)機(jī)器手要30-50萬，國產(chǎn)化機(jī)器人年代的來臨，會(huì)將機(jī)器人的價(jià)格降到10萬元以下。”代晴華說。
眼前的這家黑燈工廠看起來遠(yuǎn)不是這家工程機(jī)械巨子為了“展現(xiàn)”而樹立的“示范工程”，三一在打造這樣的一家工廠之前曾對本錢進(jìn)行過考量：代晴華說，雖然數(shù)字化改造的總開銷達(dá)到一百幾十億元，但分解到每個(gè)單元依然是能夠接受的。以在北京的本錢為例，一位工人工本錢加上五險(xiǎn)一金和福利，基本上要20萬人民幣，三年靜態(tài)本錢60萬，動(dòng)態(tài)還不止。機(jī)器人廉價(jià)的大約10多萬，貴的60-70萬，一個(gè)機(jī)器人作業(yè)站造價(jià)廉價(jià)的五六十萬，貴的一百多萬，算下來一般三年左右能夠收回工廠改造的費(fèi)用。
雖然機(jī)器人代替了流水線上的工人，但新式的工廠意味著需求新式的工廠人才：他們既需求懂工業(yè)技能，又要懂軟件，還要熟悉業(yè)務(wù)流程。董明楷介紹，三一為此花了很大的力氣，既做內(nèi)部培育，也包含人才引進(jìn)。
過去三年中，這家公司從阿里巴巴、騰訊、百度、華為、京東等互聯(lián)網(wǎng)公司以及西門子這樣的知名國際公司發(fā)掘了很多IT和其他相關(guān)高端人才，其智能研究總院的大部分人才都來自于IT范疇或許工業(yè)企業(yè)。
董明楷自己即是從西門子過來。他以為，三一的幾十個(gè)工廠雖都屬于傳統(tǒng)制作業(yè)，但這家公司自身具有較好的根底，并提供了一種讓數(shù)字化技能在這兒進(jìn)行改造的良好環(huán)境。
全面的改造
代晴華說到，一年前，燈塔工廠在發(fā)動(dòng)建造之后，舉行了一項(xiàng)巨大的訓(xùn)練計(jì)劃，給他留下留下深刻印象的是，不管是工人還是工地人員，都要學(xué)習(xí)機(jī)器人操作作業(yè)。為此，三一集團(tuán)在長沙三一工學(xué)院專門成立了機(jī)器人訓(xùn)練基地。為鼓舞職工學(xué)習(xí)機(jī)器人操作的積極性和成效，該公司制訂了可觀的獎(jiǎng)勵(lì)性政策：工人學(xué)會(huì)機(jī)器人作業(yè)，就能夠獎(jiǎng)勵(lì)一萬元，薪酬也能夠上漲一級。
訓(xùn)練的作用是明顯的，工人的技能得到大幅的提高，凡在出產(chǎn)現(xiàn)場的工人，90%以上都會(huì)操作機(jī)器人，三一智能工廠作業(yè)的水平也得以大幅的提高。但一起也呈現(xiàn)一個(gè)伴生的現(xiàn)象：這家公司的許多智能制作人才，開始被外界重視并以更高的“誘惑”“挖”走。
三一計(jì)劃，未來將其分布于全球的30多家工廠，最終一個(gè)一個(gè)悉數(shù)升級到像樁機(jī)燈塔工廠相同的水平，一起這家樁機(jī)工廠也還要繼續(xù)不短優(yōu)化，使其制作的進(jìn)程愈加地流通，對人的依賴越來越少。
代晴華以為，從訂單到最后的交付全流程，制作業(yè)的決議計(jì)劃進(jìn)程能夠做到愈加智能化。
為什么要不惜價(jià)值在整個(gè)集團(tuán)進(jìn)行這一長年累月的變革?
數(shù)天之前，在一次會(huì)上，三一集團(tuán)創(chuàng)始人兼董事長梁穩(wěn)根判別說：“咱們以為智能制作是三一作業(yè)開展的一個(gè)良好的時(shí)機(jī)和基座，而且它是一種非常新的工業(yè)文明。智能制作將深刻地改動(dòng)人類社會(huì)，改動(dòng)這個(gè)國際。”
代晴華表明，除去招工難、以及人工本錢的考量之外，制作企業(yè)也不得不考慮外部環(huán)境的危險(xiǎn)。事實(shí)上，做智能制作也在幫忙抵御經(jīng)濟(jì)、政治壁壘添加的國際貿(mào)易環(huán)境。2020年之后，疊加新冠疫情這樣的突發(fā)事件，國際貨運(yùn)本錢驟增，這些要素都給國際貿(mào)易帶來了挑戰(zhàn)，對一家逐步走向國際的我國制作企業(yè)而言，外部環(huán)境改動(dòng)的影響在加大。
代晴華還說到，工程機(jī)械是周期性產(chǎn)品，智能制作也在必定程度上對沖了周期帶來的危險(xiǎn)。“上一個(gè)周期中，在銷售旺季時(shí)，出產(chǎn)高峰需求很多招聘工人，低谷則又要很多解聘工人，這給企業(yè)帶來巨大的負(fù)擔(dān)。那時(shí)候三一集團(tuán)的職工7萬名，其中5萬多人是工人。智能制作讓咱們對工業(yè)的掌握不再依賴于人力，這個(gè)周期，咱們的銷售額是上個(gè)周期的一倍以上，達(dá)到1368億元(2020年)，但工人的數(shù)量在大幅削減。如果未來3000人能夠完結(jié)3000億元的產(chǎn)值，那基本上企業(yè)不會(huì)再受周期的影響。”
三一對海外工廠的改造計(jì)劃現(xiàn)在現(xiàn)已進(jìn)行了規(guī)劃。代晴華泄漏，包含美國工廠在內(nèi)的海外工廠都將選用這家燈塔工廠的方法來進(jìn)行建造。
這樣一個(gè)的黑燈工廠，其規(guī)劃和建造完全由三一集團(tuán)內(nèi)部的力氣完結(jié)，并沒有倚賴外部單位的幫忙。
代晴華說到，幾天前，他所在的作業(yè)組評審三一美國工廠提出的一個(gè)計(jì)劃，該計(jì)劃涉及的智能化改造由當(dāng)年的日本專家做出，但代晴華發(fā)現(xiàn)，和三一現(xiàn)在在北京的這家燈塔工廠比較，前者現(xiàn)已開始掉隊(duì)。“他們的計(jì)劃中，光是辦理人員，就是咱們規(guī)劃辦理人員的3-5倍。”
但關(guān)于我國工廠眼下的智能制作道路而言，并不是沒有BUG。代晴華坦言，現(xiàn)在制作業(yè)智能化真的問題還是工業(yè)軟件，現(xiàn)在國內(nèi)運(yùn)用的軟件主要還是來自美國、德國等。
代晴華說到了云原生技能。“要對這些軟件進(jìn)行代替，咱們也找到了方向，新一代云原生技能給咱們帶來了時(shí)機(jī)，這讓咱們在構(gòu)建新一代工業(yè)軟件上具備了后發(fā)優(yōu)勢，不管是制作進(jìn)程操控，5G云化操控，咱們的云核算都是同一起跑線，乃至在某些范疇還能夠做到搶先。中心在于，這些復(fù)雜的工業(yè)軟件要轉(zhuǎn)化成云原生的工業(yè)軟件，還需求投入很多的人力物力，還需求我國一大批高檔人才來作出共同的盡力，這個(gè)是咱們面對的最大的挑戰(zhàn)。”他說。
(本文轉(zhuǎn)載自三一集團(tuán))
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三一 用機(jī)器出產(chǎn)機(jī)器
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