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上海制造借第四次工業革命凝聚轉型力量

作者:  時間:2018-10-22

    

  
 

 

  工作人員在中國商飛公司總裝制造中心智慧數控車間使用AR眼鏡操控虛擬電子屏幕。記者 丁汀 攝

  編者按:

  隨著新一代工業革命的到來,各國紛紛從自身的優勢領域切入,以謀求在新的產業分工中獲得有利位置。而以上海為龍頭的泛上海工業帶在產業基礎、資金成本、通達能力等方面具有全球獨一無二的綜合優勢,或將成為第四次工業革命的地理樞紐。

  從全球范圍內來看,泛上海工業帶的產業門類最為齊全,這樣的布局增強了門類之間的互聯性,交叉學習的效率更高,可以在較短時間內實現所有門類的整體變革。更為重要的是,泛上海工業帶還圍繞不同產業門類形成了緊密的上下游簇群,能在極短的時間內實現產業配套。

  因此,打響“上海制造”品牌,不僅擦亮了上海的這塊金字招牌,也將有力提升上海參與全球合作競爭、配置全球資源的實力。

  國產大飛機拉升上海制造“工業內生力”

  □記者 賈遠琨 上海報道

  戴著AR眼鏡操控虛擬電子屏幕、端著相機給零件進行立體掃描……這場景像在進行一次增強現實的游戲,但事實上他們是在制造、檢測飛機零件。

  日前,記者在國產大飛機生產加工零部件的智慧數控車間看到,物聯網、AR、云計算等時下最炙手可熱的技術都在這個車間有所應用。

  據了解,大型客機制造是一項高度集成的系統工程,被稱為“現代工業的王冠”。一架C919大型客機,有724根線纜、2328根導管、總長近80公里管線,零部件總數達250萬個,毫無疑問,這是一項精細活。

  智慧車間造飛機靠譜嗎

  走進上海飛機制造有限公司的智慧數控車間,最忙碌的是一條無人零件生產線。數控機床、運載機器人、AGV小車,甚至是物料架和托臺,所有設備都植入了一根“神經”,實現設備之間的信息交互。

  數控機床將零件加工好,運載機器人便接收到信息前去取件,自動“喚醒”水箱對零件進行超聲波清洗,隨后放置在托架上,由AGV小車運出車間。整個過程實現無人化作業。

  上海飛機制造有限公司數控機加車間黨支部書記許江煒說:“操作工人從線性工作中解放出來,從一身油污到一身清爽,工作效率也大大提高。”

  自動化生產線在汽車等裝備制造行業早已有大規模應用,這個智能生產線有什么特別?

  盡管一架飛機上有幾十萬個零部件,然而零部件的種類繁雜,很多零部件用量不大,但加工難度卻很大。

  許江煒拿起一個造型不規則的零件告訴記者,這個叫作“角片”的零部件用于飛機的平尾,一架飛機僅用1片,每月生產30片左右,因為需求量小,如果采用類似于汽車制造的自動化流水線模式,生產成本太高。要滿足飛機制造的精度高、數量少的特殊需要,只能采取個性化定制的柔性智能生產模式。

  簡單地說,這一生產模式就是工藝員“打樣”、機器“復制”。由工藝員按照設計要求,打造出第一件符合要求的零件,以數據導入的方式讓這一零件的加工、檢測要求進入生產管理系統,后面就由機器人根據生產系統指令進行同一標準的小批量自動化零件生產。

  “在智能數控車間,只要確保機床刀具的尺寸是對的,就不用擔心它出現偏差,減少了人為因素導致的誤差和干擾。” 2010年進入上海飛機制造有限公司的高級銑工陳海明說。

  機器人來了,人去干什么

  在產品檢測區域,一個裝有十幾只“眼睛”的機器人正在對一個零部件進行全方位掃描,機器人拍攝下的零部件圖像直接輸入電腦,與電腦中的設計圖紙進行比對,就可看出這一零件的制造是否符合設計要求。過去兩三個小時才能完成的檢測項目現在兩三分鐘就完成了。

  機器這么“聰明”,是不是就不再需要工人了?

  其實,在這個智慧車間,除了生產流水線,還有一條隱性“流”,即信息流,整個車間的運行信息匯總到實時監控平臺,使車間“透明化”,所有信息匯總給操控人員,人的作用就能更好地發揮。

  比如,植入“神經”的加工設備工作情況怎么樣,如何檢查?一位工作人員帶著AR眼鏡,手指在空中點動,這是工作人員在實時監控設備運行情況。運用AR技術,眼鏡投射出的電子屏幕能夠反映設備的工作狀態、歷史數據、設計圖紙,你需要什么資料,就直接用手點擊虛擬的屏幕調取,省去了在電腦上反復調取資料、數據比對的麻煩。“在這里工作,充滿了科技感,很酷!”操作人員介紹起來興趣盎然。

  “車間的智能化改造不是讓機器替代人,而是對人提出了更高的要求。現在我們的工藝員既要懂設計,又要懂生產,還要懂質檢,才能保證整個系統的安全運行。”上海飛機制造有限公司科技管理部部長汪順利說。

  有了智能裝備,傳統技藝是不是就不需要了?令人意想不到的是,30多年未出過一個次品的全國勞模胡雙錢就在這個車間。“我們從勞模身上學習的不僅是精神,還有他的操作經驗,我們要做的事情是將這些經驗數據化、結構化,更便于技術的傳承和提升。”許江煒說。

  智能改造是試驗田也是孵化器

  整個數控車間的員工有300多人,35歲以下的占90%,“90后”占50%。時代變了,生產模式必須要變。

  除了已經進行智能化改造的機械加工車間外,飛機制造的部裝、工裝、總裝車間的智能化改造是未來的方向。

  自2017年9月,上海飛機制造有限公司決定對加工車間進行智能改造至今,800毫米以內的零件生產已經實現了智能生產,下一個目標是實現800毫米以上零件的智能化制造。

  “我們已實現小批量、多品種、多工序的混線生產,下一步將向單件流、完全個性化定制的方向努力,也就是說未來任何零件都可以個性化定制,只生產一件也不至于抬高成本,不受批量化生產的限制。”許江煒說。

  難點不在于做不到,而在于想不到。智慧數控車間是一塊試驗田,也是一個孵化器,未來智能化改造還將向綠色、節能、環保、互聯網化發展。

  比如,數控機床作業需要冷卻液,現在是通過加注的方式更換冷卻液,未來通過智能化改造可以實現冷卻液的循環利用,降低成本,保護環境。

  又如,飛機零部件造型復雜,一般成品只占到原始物料的三分之一,三分之二的物料被削掉了,通過智能化設計,將廢棄掉的鋁屑直接回收壓制,降低廢料處理的物流成本。

  再如,移動互聯網時代,智能車間的信息系統可以與每個員工的手機連接,讓員工上班的路上就可以通過手機看到自己當天的生產任務、設計圖紙、生產難點。

  要完成飛機制造的批量生產任務,沒有智能制造是難以實現的,也難以保證產品質量。通過智能化改造,尋找效率更高、可靠率更高、成本更低的生產模式,我國的飛機制造業正在不斷探索升級中。

來源:經濟參考報 [關閉] [收藏] [打印]

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