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消費性電子具有體積小、周期短、迭代快、規(guī)模大、效率高的特點，因此對于制造裝備的可靠性有著嚴(yán)格的要求。雖然長期以來我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不盡人意，但在3C（電腦、通訊和消費性電子）產(chǎn)業(yè)卻獨放異彩，不僅在整機(jī)上有了很大突破，在核心的數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域也斬獲頗豐，入選國家智能制造試點示范的東莞勁勝精密組件股份有限公司（以下簡稱東莞勁勝）“移動終端金屬加工智能制造新模式”項目，就是一個縮影。

“十八羅漢”劍出鞘

眾所周知，3C產(chǎn)品的組成零部件數(shù)量眾多，如手機(jī)就包含觸摸屏、顯示面板、主板PCB等較大的零部件，以及攝像頭、結(jié)構(gòu)件等其他細(xì)小零部件，且基本都是非標(biāo)產(chǎn)品，體積小、絕對精度要求高，因此生產(chǎn)組裝的自動化改造難度也較高。

但與此同時，包括外殼、蓋板等在內(nèi)3C產(chǎn)品零部件制造技術(shù)以及整機(jī)裝配技術(shù)工藝和設(shè)備都相當(dāng)成熟，加工內(nèi)容重復(fù)度高，勞動強(qiáng)度高，符合自動化改造的特征。由此，東莞勁勝確定了智能制造項目的實施目標(biāo)：實現(xiàn)生產(chǎn)效率提高20%以上，運(yùn)營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短30%，產(chǎn)品不良品率降低30%，能源利用率提高15%。

歷時1年，目前東莞勁勝已建成擁有10條自動化鉆攻生產(chǎn)線的智能車間，建立了智能工廠設(shè)備大數(shù)據(jù)平臺，通過對設(shè)備實時大數(shù)據(jù)的采集、分析，實現(xiàn)了機(jī)床健康保障、G代碼智能優(yōu)化、斷刀監(jiān)測等智能化操作。另外，項目還建有普及型自動化鉆攻推廣線（20臺鉆攻中心機(jī)床和12臺工業(yè)機(jī)器人）、機(jī)器人自動拋光打磨生產(chǎn)線（12臺工業(yè)機(jī)器人）、用于智能制造人才培訓(xùn)的智能生產(chǎn)線等。

通過硬件建設(shè)和軟件開發(fā)，東莞勁勝實現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備與機(jī)器人的協(xié)同作業(yè)，在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)裝夾環(huán)節(jié)采用機(jī)器人代替人工操作，并建立起基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造現(xiàn)場智能感知系統(tǒng)，實現(xiàn)了對加工中心、機(jī)器人、物流裝備等的全面支持。而在整個項目的建設(shè)過程中，“三國”的應(yīng)用功不可沒。

據(jù)東莞勁勝工廠負(fù)責(zé)人介紹，“三國”是指智能工廠全部使用國產(chǎn)智能裝備、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、國產(chǎn)工業(yè)軟件。

東莞勁勝執(zhí)行總裁王建表示，項目啟動之初，公司考察了西門子在成都的數(shù)字化工廠，被要求將已有設(shè)備的控制系統(tǒng)全部換成西門子的系統(tǒng)，這樣不僅增加成本，技術(shù)人員也需要重新適應(yīng)新系統(tǒng)，關(guān)鍵是“我們還無法獲得制造數(shù)據(jù)的全部控制權(quán)，所以最終沒有采用西門子的方案”。

除了西門子，東莞勁勝還比較了IBM等國際巨頭的產(chǎn)品，也都存在硬件成本高、系統(tǒng)不可控、數(shù)據(jù)不安全的局限。

最終，東莞勁勝將目光轉(zhuǎn)向了國產(chǎn)產(chǎn)品，并聯(lián)合華中科技大學(xué)、華中數(shù)控、創(chuàng)世紀(jì)機(jī)械等18個國內(nèi)單位，組成了以勁勝為核心的智能制造“十八羅漢”。

現(xiàn)在看來，由于“三國”軟、硬件系統(tǒng)之間深度開放并互相融合，才為智能工廠的信息集成、數(shù)據(jù)集成以及各種智能化功能的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，同時也保障了工業(yè)數(shù)據(jù)的安全可控。目前，智能工廠最核心的設(shè)備———配套國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的國產(chǎn)高速鉆攻中心機(jī)床，已能與進(jìn)口同類產(chǎn)品同臺競技。

國貨當(dāng)家待有時

3C行業(yè)對數(shù)控機(jī)床的高速高精加工性能有很高的要求，對加工效率尤其敏感。以一個3000臺機(jī)床規(guī)模的3C加工車間為例，若單件加工效率提升10%，意味著可節(jié)省300臺機(jī)床的費用。

“以前的生產(chǎn)線只能做1個產(chǎn)品，通過柔性化生產(chǎn)線、通用性料盤、通用型機(jī)器人手爪等，現(xiàn)在生產(chǎn)線能做到同時有序生產(chǎn)9個產(chǎn)品而不亂。”王建說，借助斷刀檢測、機(jī)床健康診斷和自動監(jiān)測等系統(tǒng)，勁勝成功把品質(zhì)良率提高到了98%。

東莞勁勝合作伙伴、武漢華中數(shù)控股份有限公司董事長陳吉紅也表示，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，會導(dǎo)致整個生產(chǎn)線癱瘓。通過給刀具裝上芯片實時傳輸數(shù)據(jù)，斷刀的判斷準(zhǔn)確率可達(dá)到90%以上。“這相當(dāng)于給機(jī)器人拍心電圖，如果波形出現(xiàn)異常，大數(shù)據(jù)中心馬上會發(fā)指令讓機(jī)床暫停，并提醒操作人員換刀，有效避免斷刀帶來的損失。”

選擇國產(chǎn)設(shè)備之路并非沒有風(fēng)險。工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人坦言，國家大力提倡發(fā)展智能制造所需的關(guān)鍵裝備、核心零件和應(yīng)用軟件，但過去即便有，不少用戶也不太愿意用。

在國家的引導(dǎo)下，目前這一局面已逐漸好轉(zhuǎn)。在王建看來，最重要的是國產(chǎn)設(shè)備的系統(tǒng)開放，能夠完整、即時采集和加工數(shù)據(jù)，并保證大數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全可控，滿足智能制造最核心的需求。

工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，用中國自己的裝備武裝起來的高度自動化、數(shù)字化的智能化工廠，近年來不斷涌現(xiàn)。在東莞勁勝，數(shù)控機(jī)床、AGV小車、工業(yè)軟件等都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，這無疑增加了我國推進(jìn)智能制造的信心。