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中車四方所智能工廠

電腦預設扭矩、扳手自動旋緊，“智慧倉儲”借助機械臂與無人駕駛車輛無縫銜接……這是在中車青島四方車輛研究所有限公司（以下簡稱“中車四方所”）車鉤緩沖系統(tǒng)（以下簡稱“鉤緩”）生產車間看到的一幕。

不久前，中車四方所承擔的工信部智能制造項目——“高鐵核心機電系統(tǒng)產品智能制造新模式應用”順利通過工信部智能制造專項組評審驗收。該項目正是以鉤緩車間為主要實施載體，基于新一代信息技術和先進制造技術，通過智能設計、智能生產、智能物流與倉儲、制造執(zhí)行系統(tǒng)的集成應用，建立起高鐵核心機電系統(tǒng)產品智能工廠。

為確保現(xiàn)有訂單產品按期交付，這個上萬平方米的車間被劃分為兩個區(qū)域，傳統(tǒng)產線有條不紊地完成訂單任務，智能化產線加緊試生產。互聯(lián)網和制造業(yè)深度融合發(fā)生的“化學反應”，在這里得到了最直觀的呈現(xiàn)。

節(jié)奏之變

核心技術加速智能化升級

鉤緩是高速動車組最基本也是最重要的部件之一，它是列車之間、車廂之間的“粘合劑”，更是能夠抵御高沖擊的乘客和列車的“安全衛(wèi)士”。在國內，“青島造”鉤緩產品的市場份額“一騎絕塵”；在國外，僅今年一季度中車四方所鉤緩產品就獲得了德國、比利時、澳大利亞等五個國家的直接出口新訂單。隨著國內“新基建”和交通強國建設的加快推進，以及國外發(fā)達國家鐵路交通基礎設施陸續(xù)步入更新迭代期，鉤緩產品的市場需求與日俱增。該項已達到國內領先、國際先進水平的核心技術部件，正踏準時代的節(jié)拍，以不斷的技術創(chuàng)新，向著智能化轉型升級的方向加速奔跑。

2017年中車四方所獲批承擔“高鐵核心機電系統(tǒng)產品智能制造新模式應用”項目，經過三年的專項建設，目前已完成項目既定綜合指標，進入試生產。智能制造項目部總經理何江介紹，鉤緩產品具有多品種、小批量、定制化特點，傳統(tǒng)的設計生產過程，只能進行二維平面圖設計，設計變更頻繁，且需要“大工位”組裝，人力、物力、財力投入都比較大。而一座完整的高鐵核心機電系統(tǒng)產品智能工廠，將基于智能設計、智能制造、智能運維、智能檢修、智能產品的系列創(chuàng)新成果，構建的是一個全生命周期的智能化整體解決方案。

生產效率提高63%、運營成本降低26%、產品升級周期縮短39%、產品不良品率下降26%、單位產值能耗降低12%……這是鉤緩產品智能工廠試生產的大數(shù)據(jù)分析結果。數(shù)據(jù)的背后，增速、降耗、提質，效果顯而易見。

車間之變

無人設備“包辦”流水線

車間是制造業(yè)最基本的單元，同樣也是智能改造升級的窗口。基于新一代信息技術和先進制造技術，以數(shù)字化貫通全制造過程，以關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以網絡互聯(lián)為支撐，中車四方所的鉤緩生產車間正在實現(xiàn)從傳統(tǒng)向智能化的蛻變。

“以標準動車組車鉤例行試驗設備操控工位為例，智能化改造前，生產線上需配3個工人，搬運、安裝、控制設備，三人協(xié)同工作。”何江介紹，如今，智能化設備包辦了這項單一重復且安全要求極高的工作，全自動專用臺位可按控制系統(tǒng)設計節(jié)拍將試驗步步推進，僅需一名工作人員監(jiān)測進度即可。

生產線外，“智慧倉儲”更是顯現(xiàn)奇效。在9米高的高參數(shù)立體倉庫內，每條寬約1.2米的貨架巷道內僅有一臺自動堆垛機獨立作業(yè)。一個個物料箱被機械手臂“送”上傳輸帶，沿著軌道勻速送上無人駕駛的自動引導機。自動引導機再根據(jù)遠程控制系統(tǒng)給出的目標貨柜，自動將物料箱送至指定地點。這個過程完全沒有人工參與，但所有信息均實時顯示在車間外的控制屏幕上。

據(jù)介紹，鉤緩生產車間傳統(tǒng)產線需要至少50名工人參與現(xiàn)場操作，智能化改造后現(xiàn)場工人數(shù)量壓縮至22人；倉儲空間因智能化改造，占地面積縮減至原先的三分之一。

崗位之變

工程師進車間寫代碼

人因崗位而變，崗位同樣因人而變。當人工智能取代了一部分枯燥且沒有創(chuàng)造性的崗位時，也催生出許多新的崗位。在中車四方所，不少工程師常常不在辦公室，而是一頭扎進生產車間。“在車間寫代碼”，是這群人的共同特征。電氣工程師、工藝工程師……中車四方所制造車間出現(xiàn)的新頭銜，讓不少工作人員充滿了工作的新激情、新動力。

在生產管理部部長李系彪看來，流水線上的機器取代人工，是傳統(tǒng)工作崗位的迭代升級。一部分實操能力強的工人通過設備自動化的提升，擺脫了繁重的體力勞動；另一部分學習能力強的工人則從執(zhí)行層向運營層升級，從人工操作前臺走向信息管理后臺，參與供應鏈系統(tǒng)管理、信息化系統(tǒng)的維護。

在鉤緩智能工廠的生產指揮中心液晶大屏上，一排排參數(shù)實時跳動著，這些數(shù)據(jù)代表著從原材料到鉤緩成品中間的各個環(huán)節(jié)。智能生產的鉤緩產品從“出生”起就有了一個專屬的電子標簽，通過數(shù)字化三維設計與仿真驗證，產品實現(xiàn)了從設計到加工裝配過程的縱向延伸關聯(lián)。通過建設智能化車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），聯(lián)合物流管理系統(tǒng)（WMS），根據(jù)企業(yè)資源計劃（ERP），實現(xiàn)智能排程、精準物料配送、生產準備管理、質量管控和追溯等；智能裝配產線借助一系列自動化設備，實現(xiàn)了質量管控智能化、裝配工藝信息化、產品檔案無紙化、物料流轉自動化、設備數(shù)據(jù)實時化。中車四方所還建立和實施了供應商關系管理平臺（SRM），實現(xiàn)了公司內整個供應鏈信息流的有效串聯(lián)……“所有的過程是信息的流動，也是人腦智慧的參與，智能工廠的建設離不開人才的培養(yǎng)和儲備。”李系彪表示，智能制造需要產品工藝更加精密、工作流程更加精細，這個過程需要更多跨學科、復合型人才的參與，這也是企業(yè)在智能化轉型時面臨的人才培養(yǎng)考題。