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北京昌平的一座黑灯工厂:我国企业正在用机器出产机器 寻觅我国技工

  发布时间:2021-11-12 15:30:21 | 作者:亚博yabo手机登录
  

  2021年9月29日,北京市昌平区南口镇李流路。走进三一重工南口工业园一号工厂,四万平米的偌大车间中,现场作业人员不过十来人,而这些作业人员的人物也不是人们熟知的流水线米多的机器人摇摆着手臂,在代替他们废寝忘食地“上班”。曩昔,这儿的工人曾一度到达1000余人。

  这可能是我国亿万计的制作企业中智能化水平最高的车间之一。就在半个月前,它刚刚被世界经济论坛评为全球重工职业的首家“灯塔工厂”。

  那些具有巨大身躯的数百万吨级的旋挖钻机便是从这儿出产并运往国内市场和海外。多种类、小批量的出产特色给这个工厂的智能化带来了很高的难度,但虽然如此,这家工厂仍然在两年多的时间里以出其不意的速度面目一新。

  三一集团董事、高档副总裁代晴华主导三一集团多达三十多个工厂的出产智能化。大约在三年前,这家机械巨子敞开了一项巨大一起价值不菲的智能化改造计划,昌平的这家工厂仅仅一个起点,三一计划后续将这家工厂智能化阅历移植到更多的工厂。

  三人集团的创始人兼董事长梁稳根旗帜鲜明地提出数字化变革。数天之前,他在一次会上判别说:“咱们以为智能制作是三一作业开展的一个杰出的时机和基座,而且它是一种非常新的工业文明。智能制作将深刻地改动人类社会,改动这个世界。”“工业机器人的技能和本钱、工业互联网、5G等要素,现已让制作业的深度数字化和智能化变成了实践。”代晴华以为。

  代晴华有一个清晰的预言:三、五年之后,我国很多的工厂,包含那些中小规划的工厂,都将阅历一番智能化带来的明显改动,一些渠道性的工业互联网技能的开展,将会使这一切以一种越来越“轻松”的方法完结。

  或许有些观念确实需求更新了:在我国,黑灯工厂现已不再逗留于概念,而技能正在让人和机器的人物在车间内重置。

  从西边进入一号工厂内部,是部件配备和主机安装出产线。不同于早年的流水线,这儿的产线由一个个“作业岛”组成,这些作业岛既互相独立,也经过一些移动机器人(AGV)互相联络。

  在一个作业岛中,长着一个巨大“抓手”的桁架机器手(不同于关节臂机器手的别的一种机器手),经过安装在机器上的眼睛摄像头,来寻觅和确定数吨重的工件在半空中的精准方位,并进行抓取,再将之与十多吨重的桅杆完结精确对接。

  三一重工智能制作研讨院院长董明楷在车间内介绍,桁架机械手就像机床相同,也是运用数控设备精准辨认方位并进行精准抓取,它的精度在毫米级,这就像操控一台机床相同操控安装进程中的每一个方位、每一个动作。不同于电子厂中固定且方位很低的摄像头,这儿的摄像头是移动的,且高度很高,一起,空阔的厂房内不断改动的光线,这些都对方针物的精准辨认带来了更大的应战。

  “先摄影,再做批改,这儿的视觉包含2D和3D,2D是平面的,3D还会辨认它的概括,知道这个方位在别的一个截面仍是别的一个平面,所以能够精准辨认。拍完照并算出方位后,体系会辅导机械手怎样抓取,抓取的速度要求慢且平稳,这都需求操控。”董明楷说。

  人们熟知的汽车职业、3C、家电等职业,也在必定程度上完结了主动化安装,但差异在于,和工程机械比起来,它们的工件小,且为批量化出产。关于一台巨大的钻挖钻机来说,车间的摄像机达不到必定高度就拍不全每一个工件,但高度高了,精度又简单达不到,这对视觉辨认的精度要提出了很高的要求。

  桁架机器手的周围是别的两台关节臂机械手,它们互相合作,互不干涉,董明楷将下面的两台机器手成为“陆军”,空中的桁架机器手则称为“空军”至于“水兵”,则是指地面上来回络绎于不同作业岛的AGV,经过AGV将上一个作业岛的中桅杆驮到现在的工位,在这个当地主动上下料,跟两头的变位机协同完结装甲,海陆空三军如此在这个岛内协同作战,完结这个环节的安装。

  这个面积4万平米的工厂,在2021年出产了价值78亿元的桩机设备,比2019年添加了59%,这一切都是由大大小小的数百台机器人在这个厂房内“创造”。数百万吨级的旋挖钻机从这儿运往我国国内以及海外的高层楼宇以及桥梁等建筑工地。

  “工厂里有8个柔性制作工程中心,10多条主动化产线台大型设备,其间机器人超越150台,现在还在不断晋级改造。”董明楷介绍说。

  9月27日,世界经济论坛正式发布新一期的全球制作业范畴“灯塔工厂”名单,三一重工北京桩机工厂成功当选,成为全球重工职业首家获认证的“灯塔工厂”。

  三一集团董事、高档副总裁代晴华以为,“灯塔工厂”本质上即智能制作,是遵照于第四次工业革命提出来的以柔性制作为根底的出产方法。劳动者在农耕年代是重膂力劳动,蒸汽机的创造以及电器化年代让重膂力劳动变成了轻膂力劳动,智能制作在数字年代将进一步解放了劳动者。灯塔工厂让人和机器之间构成了一种协同联系,而不仅仅是膂力的代替联系。

  代晴华主导这家企业集团海内外多达三十多个工厂的智能化晋级。大约在三年前,三一集团在内部发动了一项推进智能制作的数字化变革,并投入了高达一百几十亿元的资金。

  从2019年开端规划到2020年投产,这个桩机工厂克服了很多的问题。“这样的工厂有必要选用柔性制作,”董明楷说,“因为单台价格高,整个工厂一年产量大约也便是两千多台,是典型的多种类、小批量产品,有几十个种类,有的类型,比方235类型或许285类型,一次下线至多五、六台,这么小的批量,机器人要用不同的工桩去做,怎样去做适配,也检测才能。”

  产线之所以不称产线,而是改成“作业岛”,这便是为了愈加灵敏地适配出产而构成的出产单元。每个作业岛相对独立,依据分配的工序灵敏装备,并经过移动机器人完结作业岛之间的物流联络,以完结使命的实时组织,使出产更具有灵敏性。

  代晴华回想起三年前这个工厂的姿态。在2018年改造之前,车间里的现象一眼看去乱七八糟,堆满物料和各式各样的东西,彼时厂房内没有任何设备的互联。

  2018年5月1日,依据三一集团的布置,这个工厂给工业互联网服务渠道“树根互联”递交了一项使命,即需求将车间内很多的“聋、哑、傻”的老旧设备,进行智能化改造。“聋、哑、傻”意谓这些设备既没有数据输出,也不能说话,也听不懂什么指令,代晴华将之称为工业1.0版别。到2019年,三一完结了对集团各工厂各类设备的衔接,一切设备的全体运用率提高了100%。

  代晴华说到,我国的机床实践均匀运用率有23%。2019年他观赏了中航最先进的机件工厂,运用率能够到达83%。“83%是曩昔30多位院士做了很多的作业,三一没有这样会集的顶尖资源,但也很快提高到了67%。”代晴华说。

  代晴华以为,在三一很多的工厂中,这个工厂在规划上算是中小型,这能够给我国的大部分中小规划企业带来启示。在2020年举行的乌镇世界互联网大会上,代晴华做了一个斗胆的猜测,他以为,在三到五年内,我国的中小企业遍及都能够运用工业互联网,5G技能将给智能制作带来巨大的改动。这一切都将不再逗留于想象。

  “未来的很多中小企业,4G、5G的开展将给工业互联网带来巨大的优点。它们不需求自建机房,聘任专业的IT人员,小企业乃至运用手机就能完结对设备的办理自己的设备,这背面,一些大型公司的工业互联网的“根渠道”能够为这些中小企业低本钱供给智能制作的作用运用,供给老练的工业APP。”代晴华说。

  在变身黑灯工厂之前,这家工厂有1000多名职工,其间有大约400名焊工。

  “像转杆上面的工位对接焊口,在出产很忙的时分,其间的两位焊接工人就成为了要点保护目标。这两位工人有必要加班加点作业,不然整个工厂出产不出来了。现在机器人则将他们的技能搬运到了软件傍边,他们则转而学习机器人的操作,机器人的性能在人机磨合中不断得以优化,经此改动,这个工厂的中心焊接工序产能获得了数十倍的添加。”代晴华介绍。

  这家工厂坐落北京西北市郊,在这个寸土寸金的城市,人工的本钱相同贵重,更要害的是,好像我国一切城市的制作车间相同,技能工人的招工变得越来越难。代晴华坦言,在北京这样的当地做制作业,仅有的出路只能是机器代替人、出产办理智能化。人工本钱的开销以及招工自身的难度,这是制作业的遍及问题,不是某一家工厂能够处理的。

  不止北京,十年前三一在上海也建了一个厂,上海市政府部门负责人问彼时的代晴华怎样应对大城市的本钱和人工问题,代晴华的答复是,他们用300台机器人代替了600名工人。

  “北京的这个工厂现在也用了数百台机器人,但未来可能会更多,以代替很多的劳动力和企业开展的问题。”代晴华说。

  不过,机器人相同需求本钱,这也是工厂智能化改造中不得不面对的问题:让机器人出场,从养人变成养机器人,企业就能够担负得起吗?

  代晴华的答复是必定的:就像餐厅中现已呈现机器人送餐、酒店运用机器人服务相同,机器人是我国制作业转型的一个重要东西。而且,关于中小企业来说,这是能够接受的本钱。“机器人价格在逐年下降,现在现已比十年前有了大幅下降。十年前一个机器手要30-50万,国产化机器人年代的降临,会将机器人的价格降到10万元以下。”代晴华说。

  眼前的这家黑灯工厂看起来远不是这家工程机械巨子为了“展现”而建立的“演示工程”,三一在打造这样的一家工厂之前曾对本钱进行过考量:代晴华说,虽然数字化改造的总开销到达一百几十亿元,但分化到每个单元仍然是能够接受的。以在北京的本钱为例,一位工人工本钱加上五险一金和福利,基本上要20万人民币,三年静态本钱60万,动态还不止。机器人廉价的大约10多万,贵的60-70万,一个机器人作业站造价廉价的五六十万,贵的一百多万,算下来一般三年左右能够回收工厂改造的费用。

  虽然机器人代替了流水线上的工人,但新式的工厂意味着需求新式的工厂人才:他们既需求懂工业技能,又要懂软件,还要了解业务流程。董明楷介绍,三一为此花了很大的力气,既做内部培育,也包含人才引入。

  曩昔三年中,这家公司从阿里巴巴、腾讯、百度、华为、京东等互联网公司以及西门子这样的闻名世界公司发掘了很多IT和其他相关高端人才,其智能研讨总院的大部分人才都来自于IT范畴或许工业企业。

  董明楷自己便是从西门子过来。他以为,三一的几十个工厂虽都归于传统制作业,但这家公司自身具有较好的根底,并供给了一种让数字化技能在这儿进行改造的杰出环境。

  代晴华说到,一年前,灯塔工厂在发动建造之后,举行了一项巨大的训练计划,给他留下留下深刻印象的是,不管是工人仍是工地人员,都要学习机器人操作作业。为此,三一集团在长沙三一工学院专门成立了机器人训练基地。为鼓舞职工学习机器人操作的积极性和成效,该公司制订了可观的奖赏性方针:工人学会机器人作业,就能够奖赏一万元,薪酬也能够上涨一级。

  训练的作用是明显的,工人的技能得到大幅的提高,凡在出产现场的工人,90%以上都会操作机器人,三一智能工厂作业的水平也得以大幅的提高。但一起也呈现一个伴生的现象:这家公司的许多智能制作人才,开端被外界重视并以更高的“引诱”“挖”走。

  三一计划,未来将其散布于全球的30多家工厂,终究一个一个悉数晋级到像桩机灯塔工厂相同的水平,一起这家桩机工厂也还要持续不短优化,使其制作的进程愈加地流通,对人的依靠越来越少。

  代晴华以为,从订单到最后的交给全流程,制作业的决议计划进程能够做到愈加智能化。

  数天之前,在一次会上,三一集团创始人兼董事长梁稳根判别说:“咱们以为智能制作是三一作业开展的一个杰出的时机和基座,而且它是一种非常新的工业文明。智能制作将深刻地改动人类社会,改动这个世界。”

  代晴华表明,除掉招工难、以及人工本钱的考量之外,制作企业也不得不考虑外部环境的危险。事实上,做智能制作也在帮忙抵挡经济、政治壁垒添加的世界贸易环境。2020年之后,叠加新冠疫情这样的突发事件,世界货运本钱骤增,这些要素都给世界贸易带来了应战,对一家逐步走向世界的我国制作企业而言,外部环境改动的影响在加大。

  代晴华还说到,工程机械是周期性产品,智能制作也在必定程度上对冲了周期带来的危险。“上一个周期中,在出售旺季时,出产顶峰需求很多招聘工人,低谷则又要很多解聘工人,这给企业带来巨大的担负。那时分三一集团的职工7万名,其间5万多人是工人。智能制作让咱们对工业的掌握不再依靠于人力,这个周期,咱们的出售额是上个周期的一倍以上,到达1368亿元(2020年),但工人的数量在大幅削减。假如未来3000人能够完结3000亿元的产量,那基本上企业不会再受周期的影响。”

  三一对海外工厂的改造计划现在现已进行了规划。代晴华泄漏,包含美国工厂在内的海外工厂都将选用这家灯塔工厂的方法来进行建造。

  这样一个的黑灯工厂,其规划和建造完全由三一集团内部的力气完结,并没有倚赖外部单位的帮忙。

  代晴华说到,几天前,他地点的作业组评定三一美国工厂提出的一个计划,该计划触及的智能化改造由当年的日本专家做出,但代晴华发现,和三一现在在北京的这家灯塔工厂比较,前者现已开端掉队。“他们的计划中,光是办理人员,便是咱们规划办理人员的3-5倍。”

  但关于我国工厂眼下的智能制作路途而言,并不是没有BUG。代晴华坦言,现在制作业智能化真的问题仍是工业软件,现在国内运用的软件首要仍是来自美国、德国等。

  代晴华说到了云原生技能。“要对这些软件进行代替,咱们也找到了方向,新一代云原生技能给咱们带来了时机,这让咱们在构建新一代工业软件上具有了后发优势,不管是制作进程操控,5G云化操控,咱们的云核算都是同一起跑线,乃至在某些范畴还能够做到抢先。中心在于,这些杂乱的工业软件要转化成云原生的工业软件,还需求投入很多的人力物力,还需求我国一大批高档人才来作出一起的尽力,这个是咱们面对的最大的应战。”他说。

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