三一集团智能工厂——17分钟造一台挖掘机

从一张钢板到一台大型挖掘机下线，需要多长时间？三一集团智能工厂给出的答案是：17分钟。

该工厂是三一集团在西南地区建造的首家“灯塔工厂”，投产半年便生产出了上万台挖掘机，去年实现销售额68.1亿元。

“数字化技术的运用是‘灯塔工厂’的主要特征之一，我们工厂在业内有着‘最聪明工厂’的美誉。”三一重机（重庆）有限公司综合管理部部监张晓东说，三一集团智能工厂建造之初就定下了“集智能制造、设备互联、智慧物流等于一体的智慧工厂”目标，旨在提高生产效率、降低运营成本、增强产品市场竞争力。

三一集团智能工厂生产挖掘机底座

机器人协同操作

纤尘不染的智能化车间里，挥舞的机械臂，来回穿梭的AGV自动化物料运输小车……在三一集团智能工厂里，百余台机器人正在生产线上按部就班地忙活着，传统生产车间里工人们紧张忙碌的作业景象已经不复存在。

“这里有下料、分拣、成型、组对、焊接、喷涂、检测、打磨、拧紧等十余类机器人。”张晓东告诉记者，该工厂现有458名工人和713台机器人，相比传统工厂，节约人力超过50%。

“灯塔工厂”是由世界经济论坛和麦肯锡联合评定，被誉为智能制造的标杆和先行者。前不久，第8批全球“灯塔工厂”名单公布，共13家工厂入选，国内占6家。至此，全球“灯塔工厂”数量由91家上升到103家，中国“灯塔工厂”增至37家。

记者注意到，在国内已有的37家“灯塔工厂”中，“人力节省明显，生产效率大幅提升”成为这些工厂的普遍特征。

在该工厂生产线的一角，4台机器人正在密切合作，对一个斗杆进行焊接，其中，两台机器人共同抓起斗杆，并不时进行转动，另外两台机器人进行焊接。

三一集团智能工厂生产车间

“这是我们与合作伙伴共同研发的‘四机联动’自动焊接工艺，属于行业首创、全球领先。”三一重机工艺院长颜石说。

据介绍，该种工艺需要4台机器人协同操作，开发难度极高。

“由于斗杆焊接质量要求高、部分焊缝作业空间狭小，很难找到合适焊接角度，即便传统的变位机+焊接机器人，也难以做到高焊接可达率和高合格率。”颜石说，通过“四机联动”自动焊接工艺，该工厂机器人自动焊接可达率高达95%，合格率接近100%。

据介绍，目前，该工厂有24条生产线，依托MOM系统、中控系统、数字孪生、设备互联等数字化模块，从而实现总装线上17分钟下线一台大型挖掘机，做到“一张钢板进去，一台挖掘机出来”。

工资结算也实现了智能化

“在这里，机器人比工人忙碌。”张晓东作了一个形象的对比，“从上件、装夹、下件等各个环节，干重活的都是机器人，工人只需要做三件事情：开机、观测机器运行、关机。”

让机器人按照调度指令，快速生产智能产品……在走访过程中，记者发现，高效运转的机器人已成为这家“灯塔工厂”的绝对主力。

“我们创新采用‘激光线束+工业相机’视觉引导方式，机械臂从侧面射出一道道激光，就可以知晓螺栓的准确位置，从而自动定位并拧紧。”张晓东告诉记者，挖掘机属于重型装备，即使是一颗普通螺丝，也是又大又重，需要两名工人合作才可以拧动，不仅劳动强度大而且风险高。

值得一提的是，在这家工厂，就连工人的工资结算也实现了智能化。张晓东介绍，现场的传感器会自动检测某一工序是否已经完成，一旦完成便自动计入该名工人的工作量，由财务人员及时完成工资结算。

业内普遍认为，“灯塔工厂”最大的特点是智能化、数字化、自动化等技术的集成与综合运用，评价标准为是否大量采用自动化、工业互联网、云计算、大数据、5G等前沿技术，并综合运用这些新技术实现商业模式、产品研发模式、生产模式、质量管理模式和消费者服务模式等全方位变革，促进效率提升、节能减排和经营优化，被视为智能化时代“最先进的工厂”。

三一挖掘机

依靠智能化实现零排放

生产线的中央是一个巨大的喷水池，成群结队的金鱼畅游其中，池边生长着一排排的树木……

“外界形容我们的工厂环境犹如一座花园，是油墨画一般的智能工厂。”张晓东说。

是否拥有绿色可持续发展能力，同样是评选“灯塔工厂”重要的标准之一。因此，三一集团智能工厂在规划之初就植入了绿色理念，全厂区采用明亮通透的开放式设计减少照明、增加通风，实现能源消耗智能管理。

走进涂装车间，闻不到一丝刺鼻的味道。记者了解到，和普通的涂装车间相比，这里除了使用环保水性漆涂料之外，还配备了涂装废气沸石转轮+RTO处理装置、采用湿式除尘设备高效处理涂装粉尘，打造绿色智能涂装生产线。与此同时，在生产过程中，生产用油、水、电、气能耗数据可以实时上传到云平台，通过大数据分析实现精准节能减排。

装车准备出发的三一挖掘机

“我们在每台设备上都安装了传感器，可以清晰记录每一台设备的用电量、用水量、用气量等。”张晓东告诉记者，在工厂的电能供应系统上，可以清晰显示每一座配电站乃至每一台机器每一分钟的用电量。

不仅是电能，三一集团智能工厂所使用的天然气、自来水系统均可实现该功能。

“工人可以精准打开每台电机，还可以根据需要设置具体的运转功率，从而达到节能的效果。”颜石说。

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来源：工人日报

责任编辑：LuYue