全球首个重工“灯塔工厂”落地“三一”:有何启示?
通信产业网|2021-10-05 17:55:18
作者:党博文来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 党博文)9月27日,世界经济论坛(WEF)正式发布新一期全球制造业领域“灯塔工厂”名单,三一重工北京桩机工厂成功入选,在5G+工业互联网、机器视觉、工业AI打造的高度柔性生产,的加持下,三一重工北京桩机工厂成为全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂”,在三一重工获得殊荣的背后,有何启示?

重工实力迈进“中国制造”

灯塔工厂,被誉为“世界上最先进的工厂”,是由达沃斯世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同遴选的“数字化制造”和“全球化4.0”示范者,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

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根据全球灯塔网络的官方说明,全球灯塔网络(Lighthouse Network)是一个生产工厂和其他设施的社区组织,在采用和整合第四次工业革命(4IR)的尖端技术方面处于世界领先地位。而构成灯塔网络的个体“灯塔工厂”,则是指在第四次工业革命尖端技术应用整合工作方面卓有成效,堪为全球表率的领先企业。

项目评选自2018年启动至今,计入此次入围的21家工厂,已经在全球范围认证了90家“灯塔工厂”。在全球"灯塔工厂"网络中,累计有29家位于中国大陆,分布于3C电子、家电、汽车、钢铁、新能源等行业。中国也是拥有"灯塔工厂"最多的国家,再次印证中国制造的强大实力。而三一重工北京桩机工厂则是全球重工行业首家世界灯塔工厂,代表在重工行业的中国制造硬核实力。

世界经济论坛官网上这样介绍三一桩机工厂的入选理由:面对多品种、小批量的工程机械市场不断变化、日益复杂的需求,三一利用先进的人机协同、自动化、人工智能和物联网技术,将劳动生产率提高85%,将生产周期从30天缩短至7天,减少77%。

三一重工董事长梁稳根指出,北京桩机工厂成为世界灯塔工厂,是三一的新名片,是三一数字化转型的里程碑,是三一成为智能制造先驱的关键一步。

8大柔性工作中心破局制造瓶颈

据了解,三一重工北京桩机工厂位于北京市昌平区南口产业园,占地面积40000平方米,是全球最大的桩工机械制造基地,也是全球重工行业智能化程度最高、人均产值最高、单位能耗最低的工厂之一。

其中,北京桩机工厂生产的旋挖钻机是三一的王牌产品,也是工信部认证的“制造业单项冠军产品”。三一旋挖钻机全球市场占有率连续10年稳居第一,在国内每3台旋挖钻机中就有一台是三一制造。在海外,其远销俄罗斯、巴西、泰国等60多个国家地区,全球客户认可度极高。

众所周知,桩工机械作为重型装备,其生产模式属典型的离散制造,多品种、小批量、工艺复杂。更大的挑战在于工件复杂,又大又重又长,例如170多种钻杆中最长27米重达8吨,20多种动力头最重达16吨。

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经过自动化、数字化、智能化升级后,三一桩机工厂共有8个柔性工作中心,16条智能化产线,375台全联网生产设备。基于树根互联工业互联网平台,生产制造要素实现全连接,整个工厂已成为深度融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体”。

首先,三一桩机工厂有一个“智能大脑”——FCC(工厂控制中心),它也是整个工厂智能制造的核心。通过FCC,订单可快速分解到每条柔性生产线,每个工作岛,每台设备,每个工人,实现从订单到交付的全流程数据驱动。沿着数据流程,产品能够“了解”自己被制造的全过程和细节。

机器视觉系统,是工厂内无处不在的“慧眼”。借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络,桩机工厂实现了智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的深入应用,并解决了“16吨动力头无人化装配”、“厚40mm、宽60mm钻杆方头多层单道连续焊接”等多个世界难题。

智慧物流的实现,则交给了聪明的货物搬运“飞毛腿”——AGV小车。在精准授时、低时延的5G无线工业专网的保证下,行业首创2台AGV“双车梦幻联动”,实现27米超长超重物料的同步搬运和自动上下料。

“大脑”“眼睛”“飞毛腿”高效协同分解任务,智慧工厂的“双手”也在同步飞速运转。在工厂内,基于5G+AR设备的“人机协同”技术已得到广泛应用。物料分拣、销轴装配等传统劳累活、危险活不再需要人力操作,全部由机器人高效完成。

灯塔工厂背后:根云平台撬动数字化变革“支点”

2020年,三一桩机工厂的人均产值已达到1072.8万元,是全球重工行业当之无愧的“灯塔标杆”。

三一智能制造研究院院长董明楷表示,桩机“灯塔工厂”在行业率先采用“工业4.0”标准,打造了全球行业智能工厂的标杆,为全球行业其他“灯塔工厂”建设作出了积极表率和示范。

无疑,工厂数字化转型的核心诉求就是降本增效,而在三一桩机工厂的后台,由树根互联打造的“根云平台”通过日夜不停计算,要根据工厂里3600多个数据采集点收集的工业大数据,为每一道工序,每一个机型、甚至每一把刀具等匹配最优参数,优化生产节拍。可以说,在三一桩机工厂里,由树根互联打造的“根云平台”成为了撬动质量变革、效率变革和动力变革的支点。

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三一智能制造研究院院长董明楷指出,今天的桩机工厂就是一个脑子聪明、眼疾手快的工程师,实现了工匠精神与经验的参数化与软件化,

高度柔性生产,让生产潜能得到极大发挥,相比于改造前,桩机工厂在同样的厂房面积产值翻了一番,总体生产设备作业率从66.3%提升到86.7%,平均故障时间下降58.5%。目前,该工厂可生产近30种机型,“柔性智造”水平全球领先,实现了“大象跳舞”。

截至目前,根云平台已形成了三大核心通用能力,包括多种类工业设备的大规模连接能力、多源工业大数据和AI的分析能力、多样化工业应用的开发和协同能力等。可以向下对接海量工业设备,向上支持工业应用的快速开发与部署,发挥类似Windows、安卓、iOS等操作系统的作用,以降低企业接入新技术,实现数字化的成本和门槛。

从福田康明斯到三一重工,客户频频斩获“灯塔工厂”认证的背后,是树根互联赋能实力的体现。通过服务等数百家各个垂直领域的工业企业,树根互联的根云平台已吸收了各类工业企业的需求,在平台当中沉淀出足够多可配置的模块和服务,不断强化“数字化转型新基座”定位价值。

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责任编辑:党博文

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