摘要:走进去你会觉得怪怪的:不像以前人声鼎沸、焊花乱跳,而是几十台激光机、几套机器人按程序“自己”干活。三维五轴激光切割机能把钢板切到0.01毫米级别的精度,桁架机器人把零件抓起来对位,焊接机器人按照规划路径走一遍又一遍,整条线可以在没人盯着的情况下持续生产。以前设
中联重科智慧产业城那座5万平方米的厂房,现在很安静。
走进去你会觉得怪怪的:不像以前人声鼎沸、焊花乱跳,而是几十台激光机、几套机器人按程序“自己”干活。三维五轴激光切割机能把钢板切到0.01毫米级别的精度,桁架机器人把零件抓起来对位,焊接机器人按照规划路径走一遍又一遍,整条线可以在没人盯着的情况下持续生产。以前设备利用率不到60%,现在接近90%,产能和良率都有明显改观。
这种变化不是运气好,是一步步做出来的。比如工程机械里,三一重工把搅拌桶的备料线改造成了全流程无人化,上料、切割、分拣、码垛、配送一套流程下来不用人盯。中联那条智慧产业线能覆盖200多种钢板规格、近万种零部件,年产零件达4800万件;做成一个样板以后,别的厂家看到就像滚雪球,订单往往比第一批多三到五倍。再看船舶,济宁能源把小组立智能焊接产线投用了,效率提高大约60%,运营成本降了约30%,能耗少了15%,原来需要30个焊工的车间,现在只要两个人在监控系统就够了。这些数字好看,但把它们落地不容易。
要把自动化做成能用的东西,硬件和软件必须一块儿走。硬件端,华工把激光装备当成拳头产品来打磨。现在的三维五轴切割机能处理0.5毫米到50毫米的材料,从大型结构件到精密配件都能一次成型。有测试显示,一辆新能源车的车身框架用这套设备切割大约需要43秒,比过去用的进口机快接近一倍。激光复合焊接把焊接速度推到2.3米/分钟,是人工的六倍多,焊缝合格率从人工的80%提高到98%以上。机器人矩阵配合自研的柔性端拾器,抓取成功率超过95%,实现上料、组对、焊接、下料的闭环。每台设备都装着传感器和3D视觉,实时把精度、温度等数据上传,给后端决策系统用。
软件这半边同样重要。华工赛百把MES、WMS和数字孪生平台都做到了能和SAP、Oracle等ERP系统打通。先在电脑上把整条产线跑一遍,生产前把调试、冲突问题在虚拟环境里解决,实线停机试错时间就少了。免示教焊接技术让机器人靠视觉自动识别零件位置、规划路径,零件摆放有偏差也能自适应,换料调试的时间大幅减少。工业互联网平台把切割、物流、焊接的数据信息互通,自动排产、自动调度,流程像流水线一样顺畅。
行业里一些普遍的痛点也很现实。很多企业花钱把设备买来了,但成了信息孤岛:切割的尺寸数据传不到焊接端,物流机器人对产线进度一头雾水,常常出现错送或漏送。设备散落一地,协同效率低,自动化变成了“面子工程”。更现实的是成本,整条进口自动化产线动辄几亿元,调试半年起步,中小企业根本吃不消。就算买下了,后续还得靠外方工程师上门维护,一次上门费用就要十几万,投入和产出对不上账,很多企业掉进了“自动化陷阱”。
针对这些问题,华工的做法是把痛点当成研发方向。不闭门造车,工程师们下到车间去摸流程、记录问题:做船舶自动化前,团队在造船厂蹲了三个月,把人工焊接的难点逐条记下来;做工程机械方案时,把几十种零件的工艺摸得透透的。这样出来的东西不是为了秀技术,而是能直接上手用的工具。硬件团队和软件团队打通,传感器、算法和控制指令能无缝配合,形成了软硬一体的方案,把别人拆不开的门槛做了出来。
在推广模式上,他们先做“灯塔项目”,把一个行业的完整方案打磨好,再拆成可复用模块,根据客户差异做微定制,交付周期和成本就下降不少。工程机械里打出的样板,被快速复制到轨道交通和建筑钢结构等领域,规模效应就被放大。公司近几年研发投入持续增长,连续五年保持25%的增速,旗下三家企业入选国家级“专精特新”小巨人。研发团队五年前大约800人,现在扩到2000多人,但招聘压力仍然很大,人跟项目增长速度对不上,是摆在眼前的问题。
技术也在往外延伸。和哈工大合作的AI激光除草机器人能在30毫秒内识别一株杂草,半秒钟烧穿它的根部,一小时能处理大约10万颗杂草,不用农药,实验田里种的无农药蔬菜已经进了大学食堂。128线车规级激光雷达通过了ISO26262认证,进了自动驾驶和机器人企业的供应链,登过央视。横向应用让这些底层技术的价值不只在车间里流转。
但前面还有几件实事要跟上:一是高端制造领域对国产设备的信任还不够,需要更多成功案例来打消顾虑;二是行业细分多、工艺差别大,医疗器械和钢结构的焊接要求迥异,想把技术覆盖到更精细的领域还得进一步下沉;三是复合型人才短缺,既懂机械又懂软件、还熟悉行业工艺的复合型工程师太少。公司在扩张,但项目多、专业要求高,人才供给跟不上,这些都是现实的瓶颈。
华工的光电子信息研创园计划在2025年6月投入使用,届时硅光模块和下一代智能装备的研发会继续推进。对外是设备和系统交付,对内是研发投入和工程化能力的延伸。眼下的路还得一步一步走,技术要变成稳定的产能,这些后续的工程化动作还在继续推进。
来源:林中自在哼曲的人
