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天津滨海新区智能工厂“智造”未来

时间:2019-09-11 16:05   来源:天津学习平台    作者:admin   点击:
 
 

一汽-大众华北基地正装车间

信泰新智能工厂
 
库卡机器人忙前忙后进行焊接自动化作业,AGV物联网搬运机器人跑前跑后运送待装备件,智能机械手臂认真工作的一举一动似行云流水般……这就是智能工厂内颇具未来感和科技感的繁忙景象。

人工智能、5G、物联网、大数据、云计算等新一轮信息技术在天津滨海新区普遍应用和快速发展,在促进科技创新与进步的同时,也成为推动制造业转型升级的源动力,带来一场前所未有的变革。在这样的背景下,以提升制造效率、降低人力成本为目的,实现信息技术与传统制造业深度融合的智能化生产方式应运而生。新区先后投入8亿元,支持293个智能制造项目,并带动企业共同投入,先后建成了一汽-大众、一汽丰田、力神电池、美克家居等12家国家级、市级智能工厂与数字车间,数字化研发工具的普及率达到91.5%,关键工序的数控化率达到70.5%,数字化工具的普及率在全国处于领先水平。

近日,新区融媒体中心记者探访一汽-大众华北基地、一汽丰田新一工厂、信泰汽车二工厂、力神电池动力电池智能工厂、禧天龙塑料家居用品智能工厂、金桥焊材智能化基地(已开工建设)六家企业工厂,从中了解智能工厂的智慧与效能。

跨界融合
新一代信息技术应用
推动制造业转型升级

作为新区优势产业之一,近年来,新区汽车产业发展可圈可点,产业链上的企业抓住智能化生产契机进行转型升级,成绩显著。无论是在一汽-大众精效工厂,还是在一汽丰田新一工厂,又或者是在新启用的信泰汽车二工厂,智能化、数字化运用随处可见。

在一汽-大众为创建高品质而打造的精效工厂内,不禁让人惊叹于眼前的繁忙景象:焊装车间里1140台库卡机器人忙前忙后进行焊接自动化作业,总装车间内231台AGV物联网搬运机器人跑前跑后将待装备件运送至各条生产线,年轻的产业工人在各自的工作岗位上熟练操作着最先进的工业制造设备。8月16日,在丰田最新的TNGA架构下,植入了“电动化”“智能化”和“互联化”新技术的一汽丰田第12代全新卡罗拉轿车在天津泰达工厂正式下线。走进一汽丰田新一工厂,一股“科技之风”“绿色之风”扑面而来,作为丰田海外首座TNGA全新工厂,该工厂以智能制造和绿色制造为主导,集安全、高品质、高效率、高自动化、高柔性化于一体。天津信泰汽车零部件有限公司是一汽丰田、一汽-大众华北基地等整车企业的零部件供应商。日前,该公司二工厂(智能化生产工厂)启用,通过导入自动化生产线、增加冲切机器人设备、采用机器替人生产方式,有效带动新区汽车产业向智能制造转型升级。

近年来,泰达老品牌工业企业天津市金桥焊材集团有限公司也在设备智能化和信息计算机化方面做出很多努力,每年投在新设备上的资金达6000万元以上,目前许多工艺环节已经形成智能化。如最需要人力投入的码垛和包装环节实现“机器换人”,不仅解放了劳动力还大大提高了工作效率。投资8亿元建设的智能化制造基地已经开工建设,该基地可堪称集团多年来在智能化方面探索成果的集中展示。

过去,塑料家居用品的生产与制造一直都被外界冠以“低端”“污染”等标签。但记者走进位于高新区的禧天龙塑料家居用品智能工厂车间发现,以往的刻板印象瞬间不复存在,机械手臂在制造设备之间行云流水般地操作,一个生产效率极高的智能化生产车间映入眼帘。

与过去传统动力电池生产线人工参与度较高、数据采集不便以及流程智能化偏低不同,力神电池所打造的智能工厂项目,几乎所有环节均应用到智能化的装备和系统,工厂采用全自动生产线,建立了从原材料到成品的全方位自动化仓储物流系统,实现了卷绕、装配、注液、化成、后处理等各工序的生产自动化。

一家家获得国家及天津市智能制造试点示范及新模式应用支持的企业先后涌现,一座座携带智能化、数字化、网络化、柔性化、绿色化基因的智能工厂在新区生根发芽茁壮成长。对标国内外一流水平的智能工厂带来前所未有的效能与改变,推动新区制造业向数字化、智能化、个性化、定制化等新方向转型升级。

提质增效
基于效率和效能提升
实现价值空间的拓展

自动化是智能工厂的最主要特点之一。据一汽-大众华北基地有关负责人介绍,一汽-大众华北基地自投产以来,将全球最先进新技术、新理念带到新区,在冲压、焊装、涂装、总装车间,均采用世界领先技术。焊装车间自动化率达80%;冲压车间从板材开卷落料到冲压成型也都是自动化。喷漆线擦净、内外表喷涂、检测等全部由机器人完成,实现了100%自动化。

据金桥集团有关负责人介绍,智能化制造新基地落成后将接近“黑灯工厂”模式,成为一个行业样板。未来的生产场景中,各生产工艺环节完全连续,原材料投入到全自动生产线直接出成品。

一辆辆AGV机器人从零部件工厂里拿取隔板,八道工序一次成型,机械臂24小时不间断作业。智能化改造,使得美克美家的劳动生产率大为提高,成本大幅下降。

力神电池六期新工厂采用全自动生产线,建立了从原材料到成品的全方位自动化仓储物流系统,实现了卷绕、装配、注液、化成、后处理等各工序的生产自动化。

“自动化技术是实现智能生产过程中至关重要的一环。”禧天龙科技发展有限公司总工程师李刚民告诉记者,公司引进了国内外注塑行业最尖端的自动化装备和技术,生产线上的注塑机都配套了横走式机械手,部分生产线还自主研发了联合机器人在线装配单元。

通过实现生产环节中的自动化,减少了人为因素和外界环境的影响,产品质量稳定性更好,效率和效能也更高,从而实现产品价值空间的拓展。以力神电池为例,按照公司的规划,其整体产能将在2020年达到200亿瓦时,2025年达到500亿瓦时。智能工厂中,在线实时监测设备与高自动化生产设备实现高度集成,通过模块化设计实现动力电池全生命周期追溯,生产效率提高20%,运营成本降低20%,具备了高度自动化、数字化、智能化的特征,能够满足各种高端新能源汽车客户需求。

智慧管理
先进管理系统和理念
严格控制生产和质量

智能化管理也是智能工厂的主要特点。智能生产就是以智能工厂为核心,通过科学有效的管理,将人、机、法、料、环连接起来,多维度融合的过程。人、机、料、法、环是对全面质量管理理论中的五个影响产品质量的主要因素的简称。人,指制造产品的人员;机,制造产品所用的设备;料,指制造产品所使用的原材料;法,指制造产品所使用的方法;环,指产品制造过程中所处的环境。

在一汽丰田新一工厂内,有防止物料投放错误的系统,保证投放准确率。工厂运行数据会通过无线网络传递到计算机系统,通过计算机系统进行再次验证和数据的存储。

一汽-大众华北基地秉承先进的5P管理理念,把项目分为工厂、产品/预批量、零件/物流、流程和人员5个大模块、61个子模块,并对每个模块制定了详细的进度计划并加以跟踪,制定严格的生产控制标准和质量控制体系。

在美克美家工业园的生产车间内,每一个零部件都会有一个二维码的标签,扫码以后现场的终端会推送生产这个零部件的作业规范,哪怕是一个新工人经过基础培训以后换不同的产品时也可以很快适应。数字化形成的一张网串联起了从美克美家线上到线下的整个流程。消费者在网络或者展示店面里下单后订单就会自动传输到工厂,实现按需生产,14天即可发货。

“制约塑料家居用品行业发展的痛点正是普遍采用人力密集型生产方式,亟需产业转型升级。2016年,公司把总部从北京迁入天津滨海高新区,而最早在天津新工厂立项的时候,公司就明确了要力争成为全中国最高端的日用品智造基地之一。”李刚民说,禧天龙工厂在配套高度自动化生产系统的同时,在信息化建设方面相继引入了全球领先的德国SAP公司的企业资源计划ERP系统,意大利Piovan原料管理winfactory系统,国内领先的ASMES生产执行MES系统等。去年12月,禧天龙在行业内率先通过了工信部两化融合GB/23001贯标认证,成为塑料加工行业智造转型的示范单位。

“六期新工厂最大的特点是生产自动化和管理智能化,开创了公司锂电池智能制造的新模式。”此前,中电力神有限公司党委书记、董事长周春林曾表示,这座工厂采用全自动生产线的同时,通过引进MES系统,可以对产品进行严格的在线检测、判定,实时传输数据信息,实现了电池全生命周期的监控和追溯。

机器换人
释放积极的就业信号
对人才提出更高要求

“以前一条生产线最多时需要200人,现在可能只需要几个人就能完成。”“几名工人正在完成过去一整个车间工人们的工作量。”这样的生产情景真实存在于“机器换人”的时代。

在工业生产方面,机器人一直拥有人工无法企及的优势,这不仅体现在作业的高效率、高精度、高可靠性方面,在耐疲劳、连续作业等方面也明显优于人工。再加上我国人口成本上升,企业成本增加利润减少,机器替代人工成为不可避免的大趋势。

“机器换人”这种现象是积极的还是消极的,很难用岗位人数去评价。机器人所替换的岗位,绝大多数都是简单的、规范性的、程序性的、工具型的劳动,另外还有一些高危的、有害的行业。由于目前人工智能和智慧机器发展的水平还不太高,仍然有大量的不容易被机器所取代的岗位存在,而且从事智能生产的设备和机器,一般仍需要大量的维护和管理人员,所以,智能化生产的方式虽然消灭了一些岗位,同时也带来了一些新的岗位。但是,这些岗位对员工的综合素质要求也会比较高。事实上,在结构调整和升级的制造业,市场对智能化生产相关领域人才的需求会更大。

“使用智能化设备后,极大地减轻了我们工人的人力负担,同时还把产品质量搞上去了,这对于我们来说是件好事儿。”据禧天龙生产组长暴亚辉介绍,现如今,生产塑料收纳产品的注塑机每天24小时连续运转,以公司从奥地利引进的恩格尔注塑机为例,每天可生产塑料收纳箱超过3600个,平均每24秒就有一只新箱子诞生。

“现在我们更多地让员工变成多能工,由单任务的串行变成多任务的并行,变成一个柔性的生产方式。”美克美家有关负责人表示。

现代化的数字化工厂离不开精益求精的人才,持续升级的精效目标是不断优化的结果。一汽-大众天津公司技术工人刘广志就是这样一位精益求精的人才。他不但是一名出色的油漆工技师,精通喷涂机器人,熟练掌握机器人喷涂仿型编辑和在线喷涂调试,还擅长油漆车身喷涂质量优化和漆膜喷涂缺陷解决,担任新实验室负责人,2018年累计优化质量项目370余项;还是一名优秀的培训老师,累计培养出质量优化技工12人,设备操作技工25人。以刘广志为代表的一汽-大众技术工人,秉承“工匠精神”,持续不断地精进技术。刘广志累计参与一汽-大众重要技术攻关项目60余项,带领团队出色完成了多个车型喷涂仿型的自主匹配和喷涂调试工作,累计为公司节约成本达1000万元以上。

随着智能化生产方式的普及,企业拥有高技能人才,就能在竞争中显现优势。天津市通过“海河工匠”政策积极鼓励企业培养产业技能人才队伍。在天津市“海河工匠”建设工作推动会暨《天津开发区促进产业技能人才队伍建设行动计划(2019-2025年)》发布会上,天津一汽丰田汽车有限公司、一汽-大众汽车有限公司天津分公司等10家企业被授予“海河工匠培训基地”企业培训中心。一汽丰田有关负责人作为企业代表发言时表示,技能人才是人才队伍的重中之重,是推动企业发展的动力源泉,一汽丰田将以“海河工匠培训基地”认定为契机,不断强化对技能员工的培养。
 
(作者:张文弟 牛婧文 作者单位:滨海新区融媒体中心 版权归原机构和作者所有 如有侵权,请联系我们删除)
 

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