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工作人員在中國商飛公司總裝制造中心智慧數(shù)控車間使用AR眼鏡操控虛擬電子屏幕。本文由上海宏東轉載發(fā)布;本公司專業(yè)生產G型螺桿泵,耐干磨管道離心泵,不銹鋼磁力泵,氣動隔膜泵,氟塑料泵等;歡迎訪問官網查詢具體產品信息。
隨著新一代工業(yè)革命的到來,各國紛紛從自身的優(yōu)勢領域切入,以謀求在新的產業(yè)分工中獲得有利位置。而以上海為龍頭的泛上海工業(yè)帶在產業(yè)基礎、資金成本、通達能力等方面具有全球獨一無二的綜合優(yōu)勢,或將成為第四次工業(yè)革命的地理樞紐。
從全球范圍內來看,泛上海工業(yè)帶的產業(yè)門類最為齊全,這樣的布局增強了門類之間的互聯(lián)性,交叉學習的效率更高,可以在較短時間內實現(xiàn)所有門類的整體變革。更為重要的是,泛上海工業(yè)帶還圍繞不同產業(yè)門類形成了緊密的上下游簇群,能在極短的時間內實現(xiàn)產業(yè)配套。
因此,打響“上海制造”品牌,不僅擦亮了上海的這塊金字招牌,也將有力提升上海參與全球合作競爭、配置全球資源的實力。
國產大飛機拉升上海制造“工業(yè)內生力”
□記者賈遠琨上海報道
戴著AR眼鏡操控虛擬電子屏幕、端著相機給零件進行立體掃描……這場景像在進行一次增強現(xiàn)實的游戲,但事實上他們是在制造、檢測飛機零件。
日前,記者在國產大飛機生產加工零部件的智慧數(shù)控車間看到,物聯(lián)網、AR、云計算等時下最炙手可熱的技術都在這個車間有所應用。
據(jù)了解,大型客機制造是一項高度集成的系統(tǒng)工程,被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的王冠”。一架C919大型客機,有724根線纜、2328根導管、總長近80公里管線,零部件總數(shù)達250萬個,毫無疑問,這是一項精細活。
智慧車間造飛機靠譜嗎
走進上海飛機制造有限公司的智慧數(shù)控車間,最忙碌的是一條無人零件生產線。數(shù)控機床、運載機器人、AGV小車,甚至是物料架和托臺,所有設備都植入了一根“神經”,實現(xiàn)設備之間的信息交互。
數(shù)控機床將零件加工好,運載機器人便接收到信息前去取件,自動“喚醒”水箱對零件進行超聲波清洗,隨后放置在托架上,由AGV小車運出車間。整個過程實現(xiàn)無人化作業(yè)。
上海飛機制造有限公司數(shù)控機加車間黨支部書記許江煒說:“操作工人從線性工作中解放出來,從一身油污到一身清爽,工作效率也大大提高。”
自動化生產線在汽車等裝備制造行業(yè)早已有大規(guī)模應用,這個智能生產線有什么特別?
盡管一架飛機上有幾十萬個零部件,然而零部件的種類繁雜,很多零部件用量不大,但加工難度卻很大。
許江煒拿起一個造型不規(guī)則的零件告訴記者,這個叫作“角片”的零部件用于飛機的平尾,一架飛機僅用1片,每月生產30片左右,因為需求量小,如果采用類似于汽車制造的自動化流水線模式,生產成本太高。要滿足飛機制造的精度高、數(shù)量少的特殊需要,只能采取個性化定制的柔性智能生產模式。
簡單地說,這一生產模式就是工藝員“打樣”、機器“復制”。由工藝員按照設計要求,打造出第一件符合要求的零件,以數(shù)據(jù)導入的方式讓這一零件的加工、檢測要求進入生產管理系統(tǒng),后面就由機器人根據(jù)生產系統(tǒng)指令進行同一標準的小批量自動化零件生產。
“在智能數(shù)控車間,只要確保機床刀具的尺寸是對的,就不用擔心它出現(xiàn)偏差,減少了人為因素導致的誤差和干擾。” 2010年進入上海飛機制造有限公司的高級銑工陳海明說。
機器人來了,人去干什么
在產品檢測區(qū)域,一個裝有十幾只“眼睛”的機器人正在對一個零部件進行全方位掃描,機器人拍攝下的零部件圖像直接輸入電腦,與電腦中的設計圖紙進行比對,就可看出這一零件的制造是否符合設計要求。過去兩三個小時才能完成的檢測項目現(xiàn)在兩三分鐘就完成了。
機器這么“聰明”,是不是就不再需要工人了?
其實,在這個智慧車間,除了生產流水線,還有一條隱性“流”,即信息流,整個車間的運行信息匯總到實時監(jiān)控平臺,使車間“透明化”,所有信息匯總給操控人員,人的作用就能更好地發(fā)揮。
比如,植入“神經”的加工設備工作情況怎么樣,如何檢查?一位工作人員帶著AR眼鏡,手指在空中點動,這是工作人員在實時監(jiān)控設備運行情況。運用AR技術,眼鏡投射出的電子屏幕能夠反映設備的工作狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)、設計圖紙,你需要什么資料,就直接用手點擊虛擬的屏幕調取,省去了在電腦上反復調取資料、數(shù)據(jù)比對的麻煩?!霸谶@里工作,充滿了科技感,很酷!”操作人員介紹起來興趣盎然。
“車間的智能化改造不是讓機器替代人,而是對人提出了更高的要求?,F(xiàn)在我們的工藝員既要懂設計,又要懂生產,還要懂質檢,才能保證整個系統(tǒng)的安全運行。”上海飛機制造有限公司科技管理部部長汪順利說。
有了智能裝備,傳統(tǒng)技藝是不是就不需要了?令人意想不到的是,30多年未出過一個次品的全國勞模胡雙錢就在這個車間?!拔覀儚膭谀I砩蠈W習的不僅是精神,還有他的操作經驗,我們要做的事情是將這些經驗數(shù)據(jù)化、結構化,更便于技術的傳承和提升?!痹S江煒說。
智能改造是試驗田也是孵化器
整個數(shù)控車間的員工有300多人,35歲以下的占90%,“90后”占50%。時代變了,生產模式必須要變。
除了已經進行智能化改造的機械加工車間外,飛機制造的部裝、工裝、總裝車間的智能化改造是未來的方向。
自2017年9月,上海飛機制造有限公司決定對加工車間進行智能改造至今,800毫米以內的零件生產已經實現(xiàn)了智能生產,下一個目標是實現(xiàn)800毫米以上零件的智能化制造。
“我們已實現(xiàn)小批量、多品種、多工序的混線生產,下一步將向單件流、完全個性化定制的方向努力,也就是說未來任何零件都可以個性化定制,只生產一件也不至于抬高成本,不受批量化生產的限制。”許江煒說。
難點不在于做不到,而在于想不到。智慧數(shù)控車間是一塊試驗田,也是一個孵化器,未來智能化改造還將向綠色、節(jié)能、環(huán)保、互聯(lián)網化發(fā)展。
比如,數(shù)控機床作業(yè)需要冷卻液,現(xiàn)在是通過加注的方式更換冷卻液,未來通過智能化改造可以實現(xiàn)冷卻液的循環(huán)利用,降低成本,保護環(huán)境。
又如,飛機零部件造型復雜,一般成品只占到原始物料的三分之一,三分之二的物料被削掉了,通過智能化設計,將廢棄掉的鋁屑直接回收壓制,降低廢料處理的物流成本。
再如,移動互聯(lián)網時代,智能車間的信息系統(tǒng)可以與每個員工的手機連接,讓員工上班的路上就可以通過手機看到自己當天的生產任務、設計圖紙、生產難點。
要完成飛機制造的批量生產任務,沒有智能制造是難以實現(xiàn)的,也難以保證產品質量。通過智能化改造,尋找效率更高、可靠率更高、成本更低的生產模式,我國的飛機制造業(yè)正在不斷探索升級中。