图为(wei)东(dong)方汽轮机绿色高效焊接数字化车间。贾伟明/摄(人民(min)视觉)
高端装备,大国重器,产量少却(que)要求高,多须(xu)根据客户(hu)要求定制化生产,且不同零部件常常由(you)不同产线离散(san)制造,最终组装在一起。它们的生产是否需要智能化,智能化又能否实现?
带着问题(ti),记者走进四川德阳东(dong)方汽轮机有限企业,国内首台F级50兆瓦重型燃机G50、“华龙一号”核电汽轮机等大国重器诞生于此。
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置(zhi)。叶片是汽轮机的关键零件,也是最精细的零件之一。在汽轮机叶片加工(gong)“黑灯产线”,智能物流设备快速移动,将叶片毛(mao)坯交到机器人“手中”。一夹一放(fang),叶片毛(mao)坯进入夹具,开始进行数控加工(gong)。
不远处,焊接数字化车间,智能焊接机器人不仅能自动焊接上万个焊接点,还能“看到”焊接情况(kuang),实时自动检测电压电流……
在这里,9个数字化车间、5G全连接数字化工(gong)厂正涌现源(yuan)源(yuan)不断的生产力。
“近年来,客户(hu)对产品的需求不断提高,亟须(xu)通过智能化改造,提高生产效率。”东(dong)方汽轮机数字化与智能制造部副部长(chang)易(yi)泰勋(xun)说,汽轮机等高端重型装备制造精密度要求高,传统设备不够(gou)“聪明”,对焊接、叶片加工(gong)等岗位的技(ji)术(shu)人员提出了很高的要求。2018年前后,东(dong)方汽轮机尝试打造汽轮机叶片加工(gong)数字化车间。到2021年,全面推进数字化转型,投入大量资金(jin)实施智能化改造。
但改造第一步就遇到了困难——缺少相关技(ji)术(shu)解决方案供应商。“大家没有成熟的经验可以借鉴(jian),需要自己梳理需求,与生产部门沟通,向专业技(ji)术(shu)团队反馈(kui)改造思路(lu)。”易(yi)泰勋(xun)和团队重新梳理生产工(gong)艺,调整车间布局,并(bing)利用专业App模拟(ni)改造后的车间和产线,估(gu)算生产效率,引入智能机器人等设备。
但仅添设备,还远谈(tan)不上数字化转型。高端装备生产涉(she)及(ji)原材料采购、研发设计(ji)、生产制造、供应链管理、产品营(ying)销和用户(hu)服务等方面。“重要的是解决系统性建设难题(ti),搭建新的生产管理系统,由(you)内而外全面转型。”易(yi)泰勋(xun)说。
东(dong)方汽轮机一方面设计(ji)全新的工(gong)艺流程,确定生产、销售每(mei)个环节的数据输入来源(yuan)和输出方式,逐渐搭起数字化生产管理系统;另一方面,对生产人员进行数字化培训,帮他们适应数字化生产模式,不断提升技(ji)能水(shui)平。
“从系统搭建开始,生产人员就深度参与数字化改造,很多操作功(gong)能都由(you)他们提需求,改造团队来想办法实现。”易(yi)泰勋(xun)记得,叶片加工(gong)过去需要人工(gong)存取部件,耗时耗力。生产人员提出自动仓储物流的想法后,智能机器人很快被引入。
2022年叶片加工(gong)“黑灯产线”建成,叶片质量合格率达99%,人均效率提升650%;在焊接数字化车间,依托智能机器人,一次焊接合格率接近100%。
“在数字化转型之初,很多人担心会被机器取代。”易(yi)泰勋(xun)说,后来生产人员发现,不仅劳动强度降低,大家还掌握了更多数字化常识,适应了新型生产需要,“不少人转岗到工(gong)艺、研发等部门,获得了更多发展空间。”
对于高端装备而言,只提高加工(gong)精度还不够(gou)。由(you)于高度定制化,每(mei)一台装备的构造、设计(ji)、工(gong)序、工(gong)艺都不同。以汽轮机为(wei)例(li),“上万个零部件里,哪怕单个部件无法匹配,或者任一环节出现问题(ti),都会导致装配时出现巨大误差。”易(yi)泰勋(xun)说,“过去,装配叶片时要试错(cuo),发现有误差,就需要拆开修正,再重新装配。”
每(mei)一个装备、每(mei)一次组装,如果都要试错(cuo),效率就会低下,怎么办?工(gong)厂自主开发App系统,先行数字装配,“模拟(ni)”组装,快速发现可能存在的测量误差和变(bian)形等问题(ti),有针对性地提前解决,生产效率提高了:在冷端部件数字化车间,燃机轮盘(pan)叠装无需二次拆开;产品总装时间较过去缩短一半,汽轮机在离散(san)制造中实现了柔性协同。(记者?王永(yong)战)