7月24日，全國智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)在東莞召開。高規(guī)格盛會(huì)，是對(duì)東莞勁勝股份智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，乃至東莞全市“機(jī)器換人”、智能裝備領(lǐng)域的認(rèn)可。但其實(shí)，勁勝之外，東莞其他智能車間也在崛起，各有千秋。它們“智”在哪里？有何意義？今日起，本報(bào)推出《走進(jìn)智能車間》系列報(bào)道，探訪正靜悄悄發(fā)生在莞邑大地的“車間革命”。
近200臺(tái)數(shù)控機(jī)床轟鳴不斷，每臺(tái)機(jī)器人前好幾款品牌手機(jī)殼同時(shí)在加工；偌大的廠房里只有幾個(gè)工人，時(shí)不時(shí)對(duì)著設(shè)備顯示屏寫寫畫畫；二樓中央控制室大屏幕上幾個(gè)色塊和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)閃現(xiàn)，紅色報(bào)警、綠色運(yùn)行、黃色待機(jī)……這樣一幕無人工廠的場(chǎng)景，讓前來東莞勁勝精密組件股份有限公司參觀的人贊嘆不已。
更多“智能”被隱藏在幕后?？總鞲衅鱽斫o機(jī)器裝上眼睛、神經(jīng)，用先進(jìn)軟件來充當(dāng)“大腦”建模、排期，給每臺(tái)設(shè)備測(cè)“心電圖”看看是否“亞健康”……種種網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的應(yīng)用，才是讓車間“智能”起來的關(guān)鍵所在。
多：“一心多用”同時(shí)搞定九種產(chǎn)品
勁勝車間參觀的首站，是一臺(tái)藍(lán)色外衣的工業(yè)機(jī)器人，它站在一個(gè)加工中心邊上，幾臺(tái)“小車”穿行運(yùn)送著好幾款不同外觀風(fēng)格的手機(jī)殼。令人叫絕的是，這個(gè)機(jī)器人居然可以識(shí)別九種模具，同時(shí)生產(chǎn)九種不同品牌的產(chǎn)品。
一般來說，工業(yè)機(jī)器人雖然能完成一些高難度工作，但僅僅限于固定動(dòng)作，任務(wù)一變，產(chǎn)品一多，就會(huì)傻眼。更不用說這種江湖絕頂高手“一心二用、左右互搏”的絕招。勁勝怎么做到的“一心九用”呢？
“秘訣就是給機(jī)器人裝上芯片”，勁勝總裁王建介紹，這就像機(jī)器人長(zhǎng)了個(gè)眼睛。產(chǎn)品被“小車”運(yùn)過來時(shí)，就會(huì)將整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)；云平臺(tái)就像“大腦”，知道每個(gè)產(chǎn)品該怎么鉆孔、切削，然后下達(dá)指令給機(jī)器人。通過類似身份證一樣的芯片編碼一一對(duì)應(yīng)，再靠傳感器識(shí)別得一清二楚，否則九個(gè)產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)，很容易亂成一鍋粥。
與“多”相對(duì)應(yīng)是“省”，特別是人工的節(jié)省。“以前需要200個(gè)人，如今實(shí)現(xiàn)智能化車間后，工人的數(shù)量銳減至不到34人。” 王建稱，按照設(shè)想，這個(gè)數(shù)字還要進(jìn)一步下降，到明年，可能就只需要13個(gè)人了。
快：“數(shù)據(jù)雙胞胎”充當(dāng)最強(qiáng)大腦
智能車間的第二個(gè)特點(diǎn)，就是“快”。首先是硬件設(shè)備加工速度快。例如，高速高精的鉆攻中心，主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到兩萬四，而同類產(chǎn)品轉(zhuǎn)速一般只能上萬。比起國外一流產(chǎn)品，這種加裝了華中8型系統(tǒng)的設(shè)備也要快5%到10%。
但這還只是“骨骼和肌肉”。勁勝車間更強(qiáng)大之處，在于“神經(jīng)和大腦”反應(yīng)神速，才能做到見招拆招，唯快不破。例如，一個(gè)新品訂單過來，原本首先得進(jìn)行可行性評(píng)估-設(shè)計(jì)制圖-開模-打樣等多個(gè)環(huán)節(jié)。如今，這些環(huán)節(jié)都被一個(gè)虛擬開發(fā)系統(tǒng)代替，整個(gè)開發(fā)周期縮短了至少1/3。
華中數(shù)控董事長(zhǎng)陳吉紅介紹，他們給勁勝車間建立了一個(gè)“數(shù)據(jù)雙胞胎”，用來模擬整個(gè)實(shí)體車間。“這樣一來，僅僅在設(shè)計(jì)制圖環(huán)節(jié)， 以往要三個(gè)人三天完成的，現(xiàn)在只要一個(gè)人一天就搞定。” 陳吉紅稱。這個(gè)“雙胞胎”由于對(duì)人工、設(shè)備、倉儲(chǔ)等情況了如指掌，算法強(qiáng)大，因此還可以快速安排合理的生產(chǎn)計(jì)劃，產(chǎn)能沒有半點(diǎn)浪費(fèi)。
不僅僅如此，它排除故障的速度也是一流。在二樓中控室，一個(gè)大屏幕左邊是3D模擬廠房，右邊實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控鏡頭下的車間，每臺(tái)機(jī)器一旦運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，就會(huì)在屏幕上顯示，每個(gè)負(fù)責(zé)人也會(huì)收到提醒、警示。要查看、處理小毛病，只需要在大屏幕上動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)；哪怕是相關(guān)負(fù)責(zé)人堵在路上，也能通過手機(jī)及時(shí)處理。
“我們還將收集到的問題，編碼建成了一個(gè)7000多條目錄的數(shù)據(jù)庫，方便工人快速處理”，說著，陳吉紅掏出手機(jī)，對(duì)著一臺(tái)設(shè)備屏幕上的二維碼掃一掃，各種問題、目錄就顯示出來了，可以進(jìn)行傻瓜式查找。
準(zhǔn)：“心電圖”精確測(cè)出機(jī)器“亞健康”
招式多，速度快，打不著敵人也是枉然。勁勝在斷刀檢測(cè)、機(jī)床體檢上，就實(shí)現(xiàn)了“精準(zhǔn)”出招。
機(jī)器人鉆切金屬時(shí)，使用的是刀具，這被稱為機(jī)器人的“牙齒”。但是，這些牙齒磨損很快，一個(gè)刀具出問題，整個(gè)生產(chǎn)線都可能癱瘓。以往工人多，可以靠人海戰(zhàn)術(shù)去逐個(gè)檢查、判斷，但現(xiàn)在，機(jī)器怎么提前預(yù)判刀具要壞呢？
這個(gè)難題，靠測(cè)“心電圖”完美地解決了。所謂“心電圖”，就是刀具運(yùn)行時(shí)主軸電流形成的高低不一的波形，類似人的“心電圖”。原則上，每個(gè)刀具“心電圖”應(yīng)該是一樣的，如果不一樣，和“其他人”對(duì)不上，就大多是刀具出了問題。
“運(yùn)行半年來，我們已經(jīng)抓到了兩次刀具發(fā)出警報(bào)，果然在兩三天后都出現(xiàn)了問題。目前我們判斷斷刀的準(zhǔn)確率，可以達(dá)到90%以上。” 負(fù)責(zé)相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)的艾普工華公司副總經(jīng)理杜俊志稱。
除了刀具“心電圖”，和人一樣，車間里的機(jī)器人、機(jī)床也會(huì)有定期的全身體檢，以判斷它們的“健康”狀況。原則上，每臺(tái)機(jī)器剛出廠和運(yùn)行一兩年后，“心電圖”應(yīng)該是一樣的，每臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)同樣產(chǎn)品時(shí)的“心電圖”也要相同。
“但機(jī)床本身有時(shí)候會(huì)疲勞，我們就定期做個(gè)‘鐵人三項(xiàng)’的檢查，讓機(jī)器前、后、左、右走一遍，走走直線走走圓。這樣形成的心電圖，再經(jīng)過比對(duì)，就提前準(zhǔn)確預(yù)判機(jī)器是否亞健康。” 杜俊志稱。
■智能車間啟示錄
國產(chǎn)化智能車間
在一步步實(shí)現(xiàn)
在“機(jī)器換人”潮下，自動(dòng)化改造東莞提速，智能車間也并不鮮見。此次勁勝之所以被工信部部長(zhǎng)苗圩、中國工程院院長(zhǎng)周濟(jì)等“點(diǎn)贊”，關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。這無疑發(fā)出了一個(gè)信號(hào)：全自主的國產(chǎn)化智能車間正在一步步實(shí)現(xiàn)，莞企再也不用去購買價(jià)格高昂的外國設(shè)備，自家的裝備系統(tǒng)完全能滿足需求。
而這背后，是勁勝聯(lián)合了華中數(shù)控等其他17家中國企業(yè)聯(lián)合攻堅(jiān)，其中不少為勁勝控股、參股。此前，莞企的校企合作、企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手也不少，如此大規(guī)模的協(xié)同創(chuàng)新實(shí)屬罕見，但效果也同樣驚人。這也證明，協(xié)同創(chuàng)新是個(gè)科研攻關(guān)的“神器”，莞企博采眾長(zhǎng)、為我所用的路子還得堅(jiān)定不移地走下去。
