智能工廠分基礎(chǔ)級(jí)、先進(jìn)級(jí)、卓越級(jí)和領(lǐng)航級(jí)四個(gè)層級(jí)。我們見識(shí)了基礎(chǔ)級(jí)智能工廠的“點(diǎn)上突破”，也領(lǐng)略了先進(jìn)級(jí)智能工廠的“全線貫通”。今天，我們把目光投向金字塔尖——卓越級(jí)智能工廠。它們不僅是自動(dòng)化的集大成者，更是智能制造的最高標(biāo)準(zhǔn)。這些工廠到底長(zhǎng)什么樣？又憑什么代表中國(guó)先進(jìn)制造的巔峰水平？我們先去一家全球唯一實(shí)現(xiàn)全流程挖掘機(jī)智能制造的生產(chǎn)基地看看。
總臺(tái)央視記者 張叢婧：造挖掘機(jī)可能并不稀奇，但您見過機(jī)器人生產(chǎn)挖掘機(jī)嗎？在這個(gè)智能工廠里，干活的主力軍可都是各種類型的機(jī)器人，它們不僅可以自己搬東西，還能夠這樣進(jìn)廠擰螺絲。這些賽博師傅們干活怎么樣？咱們一起進(jìn)廠看看。
走進(jìn)產(chǎn)線，一個(gè)個(gè)工業(yè)機(jī)器人正“各司其職”地忙碌著。它們不僅擁有能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的“機(jī)械臂”，頭頂還搭載著9個(gè)“眼睛”，正實(shí)時(shí)掃描工件位置與狀態(tài)。
這個(gè)機(jī)械臂正穩(wěn)穩(wěn)握著擰緊軸，給這臺(tái)挖掘機(jī)車身上螺栓，動(dòng)作又快又穩(wěn)。即便面對(duì)“上下車身合體”這樣的復(fù)雜工序，也能精準(zhǔn)完成對(duì)接，無(wú)需人工干預(yù)。
中聯(lián)重科土方機(jī)械公司副總經(jīng)理 毛青：這是我們的一個(gè)智能合車的裝置，這個(gè)合體是無(wú)人化的操作，原來是需要5個(gè)員工，現(xiàn)在通過我們智能化的提升，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)人來看一看，就可以實(shí)現(xiàn)上下車的合體。
在這座工廠里，近1000個(gè)工業(yè)機(jī)器人分布在60條高度柔性化的智能產(chǎn)線上，從鋼板下料、焊接、機(jī)加，到涂裝、裝配、調(diào)試，挖掘機(jī)生產(chǎn)的6大核心環(huán)節(jié)，全部由機(jī)器人“包辦”。它們能在復(fù)雜坡口加工時(shí)實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度，能在“黑燈工廠”模式下完成24小時(shí)無(wú)人作業(yè)，能在智能倉(cāng)儲(chǔ)中自動(dòng)調(diào)度物料，還能在空中物流系統(tǒng)中高效轉(zhuǎn)運(yùn)，構(gòu)建起一套全流程無(wú)人化的生產(chǎn)體系。
而這些工業(yè)機(jī)器人之所以能如此“默契”地協(xié)同作業(yè)，離不開工廠自主研發(fā)的“智慧大腦”。
中聯(lián)重科中科云谷總經(jīng)理 曾光：你可以把整個(gè)超級(jí)工廠看作是一個(gè)巨型交響樂團(tuán)，這些工業(yè)機(jī)器人就像是里面的一個(gè)個(gè)樂手，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行大量運(yùn)算，來把整個(gè)工廠給井井有條指揮起來，讓整個(gè)樂團(tuán)能夠齊心合力演奏出一曲交響樂。
記者探訪：人形機(jī)器人進(jìn)廠當(dāng)“學(xué)徒”
除了這些經(jīng)驗(yàn)豐富的工業(yè)機(jī)器人“老員工”，近期廠里還來了一批“新學(xué)徒”——人形機(jī)器人。
張叢婧：這個(gè)“賽博師傅”剛上崗不久，正在這里熟悉它的工作內(nèi)容和環(huán)境，您看它現(xiàn)在正在挨個(gè)對(duì)這些零部件進(jìn)行辨認(rèn)和記憶，它的工種是分揀員，學(xué)習(xí)之后就可以快速又精準(zhǔn)地完成分揀任務(wù)。
在裝配線上，一位人形機(jī)器人正專注地對(duì)孔擰螺絲；不遠(yuǎn)處，另一位正拿取沖壓后的高溫板材，還能勝任焊接部位調(diào)節(jié)等過去由人工承擔(dān)的危險(xiǎn)工種。目前，廠里已有十多位“賽博師傅”在不同工位上崗，而產(chǎn)線后方，還有更多人形機(jī)器人“學(xué)徒”在等待機(jī)會(huì)。
張叢婧：您看，機(jī)器人正在這里做崗前培訓(xùn)，工作人員通過不斷訓(xùn)練，可以提高它的速度、精度、準(zhǔn)確度。未來，這些機(jī)器人就可以更好地適應(yīng)不同工位的工作環(huán)境，可以勝任更多工種。
為了讓人形機(jī)器人更快“出師”，廠里建設(shè)了擁有近百個(gè)工位的訓(xùn)練場(chǎng)，持續(xù)開展大規(guī)模數(shù)據(jù)采集與技能訓(xùn)練。同時(shí)，還打造了具身智能平臺(tái)，包含云端超腦、大小腦端到端算法模型，以及從數(shù)據(jù)采集、處理、標(biāo)注，到模型訓(xùn)練、測(cè)評(píng)、推理部署的整套工具鏈。通過這個(gè)平臺(tái)，所有工業(yè)機(jī)器人與人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，保障自主進(jìn)化與生產(chǎn)閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，為未來更高級(jí)別的智能生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
毛青：通過軟硬件協(xié)同進(jìn)化形成新的生產(chǎn)模式，工業(yè)機(jī)器人和人形機(jī)器人集群協(xié)同作業(yè)，從現(xiàn)在的多品種、小批量的超大規(guī)模敏捷制造，進(jìn)化到未來的單件個(gè)性化定制，打造自感知、自適應(yīng)、自決策的新型智能工廠。
記者觀察：數(shù)據(jù)是怎樣撬動(dòng)高鐵制造的？
卓越級(jí)智能工廠的頂尖實(shí)力，不僅體現(xiàn)在重型裝備的機(jī)器人化生產(chǎn)上，更在對(duì)精度、可靠性要求極致的制造領(lǐng)域彰顯優(yōu)勢(shì)。它的核心，是將“全流程智能決策”貫穿始終，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)提質(zhì)增效，引領(lǐng)制造業(yè)向高端化、精細(xì)化方向發(fā)展。
這個(gè)自動(dòng)化車間生產(chǎn)的，是重達(dá)800斤的列車車輪。這里一天可以生產(chǎn)5列高鐵加4列地鐵的車輪。按照質(zhì)量要求，新車輪必須能跑120萬(wàn)公里不出問題。這樣嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，如何做到？
在車間生產(chǎn)指揮中心，記者看到，大屏幕上實(shí)時(shí)跳動(dòng)著各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)。技術(shù)人員介紹，與一般工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不同，這里的數(shù)據(jù)不僅同步顯示每個(gè)環(huán)節(jié)的人機(jī)互動(dòng)狀態(tài)，還直接承擔(dān)指揮調(diào)度功能。
此時(shí)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)警示事件，顯示軸箱電器件組裝工位有“怠工”現(xiàn)象。
中車青島四方機(jī)車輪軸智能制造車間工藝經(jīng)理 孫進(jìn)發(fā)：發(fā)現(xiàn)人員信息采集出現(xiàn)了異常，需要在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)將事件處理完成。
工作人員告訴記者，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)讓自動(dòng)化車間的每一個(gè)操作細(xì)節(jié)都處在嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)督之下：從原材料規(guī)格檢測(cè)，到加工參數(shù)設(shè)定，再到成品精度核驗(yàn)，每一步都有數(shù)據(jù)記錄與校驗(yàn)，讓違規(guī)操作與產(chǎn)品瑕疵無(wú)處遁形。
更重要的是，數(shù)據(jù)賦能還破解了高鐵制造中的“精密難題”。在車輪與輪軸的“壓裝”工序中，車輪內(nèi)徑比輪軸外徑略小，需要施加80多噸的擠壓力才能實(shí)現(xiàn)“小環(huán)套大軸”。而每一個(gè)車輪內(nèi)徑、每一根輪軸外徑都存在發(fā)絲般的微小誤差，過去人工無(wú)法精準(zhǔn)匹配，常導(dǎo)致結(jié)合牢固度不均。如今，智能算法自動(dòng)采集每一組零件的尺寸數(shù)據(jù)，計(jì)算出“黃金匹配比例”，確保每一組車輪與輪軸的結(jié)合牢固度完全一致，滿足高鐵行駛的安全要求。
中車四方股份公司技術(shù)工程部副部長(zhǎng) 徐峰：實(shí)現(xiàn)從工藝到制造，再到現(xiàn)場(chǎng)信息化執(zhí)行，最后信息采集判定反饋，全流程智能化閉環(huán)，讓數(shù)據(jù)貫穿始終，以智能決策推動(dòng)生產(chǎn)提質(zhì)增效。
目前，這家高鐵生產(chǎn)工廠的生產(chǎn)效率提升20%，人員投入減少30%，整車制造周期平均壓縮5天。這座“高效柔性、敏捷響應(yīng)、人機(jī)協(xié)同、動(dòng)態(tài)調(diào)度、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的軌道交通裝備卓越級(jí)智能工廠，已成為行業(yè)標(biāo)桿——如今國(guó)內(nèi)43%的高速動(dòng)車組、90%的城際動(dòng)車組和30%的地鐵，都出自這里，為我國(guó)軌道交通事業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
卓越級(jí)智能工廠成“中國(guó)制造”標(biāo)桿
從重型機(jī)械的機(jī)器人集群作業(yè)，到高鐵制造的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)管控，卓越級(jí)智能工廠在不同領(lǐng)域展現(xiàn)出“全流程智能決策”的核心能力。這種能力如何推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)？來聽專家的解讀。
目前，230余家卓越級(jí)智能工廠覆蓋31個(gè)省（區(qū)、市），涵蓋超80%的制造業(yè)行業(yè)大類，代表了當(dāng)前我國(guó)智能制造的最高水平。
中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院產(chǎn)業(yè)所助理研究員 李沐齋：卓越級(jí)智能工廠在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，都實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析應(yīng)用，能對(duì)產(chǎn)品全生命周期和供應(yīng)鏈全環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化管控和在線優(yōu)化。
專家指出，卓越級(jí)智能工廠最核心的亮點(diǎn)，在于人工智能技術(shù)在全業(yè)務(wù)流程的深度滲透——從智能化輔助產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、智能排產(chǎn)調(diào)度，到智能化經(jīng)營(yíng)決策、供應(yīng)鏈優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了“用數(shù)據(jù)說話、用智能決策”，讓工廠從“自動(dòng)化生產(chǎn)”升級(jí)為“智能化運(yùn)營(yíng)”。
李沐齋：卓越級(jí)智能工廠更強(qiáng)調(diào)人工智能的全面應(yīng)用，基本達(dá)成全業(yè)務(wù)流程智能化決策。這種全流程智能管控，不僅提升企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力，更為行業(yè)樹立了轉(zhuǎn)型的榜樣。
數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)已培育的230余家卓越級(jí)智能工廠中，產(chǎn)品研發(fā)周期平均縮短28.4%，生產(chǎn)效率平均提升22.3%，不良品率平均下降50.2%，碳排放平均減少20.4%，在提質(zhì)、增效、降本、減碳上取得顯著成效。
中國(guó)工程院院士 王堅(jiān)：人工智能可以看到整個(gè)生產(chǎn)過程看不到的瑕疵和曲線，可能整個(gè)生產(chǎn)的過程會(huì)改變，生產(chǎn)的效率可能以你肉眼看不到的方式也會(huì)改變，這個(gè)非常值得期待。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)470臺(tái)/萬(wàn)人，遠(yuǎn)超全球平均水平。制造業(yè)全面創(chuàng)新升級(jí)，產(chǎn)線切換靈活調(diào)整、自主調(diào)優(yōu)；設(shè)備故障精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)程干預(yù)；產(chǎn)品功能按需生成、個(gè)性定義，標(biāo)志著我國(guó)制造業(yè)邁入全要素協(xié)同的智能化新階段。 （總臺(tái)央視記者 朱江 張叢婧 宋建春 湖南臺(tái)）
