機器人化身“智造能手”,平均日產3輛復興號車體
數智化車間里的“中國速度”
近日,在中車唐山公司關鍵零部件數字化智能車間,工作人員調試智能化設備對部件進行打磨。河北日報記者 王育民 攝
生產一輛復興號車體需要多久?中車唐山機車車輛有限公司(以下簡稱“中車唐山公司”)給出答案:“不到半天”。
在這里,代表“中國速度”的復興號動車組列車關鍵零部件生產及物流全過程無需人工干預,平均日產3輛車體,跑出了數智化生產的“中國速度”。
近日,筆者走進中車唐山公司關鍵零部件數字化智能車間,探尋數智化工藝里的高效秘訣。
一條條機械臂上下揮舞,焊接聲、加工聲、打磨聲此起彼伏……“從打磨到裝配焊接,再到檢測和物流輔助,過去高速列車車體制造需要大量人工和較高勞動強度,生產枕梁、端墻等部件,每個班需要62名工人。”該車間端墻班班長張志偉說,如今,機器人代替了大部分人工,每班21人就能完成生產。
枕梁、端墻等是保障車輛運行的關鍵核心部件。2020年,中車唐山公司關鍵零部件數字化智能車間建成投用,集成了零部件打磨、枕梁、端墻3條智能化產線。
數智化產線節省的不僅是人工成本。“每個車型都需要配套的工裝設備進行生產,過去每當接到新訂單,就需要耗費大量精力去調整工裝設備。”張志偉說,數智化設備的應用,讓這種調整變得更加簡單、快捷,“根據產品型號調整參數即可‘一鍵完成’。”
“整個車間由智能機器人打磨裝備、數字化裝配焊接裝備、智能化檢測裝備、智能物流裝備等關鍵裝備組成,建設投入3000萬元。”中車唐山公司制造技術中心工藝技術高級工程師徐艷麗說,高投入帶來了高回報,端墻焊縫一次交檢合格率提升了一倍多。
看著完成焊接、打磨,即將送去自動化檢測的部件,徐艷麗說:“為了實現輕量化目標,高速動車組列車車體采用鋁合金材質,一節總長近25米的車體,允許尺寸變動量僅在3毫米至5毫米之間。”
“如此精準的焊接、打磨操作,從‘憑經驗’到‘靠數據’,數智化工藝的標準化,讓端墻焊縫一次交檢合格率由原來的45%提升至98%以上,最終交檢合格率保持著100%的‘零缺陷’紀錄。”徐艷麗介紹,數智化把中國高鐵“金名片”擦得更亮。
隨著部件完成檢測,自動導向車沿著由一個個二維碼拼接形成的路徑到達指定位置,等待機械手“裝貨”。
“自動導向車底部安有攝像頭,通過識別二維碼信息,判定運行路線。”徐艷麗介紹,單個設備的自動化操作不算難,而將這些設備智能連接,形成高效閉環,則是車間建設時突破的最大難題。
11條機器臂、6套焊接機器人、4臺有軌制導車輛、4臺自動導向車……車間里,20多套智能裝備并非同時“上新”,最初各設備系統區別較大,造成數據源不一致,無法整體協同規范使用,限制了設備作用發揮。
“為實現‘一氣呵成、無縫銜接’的數智化生產目標,我們開發了智能車間制造執行系統,將車間生產任務自動分解給智能化產線和物流裝備,實現程序高效智能運行。”徐艷麗說,如今,各設備已通過數字互聯互通,實現“原材料打磨—零部件裝配—焊接過程—焊后打磨—焊后檢測”的全流程數字化智能化生產管控模式。
時速350公里智能復興號高速動車組、時速140公里城際市域動車組,出口葡萄牙波爾圖地鐵列車、出口阿根廷新能源輕軌列車……關鍵零部件數字化智能車間投用以來,上千輛列車在這里焊接、打磨、檢測。
“數智化工藝不僅優化了生產資源配置,提高了生產效率,還為產品質量提供了可靠的技術支持,打造了行業示范樣板。”徐艷麗說。
前不久,在首屆制造業智能化解決方案創新大賽總決賽暨創新大會上,“高速動車車體核心部件關鍵生產環節優化”項目獲三等獎。“數智化工藝將助力中國高鐵不斷刷新‘中國速度’。”徐艷麗邊說邊看向車間里懸掛著的橫幅——“新則智 智則細 細則精 精則致”。(河北日報記者 王育民 通訊員 吳可超)