9月27日,世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)正式發(fā)布新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域“燈塔工廠”名單,三一重工北京樁機(jī)工廠成功入選,成為全球重工行業(yè)首家獲認(rèn)證的“燈塔工廠”。
兩年前的三一樁機(jī)工廠,還是傳統(tǒng)制造工廠的樣子:4萬平米的廠房內(nèi),充斥著機(jī)器的轟鳴聲、刺鼻的焊接味,800多個(gè)工人爬上爬下,油污滿身,月產(chǎn)能僅150臺,生產(chǎn)周期長達(dá)30天。
走進(jìn)今天的三一樁機(jī)燈塔工廠,上百臺機(jī)器人干得熱火朝天,生產(chǎn)節(jié)拍加快了不止4倍,7天就能交付一臺旋挖鉆機(jī),月產(chǎn)能更是翻了一番達(dá)到300臺,現(xiàn)代化、無人化、自動化、數(shù)字化、智能化,正是大家心中“燈塔工廠”的模樣。
三一樁機(jī)燈塔工廠4倍速生產(chǎn)變革之上,正是一張看不見的5G大網(wǎng),在讓這座龐大的重型裝備制造工廠,展現(xiàn)出大象奔跑的速度和力量。
5G,打通“大象的任督二脈”
2018年3月13日,三一重工董事長梁穩(wěn)根先生在十三屆全國人大會上表示,“三一的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,要么翻身,要么翻船!”
而彼時(shí)的三一樁機(jī)工廠,面對數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就如同大象般龐大且笨重,困難重重。
作為重型裝備,樁工機(jī)械的生產(chǎn)模式屬于典型的離散制造,各零部件加工過程相互獨(dú)立,互不配合,生產(chǎn)線之間無法銜接。同時(shí),工廠生產(chǎn)設(shè)備繁多,內(nèi)網(wǎng)主要使用Wifi、老舊五類線、光纖,布線復(fù)雜,往往牽一發(fā)而動全身,部署和調(diào)整周期長,成本高。
設(shè)備、生產(chǎn)等各類信息的互通互聯(lián),成為了這頭傳統(tǒng)制造大象的“任督二脈”。
5G時(shí)代的到來,讓三一樁機(jī)工廠找到了突破口。2019年,三一樁機(jī)工廠改造項(xiàng)目啟動,全面引入5G技術(shù),探索5G技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域的深度融合。
通過部署上行容量在1Gpbs/萬平米以上、單終端達(dá)到300Mbps以上,時(shí)延在20ms左右的5G虛擬專網(wǎng),三一樁機(jī)工廠將8個(gè)柔性工作中心、16條智能化產(chǎn)線、375臺全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備、上千臺水電油氣儀表實(shí)現(xiàn)全連接,讓整個(gè)工業(yè)制造全流程高效互聯(lián)互通。
三一樁機(jī)工廠以5G連接為神經(jīng),就像打通“任督二脈”一般,把肌肉、骨骼、大腦協(xié)調(diào)起來一樣,組成了智能制造的有機(jī)整體。
5G全連接,驅(qū)動“大象快跑”
打通任督二脈的“大象”,已經(jīng)具備了在數(shù)字化轉(zhuǎn)型路上奔跑的基本條件,如何跑起來是三一樁機(jī)工廠的關(guān)鍵。
依托5G技術(shù)大帶寬、廣連接、低時(shí)延、高可靠等特性,很多受限于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、速度慢、時(shí)延高等而無法實(shí)現(xiàn)的功能,在三一樁機(jī)工廠一一落地。
應(yīng)用1:5G+設(shè)備互聯(lián)提升設(shè)備作業(yè)效率
基于設(shè)備互聯(lián)及5G攝像頭3600多個(gè)采集點(diǎn)收集的工業(yè)大數(shù)據(jù),樹根互聯(lián)打造的“根云平臺”在后臺日夜計(jì)算,三一樁機(jī)燈塔工廠中375臺設(shè)備哪一臺處于瓶頸、哪一臺效率低下、哪一臺暫時(shí)冗余,一舉一動盡在掌握。
更進(jìn)一步的,是通過采取減少輔助作業(yè)時(shí)間、優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍及工藝參數(shù)、提升設(shè)備負(fù)載率等措施,成功將樁機(jī)設(shè)備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%。
應(yīng)用2:5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)
基于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),三一樁機(jī)燈塔工廠也實(shí)現(xiàn)了無人化作業(yè)。以樁機(jī)下料區(qū)切割機(jī)為例,改造前,工廠中5臺等離子切割機(jī)需要5名人員現(xiàn)場操作,不僅作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境差,而且人身安全存在風(fēng)險(xiǎn)。
通過5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立管理駕駛艙后,8臺激光切割機(jī)只需2人巡檢,而且現(xiàn)場情況通過5G視頻和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳,加工任務(wù)的開始、復(fù)位、尋邊操作均可遠(yuǎn)程無人化操作,遠(yuǎn)程控制延時(shí)低于10ms,實(shí)現(xiàn)切割下料安全、高效的無人化作業(yè)。
應(yīng)用3:首創(chuàng)5G重載AGV雙車聯(lián)動
更值得一提的是,三一樁機(jī)燈塔工廠還首創(chuàng)基于5G技術(shù)的重載雙車聯(lián)動AGV,解決鉆桿運(yùn)輸問題。
鉆桿是樁機(jī)的核心工作部件,單節(jié)桿長度27米,重8.0噸,在以往的生產(chǎn)中,都采用“叉車”“行車”進(jìn)行工序間的轉(zhuǎn)運(yùn),效率低、安全隱患大,如何實(shí)現(xiàn)這一過程的自動化,是三一樁機(jī)燈塔工廠改造過程中最大的技術(shù)難點(diǎn)之一。
若使用一臺AGV運(yùn)輸鉆桿,則需要一臺超大型AGV,不僅體積大對路線要求高而且成本高使用率低,而使用兩臺AGV聯(lián)動又受限于WIFI信號不可靠,兩臺設(shè)備之間通訊有時(shí)延,無法同步運(yùn)行。
5G解決了這一難題,三一樁機(jī)燈塔工廠行業(yè)首創(chuàng)采用5G精準(zhǔn)授時(shí)、激光slam定位、舵輪雙車聯(lián)動重載AGV,實(shí)現(xiàn)雙車同步舉升、同步行走,時(shí)間精度10ms,定位精度10mm,成功實(shí)現(xiàn)超長超重物料的雙車協(xié)同搬運(yùn),使得鉆桿焊接生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間縮短50%,既高效又安全。
......
在生產(chǎn)制造、視覺管理、智慧物流、設(shè)備互聯(lián)、智慧園區(qū)、智能研發(fā)、能源管理、智慧營銷與服務(wù)等8大類共計(jì)30余個(gè)細(xì)分場景,更多5G應(yīng)用正在落地,并逐步在三一集團(tuán)內(nèi)進(jìn)行推廣復(fù)制。
當(dāng)前,三一集團(tuán)30家工廠均已接入設(shè)備互聯(lián)進(jìn)行管理,并成功將設(shè)備總數(shù)由12000臺優(yōu)化降低至7782臺,產(chǎn)值反由752億元增加至1368億元,真正實(shí)現(xiàn)“大象奔跑”。
未來,三一樁機(jī)燈塔工廠的諸多5G智能應(yīng)用還將實(shí)現(xiàn)能力外溢,對產(chǎn)業(yè)鏈伙伴、行業(yè)、乃至整個(gè)“中國智造”賦能,共同成長,切實(shí)發(fā)揮世界級“燈塔工廠”的領(lǐng)航作用。
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