9月27日,世界經濟論壇(WEF)正式發(fā)布新一期全球制造業(yè)領域“燈塔工廠”名單,三一重工北京樁機工廠成功入選,成為全球重工行業(yè)首家獲認證的“燈塔工廠”。
兩年前的三一樁機工廠,還是傳統(tǒng)制造工廠的樣子:4萬平方米的廠房內,充斥著機器的轟鳴聲,800多個工人爬上爬下,油污滿身,月產能僅150臺,生產周期長達30天。
走進今天的三一樁機燈塔工廠,上百臺機器人干得熱火朝天,生產節(jié)拍加快了不止4倍,7天就能交付一臺旋挖鉆機,月產能更是翻了一番達到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。
圖丨三一樁機燈塔工廠內部
三一樁機燈塔工廠4倍速生產變革之上,正是一張看不見的5G大網,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)字化轉型,要么翻身,要么翻船!”
而彼時的三一樁機工廠,面對數(shù)字化轉型,就如同大象般龐大且笨重,困難重重。
作為重型裝備,樁工機械的生產模式屬于典型的離散制造,各零部件加工過程相互獨立,互不配合,生產線之間無法銜接。同時,工廠生產設備繁多,內網主要使用Wifi、老舊五類線、光纖,布線復雜,往往牽一發(fā)而動全身,部署和調整周期長,成本高。
設備、生產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”。
圖丨三一樁機燈塔工廠內部
5G時代的到來,讓三一樁機工廠找到了突破口。2019年,三一樁機工廠改造項目啟動,全面引入5G技術,探索5G技術與工業(yè)領域的深度融合。
通過部署上行容量在1Gpbs/萬平米以上、單終端達到300Mbps以上、時延在20ms左右的5G虛擬專網,三一樁機工廠將8個柔性工作中心、16條智能化產線、375臺生產設備、上千臺水電油氣儀表實現(xiàn)全連接,讓整個工業(yè)制造全流程高效互聯(lián)互通。
三一樁機工廠以5G連接為神經,就像打通“任督二脈”一般,把肌肉、骨骼、大腦協(xié)調起來一樣,組成了智能制造的有機整體。
5G全連接,驅動“大象快跑”
打通任督二脈的“大象”,已經具備了在數(shù)字化轉型路上奔跑的基本條件,如何跑起來是三一樁機工廠的關鍵。
依托5G技術大帶寬、廣連接、低時延、高可靠等特性,很多受限于傳統(tǒng)網絡不穩(wěn)定、速度慢、時延高等而無法實現(xiàn)的功能,在三一樁機工廠一一落地。
應用1:5G+設備互聯(lián)提升設備作業(yè)效率
圖丨可視化大屏
基于設備互聯(lián)及5G攝像頭3600多個采集點收集的工業(yè)大數(shù)據(jù),樹根互聯(lián)打造的“根云平臺”在后臺日夜計算,三一樁機燈塔工廠中375臺設備哪一臺處于瓶頸、哪一臺效率低下、哪一臺暫時冗余,一舉一動盡在掌握。
更進一步的,是通過采取減少輔助作業(yè)時間、優(yōu)化生產節(jié)拍及工藝參數(shù)、提升設備負載率等措施,成功將樁機設備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%。
應用2:5G+工業(yè)互聯(lián)網實現(xiàn)無人化作業(yè)
圖丨無人化作業(yè)
基于5G+工業(yè)互聯(lián)網,三一樁機燈塔工廠也實現(xiàn)了無人化作業(yè)。以樁機下料區(qū)切割機為例,改造前,工廠中5臺等離子切割機需要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險。
通過5G+工業(yè)互聯(lián)網建立管理駕駛艙后,8臺激光切割機只需2人巡檢,而且現(xiàn)場情況通過5G視頻和工業(yè)互聯(lián)網數(shù)據(jù)實時回傳,加工任務的開始、復位、尋邊操作均可遠程無人化操作,遠程控制延時低于10ms,實現(xiàn)切割下料安全、高效的無人化作業(yè)。
應用3:首創(chuàng)5G重載AGV雙車聯(lián)動
圖丨基于5G的雙AGV聯(lián)動
更值得一提的是,三一樁機燈塔工廠還首創(chuàng)基于5G技術的重載雙車聯(lián)動AGV,解決鉆桿運輸問題。
鉆桿是樁機的核心工作部件,單節(jié)桿長度27米,重8.0噸,在以往的生產中,都采用“叉車”“行車”進行工序間的轉運,效率低、安全隱患大,如何實現(xiàn)這一過程的自動化,是三一樁機燈塔工廠改造過程中最大的技術難點之一。
圖丨超長超重的鉆桿
若使用一臺AGV運輸鉆桿,則需要一臺超大型AGV,不僅對路線要求高而且成本也很高,且使用率低。而使用兩臺AGV聯(lián)動,又受限于WIFI信號不可靠,兩臺設備之間通訊有時延,無法同步運行。
5G解決了這一難題,三一樁機燈塔工廠行業(yè)首創(chuàng)采用5G精準授時、激光slam定位、舵輪雙車聯(lián)動重載AGV,實現(xiàn)雙車同步舉升、同步行走,時間精度10ms,定位精度10mm,成功實現(xiàn)超長超重物料的雙車協(xié)同搬運,使得鉆桿焊接生產準備時間縮短50%,既高效又安全。
除此之外,在生產制造、視覺管理、智慧物流、設備互聯(lián)、智慧園區(qū)、智能研發(fā)、能源管理、智慧營銷與服務等8大類共計30余個細分場景中,更多5G應用正在落地,并逐步在三一集團內進行推廣復制。
圖丨無處不在的5G應用
當前,三一集團30家工廠均已接入設備互聯(lián)進行管理,并成功將設備總數(shù)由12000臺優(yōu)化降低至7782臺,產值反由752億元增加至1368億元,真正實現(xiàn)“大象奔跑”。
未來,三一樁機燈塔工廠的諸多5G智能應用還將實現(xiàn)能力外溢,對產業(yè)鏈伙伴、行業(yè)、乃至整個“中國智造”賦能,共同成長,切實發(fā)揮世界級“燈塔工廠”的領航作用。
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