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突破“无人区”!中国品牌背后的“中国智造”
来源:科技日报
2021-05-28

不久前,记者参加国务院国资委“走进新国企·智造中国”采访团,深入中铁装备、中国长城、振华重工、中车长客等制造基地,探寻中国品牌背后的“智造基因”。

梳理这些品牌的成长轨迹,盘点其中的得失长短,可以清晰辨识出,伴随它们从弱小走向强大、从平凡走向卓越的是从制造到智造的升华。而因产业门类、产业特质和技术代际差异,它们各自的智造内涵和路径又有着明显的不同。


价值提升是智造第一层内涵


在位于长江入海口长兴岛上的振华重工生产基地,记者近距离观看了钢箱梁智能制造车间的“双面绣”自动化焊接场景,单面焊、双面成形,大大提高了焊接效率。

振华重工副总裁山建国介绍,近年来,振华的智能化生产线基本涵盖了主要产品的关键制造流程和工序。

在0号码头,记者看到一种既不同于集装箱轮、也有别于普通散装货船的巨型船只。振华重工总工程师费国介绍,这是振华独创的岸桥整机运输货船。由于岸桥体型巨大,以往都要拆分成较小的部件散装运输,到岸后再重新组装,加上调试,至少要两个月时间;而整机发运,到客户码头卸船上岸后无需再行安装,只需精调一周即可投入运营,省去了一个多月的码头空置时间。

在这样的传统产业,工业3.0时代的智造首先带来用工减少,这跟工业1.0时代机器取代人工并无本质不同,但在降成本、提效率的共性之外,智造比传统机器更多了一层价值提升的内涵,包括产品质量和质量一致性的巨大提升,服务价值、客户附加值的巨大提升,工作环境、劳动者获得感乃至尊严的巨大提升等等。

振华重工的港机业务已经连续20多年保持全球市场占有率第一,再进一步、接近“无人区”如何面对?山建国答:“港机领域的确遇到发展瓶颈,但老码头自动化改造仍然前景广阔”.建设无人化的“魔鬼码头”,正是振华新的强项。


智造总是与颠覆性产品相关联


同样面临“无人区”的,还有中车长客和中铁装备。

走进中车长客转向架制造中心总成车间,记者看到,总面积1.7万平方米的车间里,仅有140名员工。

被称为轨道客车“腿脚”的转向架是高速动车组的关键部件,直接决定车辆运行速度、安全性、平稳性、舒适性。中车长客研制的“复兴号”京张高铁智能动车组能跑出每小时350公里的速度,全凭这双“脚”。

转向架装配作业中,紧固件(螺栓)拧紧是关键工序。总成二车间负责人解释,单个转向架有400多个螺栓,为了保证转向架的装配质量,中车长客在国内首创扭矩加角度双控制的工艺方法。而这种工艺要求以目前工业机器人的水平,无法完成装配。中车长客采用了“智能力矩拧紧系统”,通过人机巧妙配合,提升工作效率和装配一致性。据了解,自2018年采用此工艺方法以来,中车长客生产的转向架没有一颗螺栓发生松动。

这样的智造场景,其实并非转向架装配所独有。工业3.0时代的精密制造、柔性制造领域,尤其多见这样“人机交互”的应用场景:一些关键复杂工序,即使最顶尖的机器人,也难以独自胜任;顶尖操作工,仍是一种不可或缺的存在。这更凸显了工业3.0到4.0时代,“大国工匠”的突出重要地位。

这样的智造会产出什么?记者从此次采访中发现,它总是和颠覆性技术、颠覆性产品相关联。

中车长客高级工程师张国芹介绍,目前全球有四大轨距标准,普通列车跨不同轨距运输,必须提前更换列车转向架,费时费力。而中车长客经过持续攻关,研制出高速动车组变结构走行系统,通过使用变轨距转向架,用于400千米/时跨国互联互通高速动车组,实现了在列车行进过程中完成变轨运行,极大提高了跨国联运的效率,降低了运输成本。这一颠覆常识的重大创新成果的落地,如果离开了转向架智能制造,那就无从谈起。

用颠覆性产品突破“无人区”,中铁装备是另一个范例。

“我们拓展了盾构的概念和功能,以至于很多以往盾构机干不了的工程,我们的盾构机都能干,而且干得还更好”。中铁装备副总经理张志国以2018年5月投入使用的“中国首个盾构工法地下停车场、综合管廊示范工程”为例说,采用盾构工法修建地下停车场,属于国内首创,世界范围内也未找到类似案例。该项目采用“二合一”组合式盾构机,具有良好的地质适应性,保证施工过程中地面建筑、道路交通等完全不受影响。

中铁装备副总经理王杜娟表示,中铁装备在超大断面矩形盾构、马蹄形盾构设计制造技术方面已经处于国际领先地位。与此同时,超前研究的第三代、第四代掘进机技术积累也已完成。

可见,这一类型的智造,除了具有前述价值提升的内涵,还有基于颠覆性技术、颠覆性产品的超前竞争力,这是中国品牌屹立于工业4.0时代的强大“基因”。


智造成为一道绕不过去的坎


在中国长城株洲基地(又名湖南长城),记者看到了完全不一样的智造。

在湖南长城计算机智能制造车间,记者看不到一个工人,“唱主角”的是各种智控设备和机器臂。湖南长城总经理安绍平介绍,该生产线运用机器人+长城自主开发的MES系统进行数据对接,达到工业3.0以上水平。他透露,智能制造使工厂生产效率提高了25%,运营成本降低了20%,产品研制周期缩短了30%。

针对记者提出“如果仅仅是提高效率和保证品质,智造是不是也可以被取代”的疑问,安绍平表示不然,他指出,这不是一个“做得好、做不好”的问题,而是一个“做得成、做不成”的问题。他解释,由于主板集成度越来越高,很多器件人眼难以识别。以01005 SMT器件贴装为例,元件尺寸为0.4毫米×0.2毫米×0.1毫米,元件贴装允许的公差范围为±0.05毫米以内,普通设备无法达到吸取贴装精度要求,必须使用专门定制的直径0.2毫米的吸嘴辅助吸取精密贴片,使用光学检验设备检验。

显而易见,在网络和信息这类最接近工业4.0的产业,智造已经是一道绕不过去的坎。借用安绍平的话,如果说在传统产业,智造决定的是“做得好、做不好”;那么,在信息产业,智造决定的是“做得成、做不成”,可谓“一智定生死”。可以想见的是,在即将到来或正在到来的工业4.0时代,“一智定生死”决不会仅限于网信产业。