三一集团探索数字化转型—— 做引领智能制造的“灯塔”

三一集团18号灯塔工厂的智能阀块加工中心

　　位于湖南长沙经济技术开发区的三一集团有限公司（以下称“三一集团”）18号工厂里，等离子切割机正根据不同指令切割不同形状的钢板，切割完成后的钢板由机械手臂分拣、抓取到不同的分装框中，再由自动运输机器人运送到指定位置；加入视觉识别模块的智能焊接机器人在有条不紊地进行焊接；多台自动引导运输车满载物料不间断地运输……

　　18号工厂占地10万平方米，是工信部首批智能制造试点示范工厂，2022年入选全球制造业“灯塔工厂”名单。“灯塔工厂代表着全球制造领域智能制造和数字化的较高水平。”三一集团董事、执行总裁兼总工程师易小刚说。

　　实现转型发展

　　一台泵车有2200个零件，生产完成要经过196道工序。“在18号工厂，每台泵车从原材料开始就有一张专属‘身份证’，由‘工厂大脑’全程智能调度，实现‘一张钢板进、一台泵车出’的智能制造全过程。”三一集团泵路事业部长沙公司制造总经理刘文龙介绍，2毫米至120毫米厚的钢制板材经过无人化下料、智能化分拣、自动化组焊、无人化机加、智能化涂装等工艺，45分钟就能组装好一辆重达46吨的泵车。

　　“过去，一个工厂多时有2600多名操作工，现在依靠126台工业机器人、83台自动引导运输车和20台智能航车，只需要不到500人就能运营。”三一重工总裁助理、泵送公司总经理陈添明说。

　　厂区里，看不见挥汗如雨、忙碌工作的工人，取而代之的是焊接、抓举、组装等工业机器人在生产线上各司其职：无人下料区，智能天车将泵车制造所需钢板自动吊入作业台，智能调度高速等离子切割机进行切割；智能分拣区，机械手和智能分拣装备分工协作完成大、中、小件的智能分拣、自动清渣、激光打码、码放装框等；焊接生产线上，搭载视觉信息系统的焊接机器人通过自动光线补偿、识别零件形态和定位零件位置，确保钢板焊接不差分毫；无人化机加线上，从钢板被送入到加工完成被送出，全程无人、全程黑灯，钢板就从材料变为成品……

　　2018年，18号工厂启动“灯塔工厂”建设，在投入5亿元、突破55项关键技术、攻克1000多项难题后，于2020年建成投产。18号工厂依托工业互联网操作系统为底座进行数智化改造，目前，工厂的9项工艺、32个典型场景都已实现“聪明作业”。

　　在机加中心，运用数字孪生技术，阀块机加作业的精度误差由0.1毫米刷新至10微米级；装配中心，大到72米长的臂架，小到2毫米的螺丝等，全部由机器人自动化装配完成；智能物流系统，可实现10万多种不同类型零件的自动搬运和上下料，准时交货率达99.2%；钢板的切割和分拣完全交由拥有3D视觉的人工智能机器人完成，将精度提升至1毫米的同时，生产周期缩短60%。

　　智能制造带来的是生产效率的飞跃。与改造前相比，18号工厂产能提升123%，效率提升98%，整体自动化率升至76%，可生产263种机型。

　　着力提高效能

　　在攻克设备难关、技术壁垒，实现生产智能化、数字化的同时，三一集团又把转型目光投向管理体系建设。

　　“无论生产如何自动化、技术如何翻新，工人一个不合规的操作就可能对整个链条产生很大影响。因此，建立健全管理体系是数字化转型的重要部分。”三一重工智能制造总部副总监刘岩说，企业通过使用远程办公软件创新了工作方式。

　　“大家已经开始习惯使用远程办公软件处理工作，无论是组织生产、质量把控，还是设备维修，系统都会发现生产异常并推送信息，便于工作人员及时掌握并处理问题。”刘岩说，随着远程办公软件使用的不断深入，工厂已将其应用到更多的生产环节中。在落实企业6S（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全）体系时，受制于互联网设备的延迟和作业环境的复杂，现场突发的异常很难被准确捕捉并推送给责任人。

　　为解决这个问题，三一集团在18号工厂安装了630个摄像头，全天候观察厂区出现的突发情况并自动抓拍，再通过远程办公软件上传至云平台（三一数智化底座）自动推送给系统管理员。6S专员、管理人员和班组长都会及时收到消息提示。

　　“建立健全6S体系，既能对生产过程中的浪费严加约束，又能帮助建立更为安全、可靠的操作环境。6S体系已经成为我们管理工厂的基础性指标。”刘岩说，对比6S体系建成前后泵送指标发现：人均产值提升127%，生产交付周期缩短51.6%，单位产值制造费用占比下降至43%。

　　加速数智化升级

　　从启动数字化转型以来，三一集团依托工业互联网操作系统，以“灯塔工厂”建设为核心，构建了智能产品、智能制造、智能运营等场景，以数智化重构并驱动业务发展，提升企业整体数智化能力与核心竞争力。

　　“身处工程机械这一周期性比较强的行业，数字化是穿越周期、应对挑战的法宝。”三一集团董事长梁稳根说。

　　截至目前，三一集团投资数百亿元启动46座数字化转型工厂项目，覆盖长沙、北京、昆山、上海、沈阳等地；成功诞生了两家世界“灯塔工厂”——北京桩机工厂、长沙18号工厂和中国工程机械行业首座海外“灯塔工厂”——印尼工厂，成为引领制造业的“灯塔”。

　　在智能产品方面，三一集团打造了5G遥控挖掘机、无人起重机、无人压路机和无人搅拌车；在智能运营方面，企业实现了互联网营销、智能供应链、智能设计；在智能服务方面，企业通过对70余万台海量设备的工况等状态进行数据分析，将服务延伸至世界各地的客户终端市场，并持续创造更大价值。同时，通过深入挖掘、分析大数据，三一集团基于工业互联网操作系统，打造了业内的“挖掘机指数”，在实现智能服务同时，为行业发展走势提供判断依据。

　　梁稳根表示，企业将持续深耕先进装备制造业，加速数智化转型升级，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，打造数据、软件、算法等核心能力，推动高质量发展。