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消失的工具折射“智造”之變

2024-06-03 14:29 來源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào) 次閱讀
 
從顯微鏡到電子眼 消失的工具折射“智造”之變

游標(biāo)卡尺、顯微鏡、墨斗……在位于湖南長沙雨花經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的三家中小制造企業(yè),記者看到一些傳統(tǒng)生產(chǎn)工具正在被自動(dòng)化測量設(shè)備、視覺識(shí)別設(shè)備、激光導(dǎo)航設(shè)備等新型生產(chǎn)工具取代,生產(chǎn)制造變得“更順滑、更高效、更精準(zhǔn)”。

  今年以來,各地大力推進(jìn)新型工業(yè)化,掀起發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的熱潮??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使新型生產(chǎn)工具不斷涌現(xiàn),這正是新質(zhì)生產(chǎn)力的一個(gè)重要方面。一件件消失的工具,折射中國“智造”大變遷。

  從卡尺到相機(jī) 產(chǎn)品加工更順滑

  湖南曉光汽車模具有限公司小機(jī)加車間里,一邊是傳統(tǒng)生產(chǎn)線,幾臺(tái)機(jī)床獨(dú)立放置,1名工人管兩臺(tái)設(shè)備;一邊是兩條5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線,機(jī)床、原料、機(jī)械臂等互聯(lián)互通,22臺(tái)機(jī)床一個(gè)班次只需4名工人。

  幾步之遙,有什么差別呢?

  一個(gè)游標(biāo)卡尺可以“以小見大”。曉光模具小機(jī)加工車間主任曾騰飛從工具箱里拿出不常用的卡尺對(duì)記者說,過去,工人用游標(biāo)卡尺測量工件毛坯尺寸,用百分表、千分表“找”原料和機(jī)床的位置關(guān)系,將誤差控制在0.01毫米以內(nèi),靠的是經(jīng)驗(yàn)。

  在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線,游標(biāo)卡尺等傳統(tǒng)工具沒了用武之地。工人將一塊塊原料和托盤放到生產(chǎn)線入口的三坐標(biāo)測量機(jī)上,設(shè)備自動(dòng)找正。三坐標(biāo)測量機(jī)將位置數(shù)據(jù)“告訴”機(jī)床,確保實(shí)物位置和機(jī)床加工位置匹配,不僅精度提高到0.005毫米,而且放歪了也沒有關(guān)系。

  除了游標(biāo)卡尺,紙質(zhì)的工藝流程卡也不見了。在制造企業(yè),工藝流程卡是工人的操作指南。以汽車模具生產(chǎn)為例,工藝步驟多達(dá)40多個(gè),工人按卡上的要求放置原料、安裝刀具、輸入數(shù)據(jù)、調(diào)用程序,然后才能啟動(dòng)機(jī)床。

  “流程多了就容易犯錯(cuò)。”參與5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線建設(shè)的精密加工組組長許杰說,以前經(jīng)常出現(xiàn)工人拿錯(cuò)刀具、輸錯(cuò)數(shù)據(jù)、調(diào)錯(cuò)程序的問題,80%的產(chǎn)品質(zhì)量異常來自人工操作失誤。

  如今,曉光模具車間里,工藝流程卡上的內(nèi)容全部進(jìn)入信息系統(tǒng)。工人只要把原料放到交換臺(tái),接下來的工作都交給“大腦”——中控系統(tǒng),由中控系統(tǒng)將指令發(fā)送給機(jī)械臂、機(jī)床等硬件。

  少了一些“卡”,生產(chǎn)更順滑。

  現(xiàn)在,5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線上的機(jī)床全部聯(lián)網(wǎng)且自動(dòng)更換刀具,系統(tǒng)識(shí)別哪臺(tái)“有空”、哪臺(tái)“忙碌”,及時(shí)“呼叫”機(jī)械臂將工件運(yùn)送給“有空”的機(jī)床。單臺(tái)機(jī)床的有效切削時(shí)間由原來的55%提高到90%以上。

  曾騰飛說,公司訂單情況很好,機(jī)床除了每周一次的檢修、清潔,可以做到24小時(shí)不停機(jī)作業(yè)。產(chǎn)品合格率也由“手工時(shí)代”的80%至85%,大幅提升到99.95%。

  在曉光模具車間,由“卡”到“順”的迭代升級(jí)還在繼續(xù)。工程師在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線上安裝、測試工業(yè)相機(jī),相機(jī)自動(dòng)拍攝工件位置并傳輸數(shù)據(jù),進(jìn)一步提高了自動(dòng)化水平。

  從顯微鏡到電子眼 質(zhì)量把關(guān)更高效

  湖南普斯賽特光電科技有限公司是一家主要從事半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)研發(fā)和生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。穿上鞋套和防靜電服,通過風(fēng)淋間,記者進(jìn)入焊線、外觀檢測、包裝等各條產(chǎn)線。

  負(fù)責(zé)制造和運(yùn)營的副總經(jīng)理涂世聰介紹說,全國從事LED封裝的企業(yè)可能有上萬家,作為一家中小企業(yè),要想在市場上立足,必須敏捷應(yīng)對(duì)。

  這家工廠的轉(zhuǎn)變,得從一瓶眼藥水說起。

  事情是這樣的——LED封裝有一個(gè)外觀檢測環(huán)節(jié)。只有米粒大小的明黃色燈珠,密密麻麻排列在支架上,以前工人只能靠肉眼或者借助顯微鏡觀察雜質(zhì)、破損等缺陷,每人每天檢測的燈珠數(shù)以十萬計(jì)。

  “太費(fèi)眼睛了,我們得隨身帶著眼藥水。”說起曾經(jīng)的工作內(nèi)容,當(dāng)過外觀檢測員的女工杜建華連連搖頭。

  由于“廢眼睛”,加之工作單調(diào)、枯燥,很多人不愿從事外觀檢測。涂世聰說,盡管有崗位補(bǔ)貼,工人的年度流失率也接近100%,這意味著第二年又要大量重新招聘、培訓(xùn)。

  相比于用工難題,更加棘手的是品質(zhì)控制。涂世聰說,肉眼可以發(fā)現(xiàn)80%的外觀問題,但對(duì)于隱藏較深的小雜質(zhì)、氣泡等缺陷就有些無能為力了。這導(dǎo)致之前LED封裝廠接到的客戶投訴中,外觀問題占比超過30%。

  如果還靠傳統(tǒng)工具和“人眼戰(zhàn)術(shù)”,企業(yè)注定會(huì)被市場淘汰。

  2021年起,普斯賽特光電公司陸續(xù)添置自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備。工人很輕松地將物料放入自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備,“電子眼”快速完成外觀檢測工作,燈珠源源不斷地從出口“吐”出來。工位上,眼藥水和顯微鏡早已不見蹤跡。

  自動(dòng)化水平提升,讓企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)更高效。涂世聰說,普斯賽特光電公司去年逆勢增長40%,人均產(chǎn)值超過100萬元?!叭绻麤]有自動(dòng)化設(shè)備,要承接這么多訂單是無法想象的?!?/p>

  為了滿足市場需求,普斯賽特光電公司持續(xù)加大投資。在長沙市雨花區(qū)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園,這家企業(yè)的智能工廠已完成一期建設(shè),并于近期開始批量生產(chǎn)?!爱a(chǎn)能將增長40%,人均產(chǎn)值將提高30%?!蓖渴缆敐M懷期待地說。

  從墨斗到北斗 車間導(dǎo)航更精準(zhǔn)

  “你可能想不到,幾年前我們還要使用墨斗。”帶著記者參觀工廠,湖南馳眾機(jī)器人有限公司項(xiàng)目經(jīng)理龍?zhí)镱H為神秘地說。

  墨斗,是年輕人并不熟悉的物件。作為傳統(tǒng)木工行業(yè)里的必備工具,它由墨倉、線輪、墨線、墨簽組成,多用于木工和建筑行業(yè)。

  而湖南馳眾機(jī)器人有限公司是湖南最大的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人AGV生產(chǎn)商。AGV是指具有物料搬運(yùn)等功能的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車,主要用于智能化、自動(dòng)化產(chǎn)線。

  在智能制造工廠,為何存在如此古老的工具?

  龍?zhí)锞o接著揭曉了答案:AGV有磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航等多種導(dǎo)航方式,這都需要在車間地板上畫線,并按照設(shè)計(jì)路徑張貼磁條和二維碼,簡單的墨斗也就有了用處。

  為了給記者演示,龍?zhí)镌趥}庫里翻了半天,才找到一個(gè)改良版的自動(dòng)收放線墨斗——傳統(tǒng)的木制或竹制墨斗已經(jīng)遺失了。工人小心翼翼地倒入墨汁,合上蓋子,貼著地板扯出線,用手輕輕一彈,便在地板上“印”出一條筆直的黑線。

  馳眾機(jī)器人公司產(chǎn)品服務(wù)部施工經(jīng)理陳智誠曾經(jīng)用過傳統(tǒng)木制墨斗。他說,如果AGV要和機(jī)械臂對(duì)接,精度一般控制在5至10毫米,靠墨斗畫線就有點(diǎn)力不從心。實(shí)際操作中,工程師只能不斷調(diào)整AGV運(yùn)行軌跡,“有時(shí)得調(diào)試10多次,才能達(dá)到精度要求”。

  麻煩事還不止于此。有的新能源電池工廠是無塵車間,不允許將墨斗帶進(jìn)去彈線;有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)庫房有上千個(gè)庫位,如果都在地上畫線、貼磁條,既不方便也不美觀。

  如今,隨著激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等新技術(shù)發(fā)展,馳眾機(jī)器人公司員工已經(jīng)很少使用墨斗,而是一個(gè)個(gè)端著筆記本電腦,對(duì)AGV進(jìn)行線路設(shè)計(jì)和調(diào)試。龍?zhí)镎f,公司有160多名員工,工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化、機(jī)械設(shè)計(jì)、智能物流等專業(yè)的工程師占了二分之一。

  記者看到,在這家公司的設(shè)備調(diào)試場地,工程師在電腦上“建圖”,操控激光導(dǎo)航AGV自動(dòng)行走,運(yùn)行軌跡的精度可以達(dá)到5毫米。地板上不用墨斗畫線,也沒有磁條和二維碼。

  馳眾機(jī)器人公司項(xiàng)目經(jīng)理王佳說,最新款A(yù)GV還與5G、衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)結(jié)合。在一家鋼鐵廠,他們生產(chǎn)的AGV在室外依靠基于北斗的衛(wèi)星導(dǎo)航,再通過5G無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌厥?#xff0c;工作人員可實(shí)時(shí)查看AGV運(yùn)行位置和狀態(tài)。

  從墨斗到北斗的“智造”之變,仿佛穿越了工業(yè)化的悠悠時(shí)空……


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