游標卡尺、顯微鏡、墨斗……在位于湖南長(cháng)沙雨花經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區的三家中小制造企業(yè),記者看到一些傳統生產(chǎn)工具正在被自動(dòng)化測量設備、視覺(jué)識別設備、激光導航設備等新型生產(chǎn)工具取代,生產(chǎn)制造變得“更順滑、更高效、更精準”。
今年以來(lái),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)展和應用,使新型生產(chǎn)工具不斷涌現,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 產(chǎn)品加工更順滑
湖南曉光汽車(chē)模具有限公司小機加車(chē)間里,一邊是傳統生產(chǎn)線(xiàn),幾臺機床獨立放置,1名工人管兩臺設備;一邊是兩條5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線(xiàn),機床、原料、機械臂等互聯(lián)互通,22臺機床一個(gè)班次只需4名工人。
幾步之遙,有什么差別呢?
一個(gè)游標卡尺可以“以小見(jiàn)大”。曉光模具小機加工車(chē)間主任曾騰飛從工具箱里拿出不常用的卡尺對記者說(shuō),過(guò)去,工人用游標卡尺測量工件毛坯尺寸,用百分表、千分表“找”原料和機床的位置關(guān)系,將誤差控制在0.01毫米以?xún)?#xff0c;靠的是經(jīng)驗。
在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線(xiàn),游標卡尺等傳統工具沒(méi)了用武之地。工人將一塊塊原料和托盤(pán)放到生產(chǎn)線(xiàn)入口的三坐標測量機上,設備自動(dòng)找正。三坐標測量機將位置數據“告訴”機床,確保實(shí)物位置和機床加工位置匹配,不僅精度提高到0.005毫米,而且放歪了也沒(méi)有關(guān)系。
除了游標卡尺,紙質(zhì)的工藝流程卡也不見(jiàn)了。在制造企業(yè),工藝流程卡是工人的操作指南。以汽車(chē)模具生產(chǎn)為例,工藝步驟多達40多個(gè),工人按卡上的要求放置原料、安裝刀具、輸入數據、調用程序,然后才能啟動(dòng)機床。
“流程多了就容易犯錯?!眳⑴c5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線(xiàn)建設的精密加工組組長(cháng)許杰說(shuō),以前經(jīng)常出現工人拿錯刀具、輸錯數據、調錯程序的問(wèn)題,80%的產(chǎn)品質(zhì)量異常來(lái)自人工操作失誤。
如今,曉光模具車(chē)間里,工藝流程卡上的內容全部進(jìn)入信息系統。工人只要把原料放到交換臺,接下來(lái)的工作都交給“大腦”——中控系統,由中控系統將指令發(fā)送給機械臂、機床等硬件。
少了一些“卡”,生產(chǎn)更順滑。
現在,5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上的機床全部聯(lián)網(wǎng)且自動(dòng)更換刀具,系統識別哪臺“有空”、哪臺“忙碌”,及時(shí)“呼叫”機械臂將工件運送給“有空”的機床。單臺機床的有效切削時(shí)間由原來(lái)的55%提高到90%以上。
曾騰飛說(shuō),公司訂單情況很好,機床除了每周一次的檢修、清潔,可以做到24小時(shí)不停機作業(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(chē)間,由“卡”到“順”的迭代升級還在繼續。工程師在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上安裝、測試工業(yè)相機,相機自動(dòng)拍攝工件位置并傳輸數據,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(guò)風(fēng)淋間,記者進(jìn)入焊線(xiàn)、外觀(guān)檢測、包裝等各條產(chǎn)線(xiàn)。
負責制造和運營(yíng)的副總經(jīng)理涂世聰介紹說(shuō),全國從事LED封裝的企業(yè)可能有上萬(wàn)家,作為一家中小企業(yè),要想在市場(chǎng)上立足,必須敏捷應對。
這家工廠(chǎng)的轉變,得從一瓶眼藥水說(shuō)起。
事情是這樣的——LED封裝有一個(gè)外觀(guān)檢測環(huán)節。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(guān)察雜質(zhì)、破損等缺陷,每人每天檢測的燈珠數以十萬(wàn)計。
“太費眼睛了,我們得隨身帶著(zhù)眼藥水?!闭f(shuō)起曾經(jīng)的工作內容,當過(guò)外觀(guān)檢測員的女工杜建華連連搖頭。
由于“廢眼睛”,加之工作單調、枯燥,很多人不愿從事外觀(guān)檢測。涂世聰說(shuō),盡管有崗位補貼,工人的年度流失率也接近100%,這意味著(zhù)第二年又要大量重新招聘、培訓。
相比于用工難題,更加棘手的是品質(zhì)控制。涂世聰說(shuō),肉眼可以發(fā)現80%的外觀(guān)問(wèn)題,但對于隱藏較深的小雜質(zhì)、氣泡等缺陷就有些無(wú)能為力了。這導致之前LED封裝廠(chǎng)接到的客戶(hù)投訴中,外觀(guān)問(wèn)題占比超過(guò)30%。
如果還靠傳統工具和“人眼戰術(shù)”,企業(yè)注定會(huì )被市場(chǎng)淘汰。
2021年起,普斯賽特光電公司陸續添置自動(dòng)光學(xué)檢測設備。工人很輕松地將物料放入自動(dòng)光學(xué)檢測設備,“電子眼”快速完成外觀(guān)檢測工作,燈珠源源不斷地從出口“吐”出來(lái)。工位上,眼藥水和顯微鏡早已不見(jiàn)蹤跡。
自動(dòng)化水平提升,讓企業(yè)運轉更高效。涂世聰說(shuō),普斯賽特光電公司去年逆勢增長(cháng)40%,人均產(chǎn)值超過(guò)100萬(wàn)元?!叭绻麤](méi)有自動(dòng)化設備,要承接這么多訂單是無(wú)法想象的?!?/p>
為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,普斯賽特光電公司持續加大投資。在長(cháng)沙市雨花區機器人產(chǎn)業(yè)園,這家企業(yè)的智能工廠(chǎng)已完成一期建設,并于近期開(kāi)始批量生產(chǎn)?!爱a(chǎn)能將增長(cháng)40%,人均產(chǎn)值將提高30%?!蓖渴缆敐M(mǎn)懷期待地說(shuō)。
從墨斗到北斗 車(chē)間導航更精準
“你可能想不到,幾年前我們還要使用墨斗?!睅е?zhù)記者參觀(guān)工廠(chǎng),湖南馳眾機器人有限公司項目經(jīng)理龍太棚頗為神秘地說(shuō)。
墨斗,是年輕人并不熟悉的物件。作為傳統木工行業(yè)里的必備工具,它由墨倉、線(xiàn)輪、墨線(xiàn)、墨簽組成,多用于木工和建筑行業(yè)。
而湖南馳眾機器人有限公司是湖南最大的工業(yè)移動(dòng)機器人AGV生產(chǎn)商。AGV是指具有物料搬運等功能的自動(dòng)導引運輸車(chē),主要用于智能化、自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)。
在智能制造工廠(chǎng),為何存在如此古老的工具?
龍太棚緊接著(zhù)揭曉了答案:AGV有磁條導航、二維碼導航等多種導航方式,這都需要在車(chē)間地板上畫(huà)線(xiàn),并按照設計路徑張貼磁條和二維碼,簡(jiǎn)單的墨斗也就有了用處。
為了給記者演示,龍太棚在倉庫里翻了半天,才找到一個(gè)改良版的自動(dòng)收放線(xiàn)墨斗——傳統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(zhù)地板扯出線(xiàn),用手輕輕一彈,便在地板上“印”出一條筆直的黑線(xiàn)。
馳眾機器人公司產(chǎn)品服務(wù)部施工經(jīng)理陳智誠曾經(jīng)用過(guò)傳統木制墨斗。他說(shuō),如果AGV要和機械臂對接,精度一般控制在5至10毫米,靠墨斗畫(huà)線(xiàn)就有點(diǎn)力不從心。實(shí)際操作中,工程師只能不斷調整AGV運行軌跡,“有時(shí)得調試10多次,才能達到精度要求”。
麻煩事還不止于此。有的新能源電池工廠(chǎng)是無(wú)塵車(chē)間,不允許將墨斗帶進(jìn)去彈線(xiàn);有的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機庫房有上千個(gè)庫位,如果都在地上畫(huà)線(xiàn)、貼磁條,既不方便也不美觀(guān)。
如今,隨著(zhù)激光導航、視覺(jué)導航等新技術(shù)發(fā)展,馳眾機器人公司員工已經(jīng)很少使用墨斗,而是一個(gè)個(gè)端著(zhù)筆記本電腦,對AGV進(jìn)行線(xiàn)路設計和調試。龍太棚說(shuō),公司有160多名員工,工業(yè)機器人、機電一體化、機械設計、智能物流等專(zhuān)業(yè)的工程師占了二分之一。
記者看到,在這家公司的設備調試場(chǎng)地,工程師在電腦上“建圖”,操控激光導航AGV自動(dòng)行走,運行軌跡的精度可以達到5毫米。地板上不用墨斗畫(huà)線(xiàn),也沒(méi)有磁條和二維碼。
馳眾機器人公司項目經(jīng)理王佳說(shuō),最新款AGV還與5G、衛星導航等技術(shù)結合。在一家鋼鐵廠(chǎng),他們生產(chǎn)的AGV在室外依靠基于北斗的衛星導航,再通過(guò)5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將數據傳輸到中控室,工作人員可實(shí)時(shí)查看AGV運行位置和狀態(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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