三一重机，探索制造业标杆之路

三一重机（重庆）智能制造生产线，工人正在合车线机器人自动涂胶工位作业。（摄于2021年6月30日）记者 张锦辉 摄/视觉重庆

　　3月30日，重庆日报记者在三一重机（重庆）有限公司（简称三一重机）采访发现，该公司工厂的人均产值高达1500万元/年。

　　三一重机目前正积极筹备，计划向世界经济论坛（WEF）申请成为全球制造业领域“灯塔工厂”。

　　“灯塔工厂”被誉为“世界上最先进的工厂”，至今全球范围内也仅有90家工厂入围。三一重机重庆工厂，将为重庆制造业树立一座怎样的“灯塔”？

　　高端：“四机联动”自动焊接

　　3月30日下午，记者来到三一重机，走进工厂，首先感受到的就是优美的工作环境。生产线的中央是一个巨大的水池，种植了一排排的树木，中间还设置有不少茶座，方便工人休息、娱乐。

　　而在水池的两边，则是一只只机械臂在挥舞，大型的AGV自动化物料运输小车来回穿梭，百余台机器人进行自动化生产，涵盖了下料、分拣、成型、组对、焊接、喷涂、检测、打磨、拧紧等十余类机器人。

　　在生产线的一角，4个机器人正在密切合作，对一个斗杆进行焊接，其中两只机器人共同抓起斗杆，并不时进行转动，另外两个机器人则进行焊接。“由于斗杆焊接质量要求高、部分焊缝作业空间狭小很难达到合适焊接角度，即便传统的变位机+焊接机器人，也难以做到高焊接可达率和高合格率。”三一重机工艺院长颜石介绍，公司通过与合作伙伴共同研发实现“四机联动”自动焊接，机器人自动焊接可达率高达95%，UT合格率接近100%。

　　据介绍，由于该种工艺需要4个机器人进行协同操作，因此研究难度极高，后台代码极其复杂，在全球范围内也只有在三一重机才可以看到。

　　智能：一张钢板进去，一台挖机出来

　　事实上，在三一重机，像这样的行业首创、全球领先还有不少。

　　例如，在中大挖组装线内，两个机器人正在对上下车回转联接的零部件进行拧紧装配作业。由于挖机属于重型装备，即使是一颗普通螺丝，也是又大又重，在以往，需要两名工人合作才可以拧动。不仅劳动强度大而且质量风险高，因为机械臂经常难以“看到”部分螺丝，所以很难实现自动拧紧。

　　“我们创新采用激光线束+工业相机视觉引导方式，机械臂从侧面射出一道道激光，就可以知晓螺栓的准确位置，从而自动定位并拧紧。”颜石告诉记者。

　　据介绍，在马达座焊接线等区域，三一重机均已实现“黑灯工厂”，“从上件、装夹、机加、下件等各个环节，都完全不需要人工操作，自动化率100%。”颜石说，这些区域的工人只需要做三件事情：开机、观测机器运行、关机。

　　此外，依靠三一集团开发的大数据管理平台，三一重机可以实现对工人的工资日结。“现场的传感器会自动检测某一工序是否已经完成，一旦完成将自动计入该名工人的工作量，直接由三一集团财务人员‘一键操作’发工资，不需要经过重庆分公司处理。”颜石说。

　　据了解，三一重机产业园占地1500亩，分两期建设，一期为挖掘机工厂，投资约20亿元，建设厂房21万平方米，主要生产55吨及以下共11款大中小型挖掘机，设计产能93台/天，2.88万台/年。全工厂共有24条生产线，191个无人工作岛，713台工业机器人，321台智能物流AGV、39台机加中心，并依托MOM系统、中控系统、数字孪生、设备互联、三现四表等数字化模块，从而实现总装配线17.3分钟下线一台大型挖掘机，做到“一张钢板进去，一台挖机出来”。

　　绿色：环保设备高效运行达到零排放

　　这座工厂不仅是数字工厂、品质工厂、效率工厂，同时也是一座绿色工厂。

　　“我们在规划之初就植入了绿色工厂理念，投资上亿元，全厂区采用明亮通透的开放式设计减少照明增加通风，实现能源消耗智能管理，挖掘机设计达到最高国四排放标准。”颜石介绍。

　　走进工厂的涂装车间，记者发现，整个车间都闻不到刺鼻的味道。而在普通的涂装车间，这是绝对不可能的事情。

　　除了使用环保水性漆涂料之外，工厂还配备了涂装废气沸石转轮+RTO处理装置、采用湿式除尘设备高效处理涂装粉尘，打造绿色智能涂装生产线，组装调试发动机尾气处理装置、焊接烟尘整体+局部治理、工厂整体污水处理循环系统等环保设备的高效运行，达到零排放。

　　与此同时，工厂利用四表和设备互联辅助设备管理，将生产用油、水、电、气能耗数据上传到云平台，通过大数据分析和能耗指标制定对能源进行管控，节能减排精准化。

　　“我们在每台设备上都安装了传感器，可以清晰记录每一台设备的用电量、用水量、用气量等。”颜石向记者展示三一重机电能供应系统，上面以图表的形式，清晰展示每一座配电房乃至每一台机器每一分钟的用电量。

　　不仅是电能，自来水、天然气、气体站、油库等均可以实现该功能。

　　在以往，如此大型的配电室至少需要4人同时值守，空压站也需要多人值班。而在三一重机重庆工厂，则完全不需要值班，工作人员可以在家中远程操作。

　　记者看到，通过系统后台，工作人员不仅可以远程实时监控，还可以开关电路，“我可以精准打开每个电机，还可以根据需要，设置额定功率50%或者其他需要的运转功率，从而达到节能的效果。”颜石说。