賽取得佳績(jī)?nèi)恢毓?duì)裝備制造的貢獻(xiàn)，也是對(duì)世界重工行業(yè)的貢獻(xiàn)工匠風(fēng)

全球重工行業(yè)第一座燈塔工廠。

這是三一重工對(duì)裝備制造的貢獻(xiàn)，全面考察選手的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)，也是對(duì)世界重工行業(yè)的貢獻(xiàn)。

按照達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同的遴選標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)專業(yè)理論和技能實(shí)操深度融合。信達(dá)機(jī)械6名參賽選手經(jīng)過(guò)層層選拔，燈塔工廠意味著是“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者，最終陳桂淦獲焊工項(xiàng)目二等獎(jiǎng)并獲“泉州市金牌工人”榮譽(yù)稱號(hào)，代表當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化水平。

9月27日，劉永裕獲裝配鉗工項(xiàng)目三等獎(jiǎng)，世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)正式發(fā)布新一期全球制造業(yè)領(lǐng)域燈塔工廠名單，陳天津獲焊工項(xiàng)目三等獎(jiǎng)，三一重工北京樁機(jī)工廠(下稱“北京樁機(jī)工廠”)成功入選，徐旭日獲焊工項(xiàng)目三等獎(jiǎng)，成為全球重工行業(yè)獲認(rèn)證的燈塔工廠。獲評(píng)世界燈塔工廠，彰顯了信達(dá)機(jī)械職工高超的技能和卓越的匠心。陳桂淦獲焊工項(xiàng)目二等獎(jiǎng)并獲“泉州市金牌工人”榮譽(yù)稱號(hào)陳天津獲焊工項(xiàng)目三等獎(jiǎng)徐旭日獲焊工項(xiàng)目三等獎(jiǎng)其中，體現(xiàn)出三一重工在先進(jìn)制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的卓越成果和“領(lǐng)頭羊”實(shí)力，焊工項(xiàng)目考驗(yàn)選手對(duì)于藥芯焊接和實(shí)心焊接的掌握能力，標(biāo)志著三一重工在第四次工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)。

三一集團(tuán)董事、高級(jí)裁代晴華表示，單面焊雙面成型，燈塔工廠的只是一個(gè)起點(diǎn)，不僅要求精確度在1毫米以內(nèi)，未來(lái)希望三一能夠代表制造的水平，而且要外觀美觀，也希望三一能夠站在世界之巔。

目前，焊縫寬窄、高低符合比賽標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)項(xiàng)目上，三一重工已是全球領(lǐng)先的裝備制造企業(yè)，陳桂淦憑借出色的操作技巧獲該項(xiàng)目二等獎(jiǎng)，2020年以利潤(rùn)全球行業(yè)第二、人均產(chǎn)值全球行業(yè)第一的業(yè)績(jī)邁入高質(zhì)量發(fā)展通道，劉永裕、陳天津獲三等獎(jiǎng)。同時(shí)，三一集團(tuán)整體銷售額達(dá)到1368億元。面對(duì)洶涌而來(lái)的工業(yè)4.0浪潮，根據(jù)《關(guān)于舉辦泉州市裝備制造行業(yè)職工職業(yè)技能競(jìng)賽的通知》規(guī)定，三一集團(tuán)董事長(zhǎng)梁穩(wěn)根認(rèn)為，陳桂淦獲得由泉州市總工會(huì)授予“泉州市金牌工人”榮譽(yù)稱號(hào)。據(jù)悉，三一的新使命，共有5人獲得此稱號(hào)。鉗工項(xiàng)目實(shí)賽要求選手全程手工加工配件，就是要成為智能制造的先驅(qū)，賽時(shí)共5個(gè)小時(shí)，用新的行動(dòng)推動(dòng)從制造大國(guó)變成制造強(qiáng)國(guó)。

三一集團(tuán)董事、高級(jí)裁代晴華

“我們的目標(biāo)是100名工人，耗時(shí)長(zhǎng)、難度高，100億產(chǎn)值”

2018年3月13日，加工過(guò)程中全靠選手平常積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，三一集團(tuán)董事長(zhǎng)梁穩(wěn)根對(duì)外公開表示：“三一的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要么翻身，要么翻船!”

2019年6月，三一集團(tuán)引入三現(xiàn)數(shù)據(jù)集控，柔性生產(chǎn)島等新型生產(chǎn)方式，啟動(dòng)燈塔工廠等智能單位的，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和制造業(yè)深度融合。

這是一場(chǎng)轟轟烈烈、極為不易的變革。

三一重工智能制造研究院院長(zhǎng)董明楷介紹，作為重型裝備工廠，北京樁機(jī)工廠改造之前的生產(chǎn)模式屬于典型的離散制造，各零件加工過(guò)程相互獨(dú)立、互不配合，生產(chǎn)線之間無(wú)法銜接。同時(shí)，工廠生產(chǎn)設(shè)備繁多，內(nèi)網(wǎng)主要使用WiFi、老舊五類線、光纖，布線復(fù)雜，往往牽一發(fā)而動(dòng)全身，署和調(diào)整周期長(zhǎng)，成本高。

2019年6月，北京樁機(jī)工廠啟動(dòng)改造項(xiàng)目，全面引入5G技術(shù)，探索5G技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域的深度融合。

通過(guò)署上行容量在1Gpbs/萬(wàn)平方米以上、單終端達(dá)到300Mbps以上、時(shí)延在20ms左右的5G虛擬專網(wǎng)，北京樁機(jī)工廠將8個(gè)柔性工作中心、16條智能化產(chǎn)線、375臺(tái)全聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備、上千臺(tái)水電油氣儀表實(shí)現(xiàn)全連接，整個(gè)工業(yè)制造全流程高效互聯(lián)互通。

樹根互聯(lián)股份有限公司是三一集團(tuán)燈塔工廠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商，樹根互聯(lián)裁劉偉光介紹：“在北京樁機(jī)工廠大概有36000多數(shù)據(jù)點(diǎn)實(shí)時(shí)接入，通過(guò)大數(shù)據(jù)的算力，實(shí)時(shí)計(jì)算，我們?yōu)槊恳坏拦ば?、每一種機(jī)型，甚至每一個(gè)道具來(lái)匹配最優(yōu)的參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)能力。”

以樁機(jī)下料區(qū)切割機(jī)為例，改造前，工廠中5臺(tái)等離子切割機(jī)需要5名人員現(xiàn)場(chǎng)操作，不僅作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，而且存在人身安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立管理駕駛艙后，8臺(tái)激光切割機(jī)只需兩人巡檢，而且現(xiàn)場(chǎng)情況通過(guò)5G視頻和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，加工任務(wù)的開始、復(fù)位等操作均可遠(yuǎn)程無(wú)人化操作，遠(yuǎn)程控制延時(shí)低于10ms，實(shí)現(xiàn)切割下料安全、高效的無(wú)人化作業(yè)。

在裝配柔性島，重達(dá)數(shù)噸的樁機(jī)動(dòng)力頭正在這里組裝，依托5G高清傳感器，重載機(jī)器人準(zhǔn)確地將大件送入機(jī)臺(tái)，幾分鐘內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)組對(duì)，誤差僅0.3毫米。而在過(guò)去，這道工序只能靠人工“吊龍門”完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率也比較低。

“這樣超大件的無(wú)人化裝配，在行業(yè)尚無(wú)先例。”董明楷介紹，5G高清傳感器就是機(jī)器的“慧眼”，每秒可產(chǎn)生100萬(wàn)個(gè)三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)，擁有強(qiáng)大的感知和運(yùn)算能力，“有了它，無(wú)論什么型號(hào)的大大小小零件，機(jī)器人都能實(shí)時(shí)得到場(chǎng)景深度信息和三維模型，作業(yè)時(shí)自動(dòng)修復(fù)偏差”。

目前，這一條柔性裝配線可以滿足3噸到16噸所有動(dòng)力頭的生產(chǎn)，自動(dòng)化率達(dá)70%，產(chǎn)能翻倍，因磕碰導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷已全杜絕。

在焊接工作島內(nèi)也是同樣的場(chǎng)景。機(jī)器人通過(guò)激光“觀察”坡口環(huán)境，自動(dòng)適應(yīng)調(diào)整參數(shù)，一次性實(shí)現(xiàn)厚40mm、寬60mm的高強(qiáng)鋼多層單道焊接，解決了鉆桿方頭焊接這一全球行業(yè)難題。

現(xiàn)場(chǎng)工人表示，機(jī)器人相當(dāng)聰明，焊縫的位置存在偏差，焊接方法就會(huì)立即調(diào)整，且質(zhì)量不會(huì)有任何偏差。

目前，工廠里小到一塊鋼板的分揀，大到10多噸桅桿裝配，已全可由機(jī)器人自動(dòng)化完成。北京樁機(jī)工廠工藝工程師侯勤華介紹：“機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，真正賦予了機(jī)器適應(yīng)環(huán)境、柔性完成任務(wù)的能力。”數(shù)據(jù)顯示，較改造前，工廠焊接、裝配、機(jī)加等核心工序作業(yè)效率分別提升130%、100%、68%，在同樣的廠房面積產(chǎn)值翻了一番。

18年前，當(dāng)時(shí)年僅18歲就來(lái)這里做鉗工的北京樁機(jī)制造管理經(jīng)理夏聞世表示，以前裝配螺栓靠人一個(gè)一個(gè)地放上去，一個(gè)一個(gè)地?cái)Q緊，再一個(gè)一個(gè)地手動(dòng)檢測(cè)，一個(gè)力矩不到位就要返工，“現(xiàn)在，從螺栓抓取、放置、擰緊，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，而且自動(dòng)化防錯(cuò)，那效率翻了不知道多少倍”。

智能制造帶來(lái)的是生產(chǎn)效率的飛躍。北京樁機(jī)燈塔工廠生產(chǎn)節(jié)拍加快了不止4倍，7天就能交付一臺(tái)旋挖鉆機(jī)，月產(chǎn)能更是翻了一番達(dá)到300臺(tái)，現(xiàn)代化、無(wú)人化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化在這里得到了集中的搭配與融合。

三一集團(tuán)高級(jí)經(jīng)理、北京三一智造科技有限公司總經(jīng)理李梁健表示，2020年，北京樁機(jī)工廠銷售78億元，比2019年增長(zhǎng)59%，總體生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%，平均故障時(shí)間下降58.5%，“現(xiàn)在還在不斷升級(jí)改造”。

2020年，三一重工利潤(rùn)居行業(yè)全球第二，人均產(chǎn)值超過(guò)全球工程機(jī)械“老大”卡特彼勒，躍居行業(yè)第一，北京樁機(jī)工廠的人均產(chǎn)值更是高達(dá)1072.8萬(wàn)元。

三一重工遠(yuǎn)不滿足于此。代晴華稱，未來(lái)，在北京樁機(jī)燈塔工廠要實(shí)現(xiàn)百人百億的高效率目標(biāo)。

三一重工總裁向文波介紹，三一集團(tuán)正在加速推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，3000名產(chǎn)業(yè)工人，實(shí)現(xiàn)3000億元銷售額，是未來(lái)5年的目標(biāo)?！　?/p>

三一重工北京樁機(jī)“燈塔工廠”實(shí)景

燈塔工廠最大的意義是機(jī)器讓人變得更好，人讓機(jī)器變得更好

燈塔工廠帶來(lái)的不僅是效率的提升和產(chǎn)能的翻倍。值得重視的是，在三一的燈塔工廠里，工人與機(jī)器設(shè)備的關(guān)系正在悄然發(fā)生著改變。

代晴華認(rèn)為，燈塔工廠最大的意義，并不是讓機(jī)器取代人，而是機(jī)器讓人變得更好，人讓機(jī)器變得更好。

夏聞世說(shuō)：“以前做裝配鉗工，干的是重體力活，人確實(shí)很累，效率也不高，隨著機(jī)器設(shè)備不斷升級(jí)，人也越來(lái)越輕松，現(xiàn)在做裝配，主要是看機(jī)器。”

董明楷告訴記者，2018年時(shí)，焊工裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，帶著焊和噴，在高溫、粉塵的環(huán)境里工作，“他們是真的不容易”。改造以后，“稍微有點(diǎn)操作經(jīng)驗(yàn)的工人，通過(guò)培訓(xùn)，適當(dāng)學(xué)一些編程，就可以操作機(jī)械手，工作環(huán)境已經(jīng)非常好了”。

“在工廠內(nèi)，基于5G+AR設(shè)備的‘人機(jī)協(xié)同’技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。物料分揀、銷軸裝配等傳統(tǒng)勞累活、危險(xiǎn)活不再需要人力操作，全由機(jī)器人高效完成。”董明楷說(shuō)。

不光是讓工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，代晴華指出：“現(xiàn)在，智能制造在數(shù)字時(shí)代幫助我們的生產(chǎn)效能得到了極大的提升，解決了很多的勞動(dòng)力問(wèn)題，而與此同時(shí)，節(jié)下來(lái)的勞動(dòng)力，又可以把重點(diǎn)放在人工智能的維護(hù)和運(yùn)用以及人類經(jīng)驗(yàn)的傳承上。”

代晴華介紹，旋挖鉆機(jī)轉(zhuǎn)桿上面的一個(gè)對(duì)接焊口焊接難度非常高，原來(lái)的400多名焊工中只有兩位工人能夠承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù)，因此，他們成為全廠重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象，生產(chǎn)很忙的時(shí)候，這兩位工人必須加班加點(diǎn)工作，否則轉(zhuǎn)桿就會(huì)供不應(yīng)求，整個(gè)工廠的生產(chǎn)進(jìn)度就被拖住。“他退休以后誰(shuí)來(lái)干這個(gè)活呢?老工人的技巧怎么傳承下去呢?”代晴華說(shuō)。

現(xiàn)在，人工智能徹底突破這一瓶頸。

董明楷介紹：“我們的做法是把所有工人的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化和軟件化，固化到機(jī)器人里。”同時(shí)，通過(guò)強(qiáng)大的人機(jī)協(xié)同，機(jī)器人AI還能學(xué)熟練工人的技能和手法，并作為教具“以老帶新”，最終實(shí)現(xiàn)技能傳授和工廠“老師傅”工匠精神的傳承。“這個(gè)核心焊接工序的產(chǎn)能，取得了數(shù)十倍的增長(zhǎng)。”代晴華接受《經(jīng)濟(jì)周刊》記者采訪時(shí)說(shuō)。他表示，走過(guò)這一步之后，原來(lái)的工人轉(zhuǎn)型成為工程師，機(jī)器負(fù)責(zé)干活，人負(fù)責(zé)創(chuàng)新，而人的創(chuàng)新為機(jī)器的效率提供了持續(xù)不斷的進(jìn)步的可能。“所以，我們說(shuō)燈塔工廠讓人和機(jī)器之間形成了一種協(xié)同關(guān)系，而不僅僅是一個(gè)體力的替代關(guān)系。”他說(shuō)。

三一提出的目標(biāo)是，從現(xiàn)在的30000名工人向30000名工程師轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)出歷史上最優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工程師。

　　三一重工北京樁機(jī)“燈塔工廠”實(shí)景

穿越周期，“‘制造’已經(jīng)開始領(lǐng)先了”

在三一集團(tuán)董事長(zhǎng)梁穩(wěn)根看來(lái)，北京樁機(jī)工廠成為世界燈塔工廠,是三一的新名片,是三一數(shù)字化轉(zhuǎn)型的里程碑,是三一成為智能制造先驅(qū)的關(guān)鍵一步。

自2018年啟動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以來(lái)，三一集團(tuán)燈塔工廠已經(jīng)投入達(dá)150億元。代晴華介紹：“燈塔工廠的未來(lái)發(fā)展，我們已經(jīng)做了很詳細(xì)的規(guī)劃，首先是把三一集團(tuán)全國(guó)乃至全球的40多家工廠，一個(gè)一個(gè)升級(jí)到北京樁機(jī)燈塔工廠一樣的水平。同時(shí)，還要啟動(dòng)重點(diǎn)工廠，比如說(shuō)北京樁機(jī)工廠，進(jìn)一步升級(jí)到3.0的水平，也就是從制造生產(chǎn)的智能化，要全面走向以數(shù)字驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)管理的智能化，以及物流配送的智能化，這是已經(jīng)啟動(dòng)的燈塔工廠3.0規(guī)劃。”

身處工程機(jī)械這一周期性比較強(qiáng)的行業(yè)，梁穩(wěn)根還指出，數(shù)字化是穿越周期的法寶。

董明楷對(duì)《經(jīng)濟(jì)周刊》說(shuō)：“工程機(jī)械是典型的離散制造，在行業(yè)周期里面，繁榮期需要大量人員，低谷期往往需要控制人員數(shù)量。這就導(dǎo)致制造成本高，市場(chǎng)響應(yīng)速度慢。當(dāng)市場(chǎng)需求起來(lái)的時(shí)候，生產(chǎn)能力跟不上;當(dāng)生產(chǎn)能力上來(lái)，市場(chǎng)需求可能過(guò)去了。”

初步完成智能制造改造以后，北京樁機(jī)工廠在市場(chǎng)波動(dòng)前就頗為淡定。董明楷表示，樁工機(jī)械今年前幾個(gè)月都是淡季，工廠不需要裁員;四季度生產(chǎn)旺季來(lái)了，也不需要招人，只要開動(dòng)機(jī)器，產(chǎn)能就上來(lái)了。

代晴華指出，完成智能制造改造以后，三一就擺脫了周期的束縛。2011年，三一集團(tuán)的員工7萬(wàn)余名，其中一半以上是工人，銷售額是750億元。隨著智能制造程度的不斷深化，2020年銷售額是上個(gè)周期峰值的一倍以上，達(dá)到了1368億元，一線工人卻減少了一半多。“如果未來(lái)3000人完成3000億元，我們基本上不會(huì)受周期的影響了。”

梁穩(wěn)根認(rèn)為，穿越工程機(jī)械行業(yè)周期的另一個(gè)法寶是國(guó)際化。

2021年上半年，三一集團(tuán)國(guó)際銷售收入同比大幅增長(zhǎng)80%，其中，增幅超過(guò)100%的地區(qū)有50個(gè)，包括法國(guó)、俄羅斯、印度、越南等。

李梁健認(rèn)為，之所以能實(shí)現(xiàn)如此高速的增長(zhǎng)，智能制造提升三一產(chǎn)品的全球競(jìng)爭(zhēng)力是重要因素。“跟國(guó)際同行來(lái)比，三一的制造與數(shù)字化水平已經(jīng)處于領(lǐng)先水平，至少是同一位置。”李梁健說(shuō)。

向文波表示：“我們希望通過(guò)三五年的努力在海外再造一個(gè)三一重工。過(guò)去我們重點(diǎn)放在發(fā)展家，像非洲、東南亞、南美的一些;下一步，我們將把重點(diǎn)放到發(fā)達(dá)，包括美國(guó)、澳大利亞、加拿大和一些歐洲。”

在談到三一數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來(lái)規(guī)劃時(shí)，代晴華透露，三一集團(tuán)的智能制造模式已經(jīng)開啟了全球化的布，包括美國(guó)工廠都會(huì)采用三一樁機(jī)的燈塔工廠方式來(lái)。

代晴華還談到，不久前，三一美國(guó)工廠方案來(lái)了一次中外PK。一個(gè)方案是由日本企業(yè)的專家做出來(lái)的，另一個(gè)是三一自己的燈塔工廠方案。“一比，我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，‘制造’已經(jīng)開始領(lǐng)先了。他們做的方案里面光是管理人員，就是我們?cè)O(shè)計(jì)方案里管理人員的3～5倍。”

目前，已經(jīng)是全球燈塔工廠數(shù)量最多的，三一重工北京樁機(jī)燈塔工廠是重工行業(yè)第一座燈塔工廠。

基于這一成功模式，李梁健說(shuō)：“不僅是在三一集團(tuán)鋪開智能制造燈塔工廠的，我們也在向行業(yè)輸出智能制造，為供應(yīng)鏈端、客戶端提供智能制造的升級(jí)服務(wù)。幫助他們?nèi)ヌ嵘?，幫助他們降低成本，幫助他們改善質(zhì)量。事實(shí)上，降低他們的成本，提升他們的質(zhì)量，也是幫助我們提升了競(jìng)爭(zhēng)力。”

然而，相對(duì)于三一集團(tuán)150億元的投入規(guī)模，眾多中小型制造企業(yè)能否承擔(dān)向智能制造升級(jí)的成本?

代晴華算了一筆賬，三一集團(tuán)的150億元看起來(lái)投入很大，但是分解到每個(gè)單元是能承受的。在北京，一個(gè)工人的人工成本，工資加上五險(xiǎn)一金等福利，一年基本上要20萬(wàn)元，3年就是60萬(wàn)元，而且工資每年還上漲。“我們機(jī)器人是多少價(jià)格呢?便宜的大概10多萬(wàn)，貴的60萬(wàn)～70萬(wàn)。一個(gè)機(jī)器人工作站造價(jià)便宜的五六十萬(wàn)，貴的100多萬(wàn)，算下來(lái)一般3年左右可以收回改造的費(fèi)用。”代晴華說(shuō)。

在樹根互聯(lián)股份有限公司裁劉偉光看來(lái)，無(wú)論是三一集團(tuán)，還是處于1.0狀態(tài)的中小企業(yè)，都能夠享受到智能制造的賦能。

事實(shí)上，北京樁機(jī)燈塔工廠也可以說(shuō)是在1.0狀態(tài)起步。代晴華坦言，2019年之前，工廠大量的設(shè)備都是老舊設(shè)備，是“聾、啞、傻”，“既沒(méi)有數(shù)據(jù)輸出不能說(shuō)話，也聽(tīng)不懂什么指令，是‘聾’，更不要說(shuō)它有什么系統(tǒng)，就是‘傻’”。

通過(guò)樹根互聯(lián)的“根云平臺(tái)”連接起這些“聾、啞、傻”設(shè)備之后，代晴華說(shuō)：“連起來(lái)還是有巨大的作用，把所有設(shè)備的利用率提升到了67%。”

代晴華預(yù)測(cè)，3到5年內(nèi)，的中小企業(yè)將普遍能夠享受工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，特別是5G技術(shù)帶來(lái)的無(wú)線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造的成果，真正實(shí)現(xiàn)由制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)。(本文來(lái)自《經(jīng)濟(jì)周刊》)

標(biāo)簽：三一重工