山東水泊智能裝備股份有限公司制造的攪拌車(chē)部件焊接機器人正在工作。張思河攝(中經(jīng)視覺(jué))
從自動(dòng)上料到機器人搬運、激光焊接,再到清理、碼垛,每一道工序都可以在智能生產(chǎn)線(xiàn)總控系統中進(jìn)行監控。走進(jìn)位于山東濟寧市梁山縣的山東水泊智能裝備股份有限公司(以下稱(chēng)“水泊智能”)的生產(chǎn)車(chē)間,智能制造生產(chǎn)線(xiàn)讓人眼前一亮。
“我們自主研發(fā)出焊縫跟蹤裝置,無(wú)需人工定位,就可在焊縫大幅度偏差的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)連續跟蹤,利用積累的信息進(jìn)行全方位自動(dòng)焊接?!彼粗悄芸偨?jīng)理劉帥介紹,2022年5月,作為一家專(zhuān)用車(chē)配套裝備生產(chǎn)企業(yè),公司入選工信部公布的第三批專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)名單。
推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新
伴隨汽車(chē)運輸工具逐步普及,為汽車(chē)生產(chǎn)全掛車(chē)、半掛車(chē)的專(zhuān)用車(chē)企業(yè)不斷涌現?!半S著(zhù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,這些企業(yè)迫切需要專(zhuān)業(yè)的配套設備?!眲浾f(shuō),“2004年,我們成立了山東水泊焊割設備制造有限公司(以下稱(chēng)‘水泊焊割’),為專(zhuān)用車(chē)企業(yè)提供設備服務(wù),這就是水泊智能的前身?!?/span>
成立以來(lái),水泊焊割持續推進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新。針對半掛車(chē)大梁手工焊接質(zhì)量和效果不穩定的情況,公司利用電機和仿形技術(shù),實(shí)現焊槍對焊縫的準確識別;利用氣動(dòng)旋轉原理,實(shí)現收放料機構與焊縫完全重合?!?000年,公司自主研發(fā)的龍門(mén)焊問(wèn)世,實(shí)現了變截面汽車(chē)大梁的自動(dòng)化焊接,效率較傳統工藝提高10倍以上?!惫炯夹g(shù)總工申偉說(shuō),依靠新技術(shù),水泊焊割的設備逐漸進(jìn)入全國市場(chǎng)。
隨著(zhù)激烈的市場(chǎng)競爭,公司生產(chǎn)的單臺(套)設備占用人工多、效率和產(chǎn)能有限的局限性逐漸顯現,生產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)的產(chǎn)品成為當時(shí)提高產(chǎn)能、減少人工的行業(yè)新趨勢。2008年,水泊焊割研發(fā)出大型罐體制造自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),在不規則三維曲面的焊接成型領(lǐng)域實(shí)現了重大突破,相當于給設備安上了“眼睛”。通過(guò)操控界面,可實(shí)時(shí)監控設備焊接效果和質(zhì)量,減少了人工干預帶來(lái)的影響,保證了生產(chǎn)的安全可靠。
尋求轉型升級
隨著(zhù)智能化制造的蓬勃發(fā)展,水泊焊割開(kāi)始尋求向智能化方向轉型升級,工業(yè)機器人集成系統及焊接機器人成為公司發(fā)展的新方向。2022年,公司更名為山東水泊智能裝備股份有限公司,此后在智能化方向上積極創(chuàng )新升級,力爭實(shí)現從制造到智造的轉型。
其實(shí)早在2010年,公司就已經(jīng)開(kāi)始布局工業(yè)機器人的開(kāi)發(fā)與應用?!爱敃r(shí),專(zhuān)用車(chē)行業(yè)整體人工成本上升,人們對行業(yè)安全性、智能化的預期也越來(lái)越高?!眲浾f(shuō),工業(yè)機器人作為多功能、多自由度的設備和系統,通過(guò)重復編程和自動(dòng)控制,結合制造主機或生產(chǎn)線(xiàn),可形成單機或多機自動(dòng)化系統,進(jìn)而實(shí)現搬運、焊接、裝配等生產(chǎn)操作。
經(jīng)過(guò)不斷研發(fā),公司先后開(kāi)發(fā)了制造欄板、廂板、自卸車(chē)及集裝箱產(chǎn)線(xiàn)的焊接、搬運機器人,為生產(chǎn)工藝提供人性化、綠色化的技術(shù)服務(wù)和配套環(huán)保防護,并通過(guò)設計上的改良和優(yōu)化,避免了工人在爬高俯低的操作中可能產(chǎn)生的安全隱患,也降低了焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵污染。
“我們針對人工焊接耗時(shí)長(cháng)、效率低的問(wèn)題,研發(fā)了集裝箱焊接生產(chǎn)線(xiàn)、攪拌車(chē)智能生產(chǎn)線(xiàn)、鋁合金廂式車(chē)智能生產(chǎn)線(xiàn)等定制化、柔性化、模塊化產(chǎn)線(xiàn)?!彼粗悄芗夹g(shù)部部長(cháng)鄧祥祥介紹。公司為一家港航裝備產(chǎn)業(yè)園提供的“集裝箱焊接生產(chǎn)線(xiàn)”,可以實(shí)現單班生產(chǎn)集裝箱50臺,每臺集裝箱生產(chǎn)時(shí)間僅需6分鐘至8分鐘。整條焊裝線(xiàn)約70個(gè)工位,60%的工位均采用專(zhuān)機自動(dòng)焊接,專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化程度較高,使得員工減少了40%。
隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )持續發(fā)展,水泊智能還搭建起5G云化AGV小車(chē)(自動(dòng)導引運輸車(chē))、無(wú)人焊接機器人等應用場(chǎng)景,可實(shí)現智能控制和數據采集。走進(jìn)水泊智能的智能工廠(chǎng),看不見(jiàn)忙碌工作的工人,只有焊接、抓舉、組裝等工業(yè)機器人在生產(chǎn)線(xiàn)上“各司其職”。水泊智能研發(fā)部部長(cháng)石繼超告訴記者,隨著(zhù)近幾年識別技術(shù)水平的發(fā)展進(jìn)步,立體倉儲與AGV小車(chē)已成為公司智能工廠(chǎng)的“標配”。
山東水泊智能裝備股份有限公司工程師正在調試焊接機器人。劉云龍攝(中經(jīng)視覺(jué))
開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作
近年來(lái),水泊智能一方面繼續追蹤專(zhuān)用車(chē)行業(yè)智能化發(fā)展,緊盯生產(chǎn)技術(shù)及工藝,持續保持創(chuàng )新動(dòng)能;另一方面加大市場(chǎng)開(kāi)拓力度,引進(jìn)高精尖人才,持續推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。
“專(zhuān)用廂式汽車(chē)具有相對獨立、防雨、防塵和節能等優(yōu)點(diǎn)。但過(guò)去焊接多為人工,焊接質(zhì)量不高,使得車(chē)廂質(zhì)量難以保證,同時(shí)還存在生產(chǎn)環(huán)境差、勞動(dòng)強度大等問(wèn)題?!鄙陚フf(shuō),針對這些問(wèn)題,公司與山東交通學(xué)院合作推進(jìn)汽車(chē)貨廂全自動(dòng)智能化總成生產(chǎn)線(xiàn)項目,通過(guò)建立多機智能協(xié)同控制方案,解決生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題,提高系統安全性。同時(shí),公司針對各生產(chǎn)現場(chǎng)的不同情況,設計了重載AGV機器人原地360度旋轉及前后行走控制方案,可自適應生產(chǎn)車(chē)間的復雜路況。通過(guò)增加生產(chǎn)線(xiàn)柔性,改進(jìn)工件定位方法,不斷改善生產(chǎn)線(xiàn)規劃、物流配送和資源調度等,優(yōu)化整個(gè)智能化生產(chǎn)線(xiàn),使得生產(chǎn)制造能力不斷提升,生產(chǎn)環(huán)境持續改善,并大大降低能耗和生產(chǎn)成本。目前,該項目產(chǎn)品已實(shí)現成功轉化,并銷(xiāo)售到多家專(zhuān)用車(chē)生產(chǎn)企業(yè),為公司帶來(lái)更多收益。
2022年3月,公司與華中科技大學(xué)達成產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議,合作成立“智能焊接裝備技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗室”。實(shí)驗室以專(zhuān)用汽車(chē)核心焊接工藝智能裝備為突破口,打造專(zhuān)用汽車(chē)領(lǐng)域智能焊接數據中心以及“人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)基地,帶動(dòng)地方專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化升級。
“針對行業(yè)內焊接全過(guò)程智能診斷系統的不連貫性,產(chǎn)學(xué)研合作充分發(fā)揮校企雙方各自的科研優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢,共同攻克技術(shù)難關(guān),形成科研成果,解決行業(yè)技術(shù)痛點(diǎn),實(shí)現了科技成果的轉化?!鄙陚フf(shuō)。
水泊智能采取“引進(jìn)來(lái)、走出去”的方式,先后與多所高校和科研院所形成產(chǎn)學(xué)研用戰略合作聯(lián)盟,并建成山東省工程技術(shù)研究中心等4個(gè)研發(fā)平臺。目前,公司獲得國家授權專(zhuān)利101項,其中,發(fā)明專(zhuān)利36項。
“我們將發(fā)揮智能工廠(chǎng)、智能機器人、機器人深度應用自主研發(fā)優(yōu)勢,實(shí)現從裝備設計、項目管控、車(chē)間建造到廠(chǎng)區管理的智能化全流程覆蓋,為專(zhuān)用車(chē)制造裝上‘智慧大腦’?!眲浾f(shuō)。 (經(jīng)濟日報記者 王金虎)