文/瞿 劍

在第五個中國品牌日到來前夕,記者參加國務院國資委“走進新國企·智造中國”采訪團,深入中鐵裝備、中國長城、振華重工、中車長客等制造基地,探尋這些中國品牌背后的智造基因。
梳理這些品牌的成長歷程,盤點其中的得失長短,可以清晰辨識出,伴隨他們從弱小走向強大、從平凡走向卓越的,是從制造到智造的升華。而因產業門類、產業特質和技術代際差異,他們各自的智造內涵和路徑又有著明顯的不同。
振華重工的主營業務中,港機、海洋重工都是十足的“大國重器”。現場參觀采訪中,大,是所有人的第一印象;但又怎一個“大”字了得。
在位于長江入海口長興島上的振華重工生產基地,記者近距離觀看了鋼箱梁智能制造車間的“雙面繡”自動化焊接場景,單面焊、雙面成形,大大提高了焊接效率。此外,該智能車間還采用了雙面立焊、自動化裝配與焊接、自動化翻身、自動化搬運等多項新技術,生產效率提高20%以上,年均節省人工成本42%。
振華重工副總裁山建國表示,近年來,振華先后試點建設了20個自動化工作站、智能化生產線和智能制造示范車間等,基本涵蓋了主要產品的關鍵制造流程和工序。其中,位于南通振華重裝的橋梁U肋板單元焊接機器人工作站,通過焊縫智能化跟蹤技術,機器人可完成所有焊接工作,實現了全自動焊接,單位產出節省人工72.5%,返修人工減少85%,一次報驗合格率從95%提升至99%。
步入流動機械集控中心,9塊顯示屏組成的監控屏正顯示著整個廠區的地圖,每臺流動機械的實時位置和運行狀態一目了然。只需一系列簡單的“下單”操作,30秒內處于“空閑”狀態的車輛就能迅速“接單上車”。“云管理”讓流動機械更智能。
在0號碼頭,記者看到一種既不同于集裝箱輪、也有別于普通散裝貨船的巨型船只。振華重工總工程師費國介紹,這是振華獨創的岸橋整機運輸貨船。由于岸橋體型巨大,以往都要拆分成較小的部件散裝運輸,到岸后再重新組裝,加上調試,至少要兩個月時間;而整機發運,到客戶碼頭之后,除去卸船上岸,無需再行安裝,只需精調一周即可投入運營。省去了一個多月的碼頭空置時間,“這對港口運營商意味著什么”,答案不言自明。
顯而易見,在這樣的傳統產業,工業3.0時代的智造首先帶來用工減少,這跟工業1.0時代機器取代人工并無本質不同;但在降成本、提效率的共性之外,智造比傳統機器更多了一層價值提升的內涵:產品質量、質量一致性的巨大提升,服務價值、客戶附加值的巨大提升,工作環境、勞動者獲得感乃至尊嚴的巨大提升,等等。同時,助推工業3.0更快、更順暢地向工業4.0突進。
振華重工的港機業務已經連續二十多年保持全球市場占有率第一,再進一步、接近“無人區”,如何面對?“港機領域的確遇到發展瓶頸,但老碼頭自動化改造仍然前景廣闊”——建設無人化的“魔鬼碼頭”,正是振華新的強項。山建國表示,振華將“多條腿走路”,逐步成為集裝備制造、基礎設施建設及配套服務為一體的綜合性服務商。
同樣面臨“無人區”的,還有中車長客和中鐵裝備。
走進中車長客轉向架制造中心總成車間,這里有行業內首個高速動車組轉向架裝配柔性生產線,采用“臺位動、人不動”方式進行組裝,工藝裝備全部是通用化、柔性化設計,可同時生產多個品種的高速動車組轉向架。記者看到,總面積17000平方米的車間里,僅有140名員工。
被稱為軌道客車“腿腳”的轉向架是高速動車組的關鍵部件,直接決定車輛運行速度、安全性、平穩性、舒適性。中車長客研制的“復興號”京張高鐵能跑出時速350公里的速度,全憑這雙“腳”。
轉向架裝配作業中,緊固件(螺栓)擰緊是關鍵工序。總成二車間負責人解釋,單個轉向架有400多個螺栓,“為了保證轉向架的裝配質量,我們在國內首創扭矩加角度雙控制的工藝方法”。而這種工藝要求以目前工業機器人的水平,無法完成裝配。中車長客采用了“智能力矩擰緊系統”,通過人機巧妙配合,提升工作效率和裝配一致性。據了解,自2018年采用此工藝方法以來,所生產的轉向架沒有一顆螺栓發生松動。
這樣的智造場景,其實并非轉向架裝配所獨有。工業3.0時代的精密制造、柔性制造領域,尤其多見這樣“人機交互”的應用場景:一些關鍵復雜工序,即使最頂尖的機器人,也難以獨力勝任;頂尖操作工,仍是一種無可或缺的存在。這更凸顯了工業3.0到4.0時代,“大國工匠”的突出重要地位。
這樣的智造產出什么?記者從此次采訪中發現,它總是和顛覆性技術、顛覆性產品相關聯。
以中車長客為例,2020年10月21日上午,國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項——400千米/小時跨國互聯互通高速動車組下線。其不同凡響之處,中車長客高級工程師張國芹介紹,目前全球有四大軌距標準,普通列車跨不同軌距運輸,必須提前更換列車轉向架,費時費事。這是用常識就可以想見的。中車長客經過持續攻關,研制出高速動車組變結構走行系統,通過使用變軌距轉向架,實現列車行進過程中完成變軌運行,極大提高了跨國聯運的效率,降低運輸成本。這一顛覆常識的具有里程碑意義的高鐵裝備重大創新成果落地,離開了轉向架智能制造,就無從談起。
用顛覆性產品突破“無人區”,中鐵裝備是另一個范例。
“我們拓展了盾構的概念和功能,以至于很多以往盾構機干不了的工程,我們的盾構機都能干,而且干得更好”。中鐵裝備副總經理張志國以2018年5月投入使用的“中國首個盾構工法地下停車場、綜合管廊示范工程”為例說,投入該項目施工的組合式盾構機,由兩臺小矩形盾構機拼裝組合成一臺5.74×5.02米大矩形盾構機,既能以組合模式推進,也可分體推進,根據斷面尺寸靈活組合。它應用土壓平衡原理,具有良好的地質適應性,保證施工過程中地面建筑、道路交通等完全不受影響。據悉,采用盾構工法修建地下停車場,屬于國內首創,世界范圍內也未找到類似案例。
中鐵裝備副總經理王杜娟表示,中鐵裝備在超大斷面矩形盾構、馬蹄形盾構設計制造技術方面已經處于國際領先地位,研發了一批世界首臺或國內首臺產品。她透露,與此同時,超前研究的第三代、第四代掘進機技術積累也已完成。
超前意味著尚且看不到眼前的現實利益,作為一家裝備制造企業為何要去做?
“這是從制造到創造的必然趨勢”。王杜娟分析,“制造”是在品質保證的情況下,需求得到滿足的過程;而“創造”在常規層面,體現為把客戶內心深處甚至連自己都難以描述、但卻現實需要的需求挖掘出來,并加以滿足,體現為創造需求進而讓客戶獲得更大滿足的過程,是更高水平的價值創造。由此理念出發,中鐵裝備在盾構這種小批量定制化的制造領域,按智造本質打造差異化的競爭能力。
可見,這一類型的智造,除了前述價值提升的內涵之外,還有基于顛覆性技術、顛覆性產品的超前競爭力謀劃,是中國品牌屹立于工業4.0時代而不倒的強大基因。
在中國長城株洲基地(湖南長城),記者則看到了完全不一樣的智造。
湖南長城計算機智能制造車間,幾乎看不到一個工人,“唱主角”的是各種智控設備和機器臂。生產線上,紅、白、黑等顏色機器臂靈巧扭動,精準完成裝內存條、裝硬盤、裝配光驅、鎖螺絲、產品移載等工序。
“生產一臺筆記本電腦,要經過貼片、插件、測試、老化及網絡灌軟等10余道工序,我們通過機械臂和智控設備完成70%以上的工序,在大幅提升工作效率同時,極大保證了出品質量”。湖南長城總經理安紹平介紹,該生產線運用機器人+長城自主開發的MES系統進行數據對接,達到工業3.0以上水平。他透露,智能制造使工廠生產效率提高25%,運營成本降低20%,產品研制周期縮短30%。
當記者問到“如果僅僅是提高效率和保證品質,智造是不是也可以被取代”,安紹平表示不然:這不是一個“做得好、做不好”的問題,而是一個“做得成、做不成”的問題。他解釋,由于主板集成度越來越高,很多器件人眼難以識別。以01005 SMT器件貼裝為例:元件尺寸為0.4毫米×0.2毫米×0.1毫米,元件貼裝允許的公差范圍為+/-0.05毫米以內,普通設備無法達到吸取貼裝精度要求,必須使用專用訂制直徑0.2毫米的吸嘴輔助吸取精密貼片,使用光學檢驗設備檢驗。
顯而易見,在網絡和信息這類最接近工業4.0的產業,智造已經是一道繞不過去的坎。借用安紹平的話,如果說,在傳統產業,智造決定的是“做得好、做不好”;那么,在信息產業,智造決定的是“做得成、做不成”,真可謂“一智定生死”。而可以想見的是,在即將到來、或正在到來的工業4.0時代,“一智定生死”的決不會限于網信產業。