操作工人輕點(diǎn)鼠標(biāo)，一塊塊重達(dá)數(shù)百公斤的鋼錠，就自動進(jìn)入車輪生產(chǎn)線，通過預(yù)成型、成型、軋制、壓彎沖孔、打標(biāo)、測量等工序，只需52秒，就變成時速350公里高速列車的合格“跑鞋”——一片片閃著鏡面光澤的車輪。

太重軌道公司10月16日舉行了全球軌道交通行業(yè)首座“燈塔工廠”發(fā)布儀式。該公司總經(jīng)理趙興龍說，公司通過采用人工智能和柔性自動化技術(shù)，不斷提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，將缺陷率降低了33%，將單位成本降低了29%，將產(chǎn)量提高了33%。

近日，《工人日報》記者來到位于山西太原的太重軌道公司采訪，在巨大的廠房里見到一臺臺重型設(shè)備組成鋼鐵巨龍，蜿蜒百米。架在廠房腰部的走廊沿墻伸展，串聯(lián)起幾間“玻璃房”。房間里，電子屏幕上實(shí)時反映產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度的數(shù)字持續(xù)跳動。從物料投放到在線檢測，再到生產(chǎn)節(jié)拍提升全過程，全部實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測，實(shí)時動態(tài)調(diào)整。

環(huán)形爐變“聰明”了

一塊塊特定尺寸鋼錠，在大型環(huán)形加熱爐里接受1200℃高溫煅燒，再送上軋機(jī)經(jīng)過多重淬煉，就鍛造出列車車輪。

“以前，在環(huán)形爐加熱過程中，工人頻繁地設(shè)定和調(diào)整爐溫，不僅耗時耗力，而且難以確保溫度精準(zhǔn)、加熱均勻。”太重軌道公司設(shè)備能源室技術(shù)主辦宋志偉介紹，現(xiàn)在有了智能燃燒控制系統(tǒng)的加持，環(huán)形爐能自動精準(zhǔn)地控制每一塊鋼坯的加熱溫度。

在電腦屏幕的跟蹤界面上，記者看到許多代表鋼坯的“小點(diǎn)”，這些“小點(diǎn)”隨著加熱過程而不斷變化。用鼠標(biāo)單擊每一個“小點(diǎn)”，都能直觀地顯示出“小點(diǎn)”對應(yīng)的鋼坯上、中、下部的溫度以及加熱過程變化曲線。

通過每塊鋼坯的數(shù)字化溫度云圖，工人能夠一目了然地監(jiān)控整塊鋼坯出爐時的溫度及均勻性，保證了鋼坯的質(zhì)量?！安粌H大幅提高了加熱的精準(zhǔn)性和均勻性，還讓能源消耗降低了17%?！彼沃緜フf。

在推動生產(chǎn)線智能化改造升級時，宋志偉曾大膽提出設(shè)想：淬火爐和回火爐結(jié)構(gòu)存在差異，生產(chǎn)節(jié)奏不匹配，成本損耗巨大，應(yīng)該將回火爐內(nèi)的單層結(jié)構(gòu)改為雙層。

當(dāng)時的兩臺設(shè)備均為德國制造，難度最大的就是改寫原系統(tǒng)的控制程序?？刂瞥绦蛏婕皫装賯€控制程序塊、上千頁電氣圖，且關(guān)鍵工藝參數(shù)屬于技術(shù)秘密已經(jīng)被統(tǒng)統(tǒng)隱去，改造難度之大不亞于重建。

歷時1年多，宋志偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功改造了回火爐。車輪入爐等待時間從2小時縮短至半小時，大幅提升了工作效率，同時實(shí)現(xiàn)了回火爐“一用一備”，每年節(jié)約成本超600萬元。

設(shè)備有了“心臟監(jiān)測器”

在太重軌道公司車輪鍛軋生產(chǎn)線，很多設(shè)備都外掛了一個黑色的小盒子?！斑@是振動檢測器，相當(dāng)于設(shè)備的‘心臟監(jiān)測器’，能根據(jù)軸承、齒輪、聯(lián)軸器等設(shè)備的振動頻率，實(shí)時監(jiān)測并判定設(shè)備是否有異常?！痹摴炯夹g(shù)主管閆俊峰介紹說，通過振動檢測器進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，可以提前維護(hù)設(shè)備，有效避免非生產(chǎn)性停機(jī)。

目前，太重軌道公司在5臺核心設(shè)備的核心傳動部件上，總共安裝了200余個振動檢測器，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備狀態(tài)的全面實(shí)時監(jiān)測。

“自振動檢測器投入使用以來，整線設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)時間減少了29%，故障率下降了70%。”閆俊峰說，以前人工監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)效率低下、精度有限。一旦某一臺設(shè)備的某個環(huán)節(jié)出了問題，就可能導(dǎo)致整條生產(chǎn)線停運(yùn)。

這條世界上最先進(jìn)、自動化程度最高的智能化車輪生產(chǎn)線，最初從國外引進(jìn)?！?0年前，經(jīng)國外技術(shù)專家調(diào)試投產(chǎn)后，這條生產(chǎn)線月產(chǎn)能只有5000余片。這些年，我們勇闖智造‘無人區(qū)’，不斷進(jìn)行升級改造，現(xiàn)在生產(chǎn)高峰期，月產(chǎn)能可以達(dá)到4.3萬片?！彼沃緜ヲ湴恋馗嬖V記者。

2021年，老廠區(qū)的車輪生產(chǎn)線需要“退城入園”。宋志偉全程參與了全線自動化方案設(shè)計(jì)，并負(fù)責(zé)編制自動化聯(lián)調(diào)方案。

宋志偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)既借鑒了前期成熟穩(wěn)定的技術(shù)框架，也探索采用當(dāng)下最先進(jìn)的人工智能技術(shù)，逐項(xiàng)梳理技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過數(shù)十輪技術(shù)方案交流和研討，他們最終制定了詳細(xì)的自動化系統(tǒng)方案，為20多歲“高齡”的生產(chǎn)線裝上了“智慧大腦”。

工人成為管理機(jī)器人的人

“生產(chǎn)線經(jīng)過智能化改造后，實(shí)現(xiàn)了有人值守、無人操作。工人們只需坐在控制室盯緊屏幕上各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，隨時微調(diào)即可?！彼沃緜ジ嬖V記者，現(xiàn)在，工人們從生產(chǎn)一線走進(jìn)調(diào)度室，成為管理機(jī)器人的人，激發(fā)出更大的勞動創(chuàng)造性，自然帶來了更高的效益。

作為全球軌道交通用車輪、車軸、齒輪箱及輪對的全譜系全系列全流程研發(fā)制造基地，太重軌道公司車輪年產(chǎn)量高達(dá)70萬片，生產(chǎn)效率領(lǐng)先世界。

“改造是個循序漸進(jìn)的過程，從一個應(yīng)用場景進(jìn)入另一個應(yīng)用場景，最終實(shí)現(xiàn)由自動化改造向全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動的全面躍升?！碧剀壍拦靖笨偨?jīng)理蘆樹成介紹，經(jīng)過數(shù)年的數(shù)字化發(fā)展，太重軌道公司管理中樞及各生產(chǎn)單元在作業(yè)過程中逐漸積累了大量數(shù)據(jù)。軌道交通實(shí)驗(yàn)中心科研團(tuán)隊(duì)通過對幾十萬條資源數(shù)據(jù)的深入分析和總結(jié)，歸納出一系列實(shí)操案例，這些案例能夠快速復(fù)制到生產(chǎn)基地，從而顯著提升生產(chǎn)制造水平、產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。這些數(shù)據(jù)為打造“燈塔工廠”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“經(jīng)過10余年的不斷升級完善，我們才有了今天的成果?！壁w興龍說，除了智能制造，太重軌道公司還建立了碳排放管理平臺，即時收集和分析碳排放數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確識別生產(chǎn)過程中的碳排放熱點(diǎn)和瓶頸，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程和生產(chǎn)節(jié)拍，顯著減少能源消耗與碳排放強(qiáng)度，以“綠色指數(shù)”持續(xù)點(diǎn)亮“燈塔工廠”。