高端装备智能化生产取得新进展

制图:汪哲平

微风轻拂，矗立的风电机组悠然转动，送出源源绿电。这样的庞然大物是如何生产制造出来的？

很多人可能想不到，风电机组的关键部件——叶片，其生产长期属于劳动密集型产业，由于体积大、重量大、表面曲面复杂，往往要依靠大量人工完成铺层、灌注、打磨、喷漆等工序。

如今，走进三一重能韶山叶片工厂，全智能辅助定位技术帮助塑造叶片主梁，形成叶片“脊椎”；规模化集中灌注技术，实现树脂材料进、存、用全流程自动化，打造叶片“肌肉”；机器人配合激光引导技术，自动完成叶片表面打磨、喷漆工作，完善叶片“皮肤”……只要一天，智能车间就能下线一支82米长的叶片。

“这样的效率，得益于智慧大脑与智能装备的完美结合，通过改善工艺流程，实现自动化生产。”三一重能韶山叶片工厂负责人彭海兵说，只要一台平板电脑，就能实时监测车间温度湿度、叶片打磨平整系数等指标，实现全流程精益化管理。

近年来，我国高端装备智能化生产取得新进展。中国机械工业联合会数据显示:2024年有80多家机械企业入选我国首批卓越级智能工厂名单，研制周期平均缩短近30%；规上重点工业企业数字化研发设计工具普及率超过80%。

“这一成绩的取得颇为不易。”中国机械工业联合会智能制造分会秘书长刘前军介绍，高端装备的生产制造是典型的离散制造，产品品类多、结构复杂，对智能化改造提出较高要求。

挑战之一，在于定制化需求与标准化生产的矛盾。

高端装备主要集中在航空航天、轨道交通、工程机械等领域，这些产品往往是高度定制化的，每个产品可能有不同的规格。

“企业往往通过协作机器人、自动导向车等来实现产线动态调整，但大件柔性化生产仍难以突破。”刘前军说。

挑战之二，在于高端装备高精度与高可靠性的工艺要求。

不少高端装备的加工精度为微米级，传统自动化设备难以满足要求。复杂的工艺参数，也给智能化改造提出了极高要求。

比如，CR450动车组样车的生产制造，转向架的焊接是一大难题。由于样车转向架采用了全新的轻量化结构设计，型材焊接时如果发生扭曲变形就难以修复，对整车质量安全产生影响。

为此，中车长客股份公司高级技师谢元立带领团队花费大量时间，研发全新的机械手自动化焊接操作程序，对机器人焊枪姿态以及焊接层数、时间等进行大量试验，才确定最佳参数。“最终我们实现了焊缝美观、探伤合格、焊接无变形、焊后‘零’调修的效果，机械手焊接率提升到90%。”谢元立说。

数据显示，2024年我国工业机器人产量同比增长14.2%，达55.6万套，再创新高。不少企业负责人期盼，随着智能制造装备的快速发展，高端装备工厂的智能化改造能持续突破。

“智能制造装备的发展，有利于高端装备智能工厂实现高效柔性、敏捷响应、人机协同、动态调度的目标。”刘前军建议，要更好发挥国资央企、行业龙头企业的引领作用，鼓励他们进行关键工序智能化改造的探索，为行业智能化转型升级提供借鉴。同时，加强金融支持，通过制定差别化信贷政策与创新金融产品的方式，鼓励采用多种融资模式推进智能工厂建设。记者 李心萍