走進(jìn)位于河北省秦皇島市的中信戴卡股份有限公司鋁車輪六號(hào)工廠，鑄造、機(jī)加、涂裝、包裝等一系列工序，在智能化生產(chǎn)的99臺(tái)機(jī)器人操作參與下完成。
“整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，關(guān)鍵流程可追溯，產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都可以進(jìn)行查詢。”中信戴卡股份有限公司鋁車輪六號(hào)工廠經(jīng)理李志廣說，自從企業(yè)開始推行工業(yè)化和信息化兩化融合，中信戴卡的綜合實(shí)力不斷得到提升。
2021年9月，中信戴卡入選世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布的全球制造業(yè)領(lǐng)域“燈塔工廠”名單，成為全球汽車鋁制零部件行業(yè)首家“燈塔工廠”。“燈塔工廠”是由世界經(jīng)濟(jì)論壇和麥肯錫咨詢公司共同選出的數(shù)字化制造與工業(yè)4.0的示范者，被視為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)路者，代表世界數(shù)字化制造最高水平。從2018年評(píng)選至今，全球目前共有90家。
這座“燈塔工廠”到底有何特別之處？
轉(zhuǎn)型瞄準(zhǔn)“未來工廠”
身處干凈整潔的車間，聽著舒緩動(dòng)聽的音樂，看著機(jī)器人揮舞著機(jī)械臂，鑄造轉(zhuǎn)運(yùn)、自動(dòng)銑毛刺、自動(dòng)插拔塞等工序有序完成，一只只輪轂實(shí)現(xiàn)了從毛坯到成品的蛻變。很難想象，7年前，中信戴卡還在為如何向“智能制造”轉(zhuǎn)型做著艱難抉擇。
作為奔馳、寶馬、奧迪等國(guó)際一線品牌配套供應(yīng)商，中信戴卡面臨國(guó)內(nèi)外同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)逐年加劇、客戶對(duì)產(chǎn)品的需求也在不斷升級(jí)的挑戰(zhàn)。如何在競(jìng)爭(zhēng)中贏得優(yōu)勢(shì)？中信戴卡意識(shí)到必須從傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)向智能制造。但是，這樣的轉(zhuǎn)型需要改變的并非某個(gè)環(huán)節(jié)，而是要優(yōu)化集成技術(shù)、工藝、流程、產(chǎn)品等多個(gè)方面。
要做國(guó)內(nèi)同行業(yè)第一個(gè)“吃螃蟹”的人，風(fēng)險(xiǎn)不可避免。在多方論證后，中信戴卡最終還是下定了決心。
2016年，中信戴卡第一條智能生產(chǎn)線建成投產(chǎn)。“當(dāng)時(shí)，我們想在人工智能、大數(shù)據(jù)和5G應(yīng)用方面開展深入應(yīng)用和探索，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和成本可預(yù)控，沒想到在短短兩年后變成了現(xiàn)實(shí)。”李志廣認(rèn)為，能夠入選“燈塔工廠”，關(guān)鍵在于中信戴卡聚焦行業(yè)痛點(diǎn)，積極推動(dòng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)降本、提質(zhì)創(chuàng)效、綠色制造。
據(jù)介紹，入選“燈塔工廠”至少要滿足三個(gè)條件：一是要以數(shù)字化生產(chǎn)為主，逐步實(shí)現(xiàn)從研發(fā)、采購(gòu)、制造、物流、供應(yīng)鏈和客戶服務(wù)的全價(jià)值鏈數(shù)字化；二是要實(shí)現(xiàn)有效制造，能在關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)指標(biāo)上展現(xiàn)出卓越的改善成效，如生產(chǎn)效率、能耗、上市速度等方面；三是要可復(fù)制，能在多個(gè)工廠進(jìn)行復(fù)制推廣，推動(dòng)其生產(chǎn)、管理、研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在鋁車輪六號(hào)工廠，中信戴卡打造了輪轂柔性、閉環(huán)的“智造”能力，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)制造過程的質(zhì)量管理，在實(shí)現(xiàn)智能制造的同時(shí)，環(huán)境、過程、產(chǎn)品多方面水平行業(yè)領(lǐng)先。與2018年投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)之初相比，中信戴卡鋁車輪六號(hào)工廠實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本降低33%、設(shè)備綜合效率提升21.4%、產(chǎn)品不良率下降20.9%、交付時(shí)間縮短37.9%、能源使用效率提升39%。
“環(huán)境像電子工廠一樣安靜整潔，過程像小溪流水一樣歡快順暢，產(chǎn)品像古典詩(shī)詞一樣優(yōu)美”，這是中信戴卡對(duì)未來工廠的愿景，如今正在變成現(xiàn)實(shí)。
智慧大腦“四化合一”
鋁車輪六號(hào)工廠項(xiàng)目總投資9.6億元，年產(chǎn)輪轂300萬只，80%以上產(chǎn)品為高端產(chǎn)品，是中信戴卡探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“集大成者”。企業(yè)以30年的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)為依托，打造出了一個(gè)高自動(dòng)化、高數(shù)字化、高柔性化、高智能化的“燈塔工廠”。這個(gè)“四化合一”的應(yīng)用，被稱為工廠的“智慧大腦”。
“入選‘燈塔工廠’，需要對(duì)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造有較大貢獻(xiàn)，在制造成本降低、生產(chǎn)效率提升以及綠色環(huán)保可持續(xù)等方面，需集成至少5個(gè)達(dá)到世界級(jí)領(lǐng)先的技術(shù)應(yīng)用。”中信戴卡鋁車輪六號(hào)工廠工程師趙強(qiáng)告訴記者，他們的世界級(jí)先進(jìn)用例分別是數(shù)字化精益制造系統(tǒng)、AI賦能的智能質(zhì)量閉環(huán)、高度柔性的自動(dòng)化輪轂產(chǎn)線、全球X光智能評(píng)判管控中心、產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)和制造仿真平臺(tái)。
通過數(shù)字化精益制造系統(tǒng)，熔爐的實(shí)時(shí)溫度、冷卻系統(tǒng)參數(shù)、機(jī)加工環(huán)節(jié)的刀補(bǔ)值等關(guān)鍵參數(shù)都可以數(shù)字化。
在熱工車間的數(shù)字化管控中心，記者看到，屏幕上顯示著設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和關(guān)鍵工序的運(yùn)行狀態(tài)。通過安裝在壓鑄設(shè)備上的傳感器，中心可以實(shí)時(shí)采集和分析數(shù)據(jù)。
“這個(gè)壓鑄智能聯(lián)動(dòng)調(diào)整項(xiàng)目由戴卡自主研發(fā)設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)鑄機(jī)自身工藝狀態(tài)或后續(xù)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鑄造設(shè)備的自我管控。”趙強(qiáng)說，壓鑄環(huán)節(jié)的自我智能調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)意義上因鋁液溫度變化、機(jī)臺(tái)中斷、新上機(jī)模具調(diào)機(jī)等需人為調(diào)整向智能自動(dòng)調(diào)整的飛躍，可降低機(jī)臺(tái)20%人工勞動(dòng)強(qiáng)度。
“在目前未滿產(chǎn)的情況下，每天自動(dòng)調(diào)整1000多次，這也就意味著節(jié)省了上千次人工操作的時(shí)間，大大提高機(jī)臺(tái)人員工作效率。”趙強(qiáng)說。
從壓鑄線上出來的一只只銀亮的輪轂“排著隊(duì)”，進(jìn)入X光工序“體檢”。趙強(qiáng)告訴記者，中信戴卡首創(chuàng)的X光無損探傷人工智能識(shí)別技術(shù)，是行業(yè)內(nèi)首次將AI識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)檢測(cè)中，相對(duì)于傳統(tǒng)檢查模式，檢查效率提高40%，減少80%人員干預(yù)，有效屏蔽了人為因素導(dǎo)致的效率損失和漏檢風(fēng)險(xiǎn)。通過互聯(lián)網(wǎng)5G+技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)跨地域集中檢測(cè)管控，為跨工廠減員增效提供解決方案，成為中信戴卡首個(gè)5G工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目。
柔性制造“千輪千樣”
汽車生產(chǎn)廠商小批量、快速上市漸成趨勢(shì)，對(duì)上游零部件生產(chǎn)商的柔性制造能力形成挑戰(zhàn)。為此，中信戴卡在鋁車輪六號(hào)工廠進(jìn)行了高柔性生產(chǎn)工藝的探索實(shí)踐。借助數(shù)字化賦能的柔性制造系統(tǒng)，一條生產(chǎn)線可同時(shí)生產(chǎn)多種不同樣式的輪轂，將最小生產(chǎn)批量從300件降到1件，使“一件訂單”的定制化生產(chǎn)成為可能。
在機(jī)加車間，趙強(qiáng)告訴記者，車間的數(shù)控加工部分配置了12組標(biāo)準(zhǔn)單元和12組混線自動(dòng)化單元，是自動(dòng)化、柔性化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)線。
“不同于標(biāo)準(zhǔn)單元，混線加工單元可以實(shí)現(xiàn)多種尺寸、不同品種車輪的混線加工。”趙強(qiáng)說，輪型切換不需要頻繁進(jìn)行，大大提升了柔性化加工能力，節(jié)約了時(shí)間和人力成本。
在涂裝區(qū)，顯示屏上，幾只機(jī)械手臂靈活揮動(dòng)，逐一進(jìn)入的鋁輪轂便被挨個(gè)噴涂上不同的油漆。該環(huán)節(jié)采用離線式粉末噴涂，不需要人為操作的同時(shí)，大幅提升粉末回收效率，使得粉末消耗降低30%。
“基于二維碼和視覺識(shí)別技術(shù)，能最多實(shí)現(xiàn)32種油漆同時(shí)在線噴涂，真正做到‘千輪千樣’。”中信戴卡數(shù)字制造部副部長(zhǎng)王輝說，該區(qū)域采用獨(dú)有的“島”式結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)涂裝剛性強(qiáng)的線式結(jié)構(gòu)，由平面到立體，預(yù)處理、底粉、漆線、亮粉以及定制化中心可以根據(jù)需求隨意組合，多涂層工藝一次性噴涂完成，極大提高了產(chǎn)線的柔性。
中信戴卡鋁車輪六號(hào)工廠70%以上的智能設(shè)備由企業(yè)自主研發(fā)制造，整體制造水平領(lǐng)先行業(yè)5年至10年。目前，鋁車輪六號(hào)工廠的相關(guān)成熟經(jīng)驗(yàn)已開始在中信戴卡全球多個(gè)工廠推廣復(fù)制，并將在中信集團(tuán)旗下先進(jìn)智造、先進(jìn)材料領(lǐng)域的其他子公司進(jìn)一步推廣，推動(dòng)生產(chǎn)、管理、研發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高端化、智能化和綠色低碳發(fā)展。
關(guān)鍵詞： 戴卡 中信 工廠 數(shù)字化 制造 六號(hào) 車輪 智能
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