探访灯塔工厂里的北京智造

 

        这样的判断，源自于“稳中求进”的底气和具有首都特点的现代经济体系的有力支撑。

 

        从数字看“稳”——1月至4月全市固定资产投资增长8.9%，实际利用外资、进出口总额分别增长26.6%和18.9%；服务消费和网上消费保持正增长，占总消费比重持续提高；全市重大投资项目储备库中亿元以上项目超2000个，已形成“谋划一批，储备一批，开工一批，投产一批”的滚动接续机制……

 

        从产业发展看“进”——新一轮先行先试改革举措落地实施，企业研发投入保持两位数增长，新一代信息技术、医药健康、智能网联汽车等高精尖产业集群加快培育壮大，高精尖产业以及“北京智造”的创新链、产业链、供应链紧密连接……

 

        事实最有说服力，现场最有震撼力。为了进一步探究作为本市“白菜心”的“北京智造”高精尖产业的发展现状，北京青年报记者近日走进全市仅有的两家灯塔工厂——位于昌平区的三一重工北京桩机工厂和福田康明斯发动机有限公司，探寻专精特新企业在保障供应链和产业链、支撑首都创新发展方面的“奥秘”。

 

        “人机协同”劳动生产率提高八成

 

        “北京智造”首先表现在自动化程度高。灯塔工厂是指工业4.0技术应用的最佳实践工厂，代表着全球智能制造的最高水平。走进全球重工行业首家被认证为灯塔工厂——三一重工北京桩机工厂，第一感觉就是“大”，4万余平方米的厂房中，各种钻杆产品动辄十几米长，加工这些产品的设备则更加硕大，整体氛围充满重工业风，但却并不让人感到“笨重”，这要归功于生产线高度智能化。在智能中桅杆装配线上，各种机械臂规律地摆动着，每个动作都有提前设定，有条不紊。在这里，小到一块钢板的分拣，大到十多吨桅杆装配，都能由机器人自动化完成。

 

        北青报记者注意到，智能化贯穿在工厂的每个环节。工厂控制中心是整个工厂智能制造的“大脑”，通过控制中心，订单可快速分解到每条柔性生产线、每台设备、每个工人，实现从订单到交付全流程数据驱动；在5G+AR设备加持下，“人机协同”让智慧工厂的“双手”飞速运作，物料分拣、销轴装配等“脏活”、“累活”全部由机器人来承担；机器人AI还能通过免编程方式学习熟练工人的技能和手法，实现“老师傅”工匠精神的传承。有这样的人机协同、自动化、人工智能和物联网技术，灯塔工厂将劳动生产率提高85％，这里成为全球重工行业智能化程度最高、人均产值最高、单位能耗最低的工厂之一。

 

        工人工作效率通过屏幕“曲线”体现

 

        另一家制造业的灯塔工厂北京福田康明斯发动机有限公司，也将自动化用在了生产、管理的各个环节。在机器加工区域，放眼望去，只有机器运转的“嗡嗡”声在耳边回响，“发动机缸体和缸盖的精加工均在此处完成，全部使用专用机器作业，人为干预极少。”福田康明斯智能制造与持续改进经理王玺指着机箱上的电子屏幕说，“机器加工运转的参数都将实时传输到这个系统平台，如果机器运作中出现零件故障，系统平台就会实时感应并以毫秒级的速度自动停机，实现预测性报警并分析出故障的原因。”

 

        走到配送区，一辆辆全自动的“AGV小车”（自动导引运输车）变身智慧物流“飞毛腿”，来回运送发动机缸体，它们可轻松地把3台单体260多公斤的发动机缸体一次性精准送入下一道流程。

 

        发动机生产完成，是否需要人工来测试性能？福田康明斯的答案是，不需要。该工厂通过提前预设的测试循环系统，将发动机运送到预装的测试托盘上，就可以实现发动机性能检测“无人化”。

 

        除了生产线的智能化，工厂在人员管理方面也将智能化发挥到最大限度。福田康明斯IT基础架构&大数据经理刘元福特意将北青报记者带到工厂内一处电子显示屏前，只见屏幕上多条曲线上下波动，“这是工厂了解员工工作效率的系统，通过这个数字化平台上的曲线，我们能清楚地看到哪台设备、哪个工位效率低，关键工位一次性的合格率是多少”。刘元福说，根据屏幕上的图表，工厂就能“对症下药”提升效率，“自从有了这台系统，我们的小时产出量增加了40%以上”。

 

        北青报记者了解到，在北京福田康明斯发动机有限公司的工厂里，发动机从缸体和缸盖机加工、装配、试验到喷漆和附装等各个生产线的关键工序自动化率达到90%以上。

 

        数字化“慧眼”智能跟踪生产链供应链

 

        “数字化制造”是制造企业之所以能被称为灯塔工厂的最突出特点之一，这也是“北京智造”的重要特色。三一重工北京桩机工厂与北京福田康明斯发动机有限公司两家灯塔工厂代表了本市制造业“数字化”的最高标准。“数字化”助力跟踪产品售后运行情况，精准服务客户，还能掌握行业发展态势，洞见市场趋势。

 

        在北京福田康明斯发动机有限公司占地6.6万平方米的工厂中，“数字化”生产、“大数据”管理也为企业不断创新、提高效率提供了支持。为更好地服务客户，工厂建起数字化服务中台，占据一整面墙的“福田康明斯体验中心大屏”上，68万台已售出发动机的运行状态、分布情况及关键业务参数等信息实时显现。

 

        福田康明斯数字服务中台经理荆荆告诉北青报记者，每台发动机都安装了一个智能终端，终端与数字化系统连接，可以实时监测已售出发动机的性能和运行状态，还能提前预测故障。比如，客户加了不合格的油品可能导致发动机故障，车联网平台可以及时监测到并提前10至14个小时预警，告知原因。如果发动机出现故障，智能终端系统也会主动联系顾客进行远程诊断，“如果故障较严重且必须进入服务站维修，现场维修人员可佩戴AR眼镜与专家互动，解决疑难问题。”荆荆说。有了数字化“慧眼”，根据发动机的运行状况和车辆的行驶区域惯性，福田康明斯还结合山区、国道等不同路况，对车辆发动机进行“升级”，实现更低油耗。

 

        三一重工北京桩机工厂内，一块硕大的电子显示屏引人注目，屏幕上的“C端互联”“三现数据”“设备互联”“灯塔实景”“智能产品”等数字化系统串接起生产制造、企业管理和供应销售的各个方面。每个链接点进去都别有洞天，比如C端客户设备大数据管理平台上，工厂生产出的设备在线数量、日总工作时长、设备开工率趋势、设备油耗趋势一目了然。大数据甚至可以精确到每一台设备的情况，服务订单号、状态、现场服务时长等，一清二楚。

 

        这些数据蕴含着丰富的信息，比如根据设备在各个应用场景的运行时长、开工情况，可以判断机械工程相关行业的发展态势和整体走向，“可以看出市场行情如何，推算出设备需求将增长还是收缩”，北京三一智造科技有限公司制造总监吴志杰告诉北青报记者，机械行业周期性强，需要洞见市场趋势。依靠大数据的“慧眼”，灯塔工厂的决策者们可以对下一阶段的生产计划及时调整，更好地应对市场需求。

 

        创新、提速、保通畅 灯塔工厂“三招”保障供应链

 

        本轮疫情期间，三一重工北京桩机工厂一直保持生产不断线，为保障产业链和供应链做出重要贡献。吴志杰告诉北青报记者，近期，受到疫情影响，北京工业经济出现一些困难，灯塔工厂积极应对，采取三方面措施，一是缩短生产周期，“生产加把劲，比如原来七天生产周期的，现在保证质量的情况下进一步提高生产率，把生产周期压短压实”，这样一来，产品储备充足，消除上下游企业“断供”之忧；二是通过创新拉动需求。灯塔工厂积极和相关高校合作，加大研发力度，在本轮疫情期间开发多款新产品，销售势头良好，保证了产业链的良性循环；三是积极对接相关部门，保通保畅。吴志杰介绍，疫情期间，政府相关部门也主动作为，及时了解他们遇到的物流障碍等困难，并和其他省市及时对接，为灯塔工厂生产不断线保驾护航。

 

        有了这三大“法宝”，工厂保证了持续生产，吴志杰已经一个月没休息过周末了，他对北青报记者说：“头部企业是行业内的一张名片，有带动和辐射效应，如果头部企业不努力想办法保障生产，不去投入人力物力搞创新，上下游的小企业可能就会失去信心，随之进行收缩、去产能，甚至裁员，从而影响整个产业链和供应链的平衡。”

 

        对话

 

        对话人：北京三一智造科技有限公司制造总监吴志杰

 

        北青报：三一重工北京桩机工厂是全球重工行业首家获认证的灯塔工厂，当初建设灯塔工厂的动力是什么？

 

        吴志杰：我们常见的手机、电脑，一个品牌可能主要就几款产品，每款产品的产量很高。但是桩工机械作为重型装备，其生产模式属于典型的离散制造，多品种、小批量，这是由实际需求决定的，比如钻杆，用于高铁桥梁施工、高楼施工，不同场景对性能需求各不相同。设备又大又重又长，却对精度要求很高，这就要求生产环节借助数字化，应对不同需求。此外，工程机械产品周期性强，需要洞见市场趋势，才能及时应对变化，这就要靠大数据。建设灯塔工厂，就要靠技术赋能，进行技术革新，提高生产水平。

 

        北青报：灯塔工厂代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。三一重工北京桩机工厂智能化、数字化的亮点在哪里？效果如何？

 

        吴志杰：比如我们生产的钻杆，需要进行超厚钢板的焊接，对焊接技术要求很高，原来靠人工，整个厂里只有二三十年工作经验的老师傅能干，实现智能化后，可以将工匠师傅的经验参数化，复制到专门的软件里，自动焊接，输出是固定的。原来一天焊接两个产品，现在焊接机器人一天可以焊接10个。

 

        北青报：创新是首都发展的引擎，如何理解灯塔工厂这样的专精特新企业，在发展中的“引擎”作用？

 

        吴志杰：作为技术驱动型企业，灯塔工厂每年吸引五六十名研发人员加入，很多都是来自北京各高校，可以说为北京市建设科技创新中心储备了相关人才。同时，我们对研发投入强度大，平时和北京市很多科研院校合作，这就打通了产学研的环节，为高校的技术研发提供了丰富的应用场景。比如我们在实践中发现有的钻杆容易开裂，就和相关高校研发机构一起做应力分析，从力学、材料学等方向深入研究和优化。产品质量有了提升，研发技术也有了拓展，产学研各环节有机融合，相辅相成。

 

        另外，我们研发的新技术，都可以在上下游行业中得到应用，比如我们的一款钻杆，经过技术革新，使用寿命从2000小时提高到5000小时，产品质量提升了，行业内的小微企业没有能力和资源来开发这项技术，这对于整个行业以及上下游企业提质增效都有促进作用。也就是给整个行业赋能，使之享受到技术创新的红利，提升生产效率和产品质量，推动整个行业的技术积累和创新发展。我们的“智造”还可以将整个行业的人工成本降低，我们工厂只有300多名工人。

 

        内存

 

        北青报记者了解到，截至2022年3月底，本市已培育认定市级“专精特新”中小企业3370家，市级专精特新“小巨人”企业1141家，国家级专精特新“小巨人”企业257家，“隐形冠军”企业20家。此外，还有2家企业入选全球制造业领域“灯塔工厂”名单。这些隐形冠军、小巨人、灯塔工厂，都是供应链强链条的重要支撑，保持供应链不断线的重要力量。

 

        北京市多措并举，全力为创新经济品类的发展保驾护航。政策层面出台《关于推进北京市中小企业“专精特新”发展的指导意见》《北京市关于促进“专精特新”中小企业高质量发展的若干措施》，为专精特新企业发展送上助推器；着力构建“专精特新”企业“金字塔形”梯队培育体系，形成滚动发展、梯队培养格局；金融方面实施中小企业“畅融工程”，将“专精特新”企业纳入信贷绿色通道等。通过这一套“组合拳”，这些创新经济品类的发展根基更稳固，支撑首都供应链韧性更有后劲。

 

        据介绍，本市保障产业链和供应链的稳定留有“后手”，据市发改委介绍，全市重大投资项目储备库中亿元以上项目超2000个，项目总投资较上年同期增长近7000亿元，已形成“谋划一批，储备一批，开工一批，投产一批”的滚动接续机制，有力支撑全市投资平稳运行。  （来源：经济日报   撰文/本报记者  武文娟  李泽伟  摄影/本报记者  郭谦）