突破“无人区”！中国品牌背后的“中国智造”

本网讯 科技日报消息，在第五个中国品牌日到来前夕，记者参加国务院国资委“走进新国企·智造中国”采访团，深入中铁装备、中国长城、振华重工、中车长客等制造基地，探寻这些中国品牌背后的智造基因。
梳理这些品牌的成长历程，盘点其中的得失长短，可以清晰辨识出，伴随他们从弱小走向强大、从平凡走向卓越的，是从制造到智造的升华。而因产业门类、产业特质和技术代际差异，他们各自的智造内涵和路径又有着明显的不同。
价值提升：智造的第一层内涵
振华重工的主营业务中，港机、海洋重工都是十足的“大国重器”。现场参观采访中，大，是所有人的第一印象；但又怎一个“大”字了得。
 
在位于长江入海口长兴岛上的振华重工生产基地，记者近距离观看了钢箱梁智能制造车间的“双面绣”自动化焊接场景，单面焊、双面成形，大大提高了焊接效率。此外，该智能车间还采用了双面立焊、自动化装配与焊接、自动化翻身、自动化搬运等多项新技术，生产效率提高20%以上，年均节省人工成本42%。
振华重工副总裁山建国表示，近年来，振华先后试点建设了20个自动化工作站、智能化生产线和智能制造示范车间等，基本涵盖了主要产品的关键制造流程和工序。其中，位于南通振华重装的桥梁U肋板单元焊接机器人工作站，通过焊缝智能化跟踪技术，机器人可完成所有焊接工作，实现了全自动焊接，单位产出节省人工72.5%，返修人工减少85%，一次报验合格率从95%提升至99%。
步入流动机械集控中心，9块显示屏组成的监控屏正显示着整个厂区的地图，每台流动机械的实时位置和运行状态一目了然。只需一系列简单的“下单”操作，30秒内处于“空闲”状态的车辆就能迅速“接单上车”。“云管理”让流动机械更智能。
在0号码头，记者看到一种既不同于集装箱轮、也有别于普通散装货船的巨型船只。振华重工总工程师费国介绍，这是振华独创的岸桥整机运输货船。由于岸桥体型巨大，以往都要拆分成较小的部件散装运输，到岸后再重新组装，加上调试，至少要两个月时间；而整机发运，到客户码头之后，除去卸船上岸，无需再行安装，只需精调一周即可投入运营。省去了一个多月的码头空置时间，“这对港口运营商意味着什么”，答案不言自明。
显而易见，在这样的传统产业，工业3.0时代的智造首先带来用工减少，这跟工业1.0时代机器取代人工并无本质不同，但在降成本、提效率的共性之外，智造比传统机器更多了一层价值提升的内涵：产品质量、质量一致性的巨大提升，服务价值、客户附加值的巨大提升，工作环境、劳动者获得感乃至尊严的巨大提升等等。同时，助推工业3.0更快、更顺畅地向工业4.0突进。
振华重工的港机业务已经连续二十多年保持全球市场占有率第一，再进一步、接近“无人区”，如何面对？“港机领域的确遇到发展瓶颈，但老码头自动化改造仍然前景广阔”——建设无人化的“魔鬼码头”，正是振华新的强项。山建国表示，振华将“多条腿走路”，逐步成为集装备制造、基础设施建设及配套服务为一体的综合性服务商。
用颠覆性产品突破“无人区”
同样面临“无人区”的，还有中车长客和中铁装备。
走进中车长客转向架制造中心总成车间，这里有行业内首个高速动车组转向架装配柔性生产线，采用“台位动、人不动”方式进行组装，工艺装备全部是通用化、柔性化设计，可同时生产多个品种的高速动车组转向架。记者看到，总面积17000平方米的车间里，仅有140名员工。
被称为轨道客车“腿脚”的转向架是高速动车组的关键部件，直接决定车辆运行速度、安全性、平稳性、舒适性。中车长客研制的“复兴号”京张高铁能跑出时速350公里的速度，全凭这双“脚”。
 
转向架装配作业中，紧固件（螺栓）拧紧是关键工序。总成二车间负责人解释，单个转向架有400多个螺栓，“为了保证转向架的装配质量，我们在国内首创扭矩加角度双控制的工艺方法”。而这种工艺要求以目前工业机器人的水平，无法完成装配。中车长客采用了“智能力矩拧紧系统”，通过人机巧妙配合，提升工作效率和装配一致性。据了解，自2018年采用此工艺方法以来，所生产的转向架没有一颗螺栓发生松动。
这样的智造场景，其实并非转向架装配所独有。工业3.0时代的精密制造、柔性制造领域，尤其多见这样“人机交互”的应用场景：一些关键复杂工序，即使最顶尖的机器人，也难以独力胜任；顶尖操作工，仍是一种不可或缺的存在。这更凸显了工业3.0到4.0时代，“大国工匠”的突出重要地位。
这样的智造产出什么？记者从此次采访中发现，它总是和颠覆性技术、颠覆性产品相关联。
以中车长客为例，2020年10月21日上午，国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项——400千米/小时跨国互联互通高速动车组下线。其不同凡响之处，中车长客高级工程师张国芹介绍，目前全球有四大轨距标准，普通列车跨不同轨距运输，必须提前更换列车转向架，费时费事。这是用常识就可以想见的。中车长客经过持续攻关，研制出高速动车组变结构走行系统，通过使用变轨距转向架，使列车行进过程中即可完成变轨运行，极大提高了跨国联运的效率，降低运输成本。这一颠覆常识的具有里程碑意义的高铁装备重大创新成果落地，离开了转向架智能制造，就无从谈起。
用颠覆性产品突破“无人区”，中铁装备是另一个范例。
“我们拓展了盾构的概念和功能，以至于很多以往盾构机干不了的工程，我们的盾构机都能干，而且干得更好”。中铁装备副总经理张志国以2018年5月投入使用的“中国首个盾构工法地下停车场、综合管廊示范工程”为例说，投入该项目施工的组合式盾构机，由两台小矩形盾构机拼装组合成一台5.74×5.02米大矩形盾构机，既能以组合模式推进，也可分体推进，根据断面尺寸灵活组合。它应用土压平衡原理，具有良好的地质适应性，保证施工过程中地面建筑、道路交通等完全不受影响。据悉，采用盾构工法修建地下停车场，属于国内首创，世界范围内也未找到类似案例。
 
中铁装备副总经理王杜娟表示，中铁装备在超大断面矩形盾构、马蹄形盾构设计制造技术方面已经处于国际领先地位，研发了一批世界首台或国内首台产品。她透露，与此同时，超前研究的第三代、第四代掘进机技术积累也已完成。
超前意味着尚且看不到眼前的现实利益，作为一家装备制造企业为何要去做？
“这是从制造到创造的必然趋势”。王杜娟分析，“制造”是在品质保证的情况下，需求得到满足的过程；而“创造”在常规层面，体现为把客户内心深处甚至连自己都难以描述、但却现实需要的需求挖掘出来，并加以满足，体现为创造需求进而让客户获得更大满足的过程，是更高水平的价值创造。由此理念出发，中铁装备在盾构这种小批量定制化的制造领域，按智造本质打造差异化的竞争能力。
可见，这一类型的智造，除了前述价值提升的内涵之外，还有基于颠覆性技术、颠覆性产品的超前竞争力谋划，是中国品牌屹立于工业4.0时代而不倒的强大基因。
智造成为一道绕不过去的坎
在中国长城株洲基地（湖南长城），记者则看到了完全不一样的智造。
湖南长城计算机智能制造车间，几乎看不到一个工人，“唱主角”的是各种智控设备和机器臂。生产线上，红、白、黑等颜色机器臂灵巧扭动，精准完成装内存条、装硬盘、装配光驱、锁螺丝、产品移载等工序。
 
“生产一台笔记本电脑，要经过贴片、插件、测试、老化及网络灌软等10余道工序，我们通过机械臂和智控设备完成70%以上的工序，在大幅提升工作效率同时，极大保证了出品质量”。湖南长城总经理安绍平介绍，该生产线运用机器人+长城自主开发的MES系统进行数据对接，达到工业3.0以上水平。他透露，智能制造使工厂生产效率提高25%，运营成本降低20%，产品研制周期缩短30%。
当记者问到“如果仅仅是提高效率和保证品质，智造是不是也可以被取代”，安绍平表示不然：这不是一个“做得好、做不好”的问题，而是一个“做得成、做不成”的问题。他解释，由于主板集成度越来越高，很多器件人眼难以识别。以01005 SMT器件贴装为例：元件尺寸为0.4毫米×0.2毫米×0.1毫米，元件贴装允许的公差范围为+/-0.05毫米以内，普通设备无法达到吸取贴装精度要求，必须使用专用订制直径0.2毫米的吸嘴辅助吸取精密贴片，使用光学检验设备检验。
显而易见，在网络和信息这类最接近工业4.0的产业，智造已经是一道绕不过去的坎。借用安绍平的话，如果说，在传统产业，智造决定的是“做得好、做不好”；那么，在信息产业，智造决定的是“做得成、做不成”，真可谓“一智定生死”。而可以想见的是，在即将到来、或正在到来的工业4.0时代，“一智定生死”的决不会限于网信产业。
                                                                                                    责任编辑：李阳阳