圖為東方汽輪機(jī)綠色高效焊接數(shù)字化車間。
賈偉明攝（人民視覺）
高端裝備，大國重器，產(chǎn)量少卻要求高，多須根據(jù)客戶要求定制化生產(chǎn)，且不同零部件常常由不同產(chǎn)線離散制造，最終組裝在一起。它們的生產(chǎn)是否需要智能化，智能化又能否實(shí)現(xiàn)？
帶著問題，記者走進(jìn)四川德陽東方汽輪機(jī)有限公司，國內(nèi)首臺(tái)F級(jí)50兆瓦重型燃機(jī)G50、“華龍一號(hào)”核電汽輪機(jī)等大國重器誕生于此。
汽輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置。葉片是汽輪機(jī)的關(guān)鍵零件，也是最精細(xì)的零件之一。在汽輪機(jī)葉片加工“黑燈產(chǎn)線”，智能物流設(shè)備快速移動(dòng)，將葉片毛坯交到機(jī)器人“手中”。一夾一放，葉片毛坯進(jìn)入夾具，開始進(jìn)行數(shù)控加工。
不遠(yuǎn)處，焊接數(shù)字化車間，智能焊接機(jī)器人不僅能自動(dòng)焊接上萬個(gè)焊接點(diǎn)，還能“看到”焊接情況，實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測電壓電流……
在這里，9個(gè)數(shù)字化車間、5G全連接數(shù)字化工廠正涌現(xiàn)源源不斷的生產(chǎn)力。
“近年來，客戶對(duì)產(chǎn)品的需求不斷提高，亟須通過智能化改造，提高生產(chǎn)效率。”東方汽輪機(jī)數(shù)字化與智能制造部副部長易泰勛說，汽輪機(jī)等高端重型裝備制造精密度要求高，傳統(tǒng)設(shè)備不夠“聰明”，對(duì)焊接、葉片加工等崗位的技術(shù)人員提出了很高的要求。2018年前后，東方汽輪機(jī)嘗試打造汽輪機(jī)葉片加工數(shù)字化車間。到2021年，全面推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，投入大量資金實(shí)施智能化改造。
但改造第一步就遇到了困難——缺少相關(guān)技術(shù)解決方案供應(yīng)商。“我們沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，需要自己梳理需求，與生產(chǎn)部門溝通，向?qū)I(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)反饋改造思路。”易泰勛和團(tuán)隊(duì)重新梳理生產(chǎn)工藝，調(diào)整車間布局，并利用專業(yè)軟件模擬改造后的車間和產(chǎn)線，估算生產(chǎn)效率，引入智能機(jī)器人等設(shè)備。
但僅添設(shè)備，還遠(yuǎn)談不上數(shù)字化轉(zhuǎn)型。高端裝備生產(chǎn)涉及原材料采購、研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品營銷和用戶服務(wù)等方面。“重要的是解決系統(tǒng)性建設(shè)難題，搭建新的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，由內(nèi)而外全面轉(zhuǎn)型。”易泰勛說。
東方汽輪機(jī)一方面設(shè)計(jì)全新的工藝流程，確定生產(chǎn)、銷售每個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)輸入來源和輸出方式，逐漸搭起數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)；另一方面，對(duì)生產(chǎn)人員進(jìn)行數(shù)字化培訓(xùn)，幫他們適應(yīng)數(shù)字化生產(chǎn)模式，不斷提升技能水平。
“從系統(tǒng)搭建開始，生產(chǎn)人員就深度參與數(shù)字化改造，很多操作功能都由他們提需求，改造團(tuán)隊(duì)來想辦法實(shí)現(xiàn)。”易泰勛記得，葉片加工過去需要人工存取部件，耗時(shí)耗力。生產(chǎn)人員提出自動(dòng)倉儲(chǔ)物流的想法后，智能機(jī)器人很快被引入。
2022年葉片加工“黑燈產(chǎn)線”建成，葉片質(zhì)量合格率達(dá)99%，人均效率提升650%；在焊接數(shù)字化車間，依托智能機(jī)器人，一次焊接合格率接近100%。
“在數(shù)字化轉(zhuǎn)型之初，很多人擔(dān)心會(huì)被機(jī)器取代。”易泰勛說，后來生產(chǎn)人員發(fā)現(xiàn)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度降低，大家還掌握了更多數(shù)字化知識(shí)，適應(yīng)了新型生產(chǎn)需要，“不少人轉(zhuǎn)崗到工藝、研發(fā)等部門，獲得了更多發(fā)展空間。”
對(duì)于高端裝備而言，只提高加工精度還不夠。由于高度定制化，每一臺(tái)裝備的構(gòu)造、設(shè)計(jì)、工序、工藝都不同。以汽輪機(jī)為例，“上萬個(gè)零部件里，哪怕單個(gè)部件無法匹配，或者任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致裝配時(shí)出現(xiàn)巨大誤差。”易泰勛說，“過去，裝配葉片時(shí)要試錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)有誤差，就需要拆開修正，再重新裝配。”
每一個(gè)裝備、每一次組裝，如果都要試錯(cuò)，效率就會(huì)低下，怎么辦？工廠自主開發(fā)軟件系統(tǒng)，先行數(shù)字裝配，“模擬”組裝，快速發(fā)現(xiàn)可能存在的測量誤差和變形等問題，有針對(duì)性地提前解決，生產(chǎn)效率提高了：在冷端部件數(shù)字化車間，燃機(jī)輪盤疊裝無需二次拆開；產(chǎn)品總裝時(shí)間較過去縮短一半，汽輪機(jī)在離散制造中實(shí)現(xiàn)了柔性協(xié)同。
《人民日?qǐng)?bào)》（2025年03月24日 第 02 版）
