卡特彼勒：工廠不會全面自動化 智能制造只是方式不是目的

“我們希望通過智能系統(tǒng)和人機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)真正的0失誤，讓工人想犯錯也無法犯錯。”

在工程機(jī)械行業(yè)領(lǐng)域，智能制造應(yīng)用越來越廣泛。近日，記者在卡特彼勒天津、徐州工廠走訪中，也發(fā)現(xiàn)了很多智能制造相關(guān)應(yīng)用，智能制造理念融合在設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、檢測等各個階段。

　　不過，對于智能制造的應(yīng)用方面，卡特彼勒天津、徐州工廠都有深刻理解。

　　卡特彼勒天津有限公司總經(jīng)理張建林向記者指出，不會將所有生產(chǎn)交由智能制造，還有很多創(chuàng)造性的工作需要人來完成，但是智能制造能夠有效提高效率，減少犯錯率，甚至讓工人想犯錯都無法犯錯。

　　卡特彼勒徐州有限公司總經(jīng)理楊程建則認(rèn)為，智能制造只是方式，而不是目的，如果不能提高生產(chǎn)效率和降低成本，進(jìn)行智能改造就沒有意義。

　　資料顯示，卡特彼勒天津有限公司主要生產(chǎn)卡特彼勒3500系列大型發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)品應(yīng)用于電力、石油、鉆井、鐵路、船舶、大型工業(yè)及礦業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域，是卡特彼勒在全球范圍內(nèi)專注于3500系列發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的第二大基地。

　　卡特彼勒徐州有限公司則主要生產(chǎn)履帶式和輪式液壓挖掘機(jī)，在2015 年，徐州工廠實施了一系列“智慧工廠”改進(jìn)項目，對裝配、噴涂、制造等關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)進(jìn)行27個項目的智能改造。

　　智能制造需人機(jī)結(jié)合

　　卡特彼勒天津工廠的生產(chǎn)車間將智能制造理念融合在設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、檢測等各個階段，工人在MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的指示和輔助下，完成取件、裝配、測試等工作。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠有效控制生產(chǎn)過程，它可以根據(jù)客戶訂單數(shù)據(jù)對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整和適配，并監(jiān)控和管理生產(chǎn)的每一個步驟和工序。

　　楊程建認(rèn)為智能制造是整個行業(yè)的發(fā)展趨勢：“之前中國的客戶支付能力弱，對產(chǎn)品要求較低，而且當(dāng)時的工程機(jī)械和制造系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，所以生產(chǎn)企業(yè)采用人海戰(zhàn)術(shù)；改革開放至今，很多客戶已擁有資本積累，不斷出現(xiàn)大客戶和集團(tuán)客戶，他們對產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性和工作效率都有很高的要求，這會驅(qū)動生產(chǎn)企業(yè)在智能制造中應(yīng)用更多的技術(shù)，降低產(chǎn)品故障率，提升產(chǎn)品性能。”

　　張建林對記者表示：“智能制造很重要，但不會完全取代工人，因為在生產(chǎn)中需要人負(fù)責(zé)創(chuàng)造性的工作，機(jī)器負(fù)責(zé)識別、裝配等工作，可以有效提高效率，也可以提高安全度，減少生產(chǎn)中的工傷。”

　　例如，發(fā)動機(jī)中凸輪軸的組裝需要強(qiáng)壯并有經(jīng)驗的工人來完成，對體力和精力消耗較大，卡特彼勒天津工廠通過與國內(nèi)某制造企業(yè)合作，研發(fā)出一套智能組裝系統(tǒng)，進(jìn)而免去人力的巨大消耗，同時也提高了組裝的效率。

　　記者還注意到在卡特彼勒天津工廠中有AGV小車來回進(jìn)出。AGV小車意即“自動引導(dǎo)運(yùn)輸車”，一般可通過電腦或利用電磁軌道設(shè)計其行進(jìn)路線，工人可以遠(yuǎn)程控制小車行為，具有安全保護(hù)以及各種自動移載功能。據(jù)工廠負(fù)責(zé)人介紹， AGV小車在相當(dāng)復(fù)雜的測試室中依然可以安全進(jìn)出和運(yùn)輸，大幅提升發(fā)動機(jī)測試效率。

　　卡特彼勒徐州工廠的液壓挖掘機(jī)組裝線也已經(jīng)實現(xiàn)部分智能化，例如在焊接環(huán)節(jié)，有29臺“焊接機(jī)器人”自動焊接挖機(jī)動臂，預(yù)計今年年底還會引入7臺焊接機(jī)器人。由于動臂體積較大，部分重達(dá)5噸以上，所以徐州工廠還為焊接機(jī)器人配備了自動翻轉(zhuǎn)機(jī)，翻轉(zhuǎn)動臂進(jìn)行焊接。卡特彼勒徐州工廠負(fù)責(zé)人對記者介紹，焊接機(jī)器人由電腦編程進(jìn)行自動控制，輔助焊工，大幅提升了焊接效率和質(zhì)量，而且焊接機(jī)器人可以為動臂預(yù)留出很大空間，保證工人安全。

　　但是焊接機(jī)器人并非十全十美，記者在工廠中留意到，機(jī)器人焊接完成后仍需要焊工對動臂進(jìn)行檢查和找補(bǔ)，以保證焊接無瑕疵。

　　卡特彼勒天津工廠生產(chǎn)線中的智能識別系統(tǒng)也可以有效輔助工人，通過二維碼識別配件，保證工人正確取件，還可以實時監(jiān)測配件安裝方向是否正確。張建林對此表示：“熟練的工人幾乎不會取錯件，安裝方向也不會有問題，但是我們希望通過智能系統(tǒng)和人機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)真正的0失誤，讓工人想犯錯也無法犯錯。”

　　如何正確發(fā)展智能制造

　　談及智能制造，就不得不提工業(yè)4.0，美國稱之為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我國工信部稱之為兩化融合，即信息化和工業(yè)化相融合。工業(yè)3.0強(qiáng)調(diào)自動化，機(jī)器取代大部分人工體力勞動，工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)自動化和信息化結(jié)合，實現(xiàn)智能制造。

　　信息化的重要步驟之一是實現(xiàn)MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的自動信息交流，MES系統(tǒng)即生產(chǎn)部門的制造執(zhí)行系統(tǒng)，ERP屬于信息管理系統(tǒng)，包含客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、配置、時間要求等訂單信息，如果這兩個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動信息交換，就可以針對客戶的具體要求，對每個產(chǎn)品實現(xiàn)個性化的智能制造，但由于技術(shù)原因，目前大多數(shù)工廠仍依賴人工完成兩個系統(tǒng)的信息交換。

　　記者注意到，卡特彼勒天津工廠擁有MES和ERP系統(tǒng)，但依然需要人工執(zhí)行訂單信息，實現(xiàn)客戶的個性化定制；卡特彼勒徐州工廠沒有采用MES和ERP系統(tǒng)。

　　實際上，不同的生產(chǎn)制造企業(yè)對智能制造有不同的理解，部分企業(yè)認(rèn)為智能制造是實現(xiàn)無人化和完全自動化生產(chǎn)，對此，楊程建有不同見解，他認(rèn)為自動化和無人化是較為狹窄的理解，智能制造不是目的，而是手段，能夠通過技術(shù)改進(jìn)，用最低的投入、較少的人為干預(yù)來不斷提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，就可以稱之為智能制造。

　　“我們徐州工廠有能力像汽車工廠一樣，實現(xiàn)生產(chǎn)線的完全自動化，可是我們不會這樣做，因為汽車是個大行業(yè)，有些工廠一天生產(chǎn)上萬輛汽車，他們需要完全自動化的生產(chǎn)線實現(xiàn)產(chǎn)量，但是工程機(jī)械的需求量沒有這么大，我們只會讓部分環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能制造，滿足產(chǎn)量的同時將成本降到最低，如果單純以智能制造為目的，斥巨資投入，降低了盈利能力，這又有什么意義呢？”楊程建說道。

　　智能制造的另一個重要體現(xiàn)是“智能產(chǎn)品”，曾有業(yè)內(nèi)人士表示，智能產(chǎn)品要能夠?qū)崟r反映產(chǎn)品的各項信息：何時需要保養(yǎng)、何時需要維修、何時可以進(jìn)行正常工作、何時需要被淘汰，據(jù)了解，卡特彼勒徐州工廠也正在向此方向努力。“挖掘機(jī)部分零件需要定期更換，但大多數(shù)人用肉眼判斷，這樣往往有延遲，對此，卡特彼勒挖掘機(jī)的部分零件已經(jīng)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)實時反饋，工作人員進(jìn)行實時監(jiān)控，及時通知更換零件，盡力在故障發(fā)生前解決故障。”卡特彼勒徐州工廠負(fù)責(zé)人對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者表示。

　　在智能制造中，除了智能產(chǎn)品，同樣受關(guān)注的還有個性化定制產(chǎn)品，楊程建表示會充分利用智能制造進(jìn)行產(chǎn)品定制，但更多的是以客戶需求為中心，“我們根據(jù)中國客戶的特點，定制GC系列產(chǎn)品，在中國非常受歡迎，目前已經(jīng)把GC系列推到了東南亞，現(xiàn)在要推向世界各地。”

　　同時，在智能制造中，如何充分發(fā)揮員工的價值也是業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的問題，部分企業(yè)會通過智能系統(tǒng)，對員工的工作流程、時間安排進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃并進(jìn)行實時監(jiān)控，楊程建對此表示反對：“這樣會壓制員工的主觀能動性，沒有員工會愿意在監(jiān)控下工作，讓他們有一定的自主空間才能提高生產(chǎn)效率。”張建林也認(rèn)為在智能制造中，工人需要有一定的自由發(fā)揮空間，來完成創(chuàng)造性的工作。