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图为东方汽轮机绿色高效焊接数字化车间。 |
高端装备，大国重器，产量少却要求高，多须根据客户要求定制化生产，且不同零部件常常由不同产线离散制造，最终组装在一起。它们的生产是否需要智能化，智能化又能否实现?
带着问题，记者走进四川德阳东方汽轮机有限公司，国内首台F级50兆瓦重型燃机G50、“华龙一号”核电汽轮机等大国重器诞生于此。
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置。叶片是汽轮机的关键零件，也是最精细的零件之一。在汽轮机叶片加工“黑灯产线”，智能物流设备快速移动，将叶片毛坯交到机器人“手中”。一夹一放，叶片毛坯进入夹具，开始进行数控加工。
不远处，焊接数字化车间，智能焊接机器人不仅能自动焊接上万个焊接点，还能“看到”焊接情况，实时自动检测电压电流……
在这里，9个数字化车间、5G全连接数字化工厂正涌现源源不断的生产力。
“近年来，客户对产品的需求不断提高，亟须通过智能化改造，提高生产效率。”东方汽轮机数字化与智能制造部副部长易泰勋说，汽轮机等高端重型装备制造精密度要求高，传统设备不够“聪明”，对焊接、叶片加工等岗位的技术人员提出了很高的要求。2018年前后，东方汽轮机尝试打造汽轮机叶片加工数字化车间。到2021年，全面推进数字化转型，投入大量资金实施智能化改造。
但改造第一步就遇到了困难——缺少相关技术解决方案供应商。“我们没有成熟的经验可以借鉴，需要自己梳理需求，与生产部门沟通，向专业技术团队反馈改造思路。”易泰勋和团队重新梳理生产工艺，调整车间布局，并利用专业软件模拟改造后的车间和产线，估算生产效率，引入智能机器人等设备。
但仅添设备，还远谈不上数字化转型。高端装备生产涉及原材料采购、研发设计、生产制造、供应链管理、产品营销和用户服务等方面。“重要的是解决系统性建设难题，搭建新的生产管理系统，由内而外全面转型。”易泰勋说。
东方汽轮机一方面设计全新的工艺流程，确定生产、销售每个环节的数据输入来源和输出方式，逐渐搭起数字化生产管理系统;另一方面，对生产人员进行数字化培训，帮他们适应数字化生产模式，不断提升技能水平。
“从系统搭建开始，生产人员就深度参与数字化改造，很多操作功能都由他们提需求，改造团队来想办法实现。”易泰勋记得，叶片加工过去需要人工存取部件，耗时耗力。生产人员提出自动仓储物流的想法后，智能机器人很快被引入。
2022年叶片加工“黑灯产线”建成，叶片质量合格率达99%，人均效率提升650%;在焊接数字化车间，依托智能机器人，一次焊接合格率接近100%。
“在数字化转型之初，很多人担心会被机器取代。”易泰勋说，后来生产人员发现，不仅劳动强度降低，大家还掌握了更多数字化知识，适应了新型生产需要，“不少人转岗到工艺、研发等部门，获得了更多发展空间。”
对于高端装备而言，只提高加工精度还不够。由于高度定制化，每一台装备的构造、设计、工序、工艺都不同。以汽轮机为例，“上万个零部件里，哪怕单个部件无法匹配，或者任一环节出现问题，都会导致装配时出现巨大误差。”易泰勋说，“过去，装配叶片时要试错，发现有误差，就需要拆开修正，再重新装配。”
每一个装备、每一次组装，如果都要试错，效率就会低下，怎么办?工厂自主开发软件系统，先行数字装配，“模拟”组装，快速发现可能存在的测量误差和变形等问题，有针对性地提前解决，生产效率提高了：在冷端部件数字化车间，燃机轮盘叠装无需二次拆开;产品总装时间较过去缩短一半，汽轮机在离散制造中实现了柔性协同。
《 人民日报 》( 2025年03月24日 02 版)
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