人機協同賦能定制化高效生產

走進太重集團向明智能裝備股份有限公司（以下簡稱太重向明）的智能化廠房，只見焊花飛舞、機械轟鳴。托輥無人全自動生產線、全自動噴漆生產線等形態各異的智慧化生產線上，人機配合井然有序，一派現代化工廠繁忙紅火的景象。在這里，工作人員無需直接接觸材料，只要根據圖紙、工裝將數據傳送到機器系統，生產線便會直接做出成品。

這就是由太重向明自主打造的“人機協同制造”場景。在新場景中，太重向明實現了多機協同工作下帶式輸送機關鍵部件的柔性加工與裝配，能夠做到自動分配任務、敏捷響應任務、實時發布信息和實時監控生產。此前，該場景入選2023年度智能制造優秀場景名單。

解決用戶個性化定制生產難題

太重向明長期致力于散裝物料長距離連續輸送裝備的研發、生產、銷售和運維，主營核心產品之一就是智能帶式輸送機。智能帶式輸送機主要包括固定帶式輸送機、可伸縮帶式輸送機、圓管帶式輸送機、越野特種帶式輸送機等多種機型，是煤炭、冶金、礦山、化工、電力、輕工、糧食及交通運輸等領域廣泛使用的運輸設備，也是行業新建項目以及生產線改造項目升級不可或缺的配套裝備。

“帶式輸送機屬于定制化生產產品。我們的用戶來自不同行業與地域，根據用戶所在地的氣候、地形、地質、所運物料等具體情況，產品設計會存在較大差異。這就導致我們在生產時，需要根據訂單的具體要求，對材料、工藝等隨時進行變動。在面對大批量的非標準件加工時，常常暴露出效率低、難度大、質量精度存在偏差等突出問題，還會浪費不少人力和時間。”太重向明制造總監王艷明說。

為了優化生產流程，提高生產效率，公司專門成立了以總經理為組長的領導小組，同步組建工作小組、升級改造業務小組、協調銜接保障小組，建立了職責清晰、分工明確的工作機構。在明確車間信息化建設架構的基礎上，公司制定了詳細工藝提升實施方案，以及總體規劃設計，采取分階段、分層次的實施策略，搭建人機協同制造場景。

太重向明采用智能人機交互技術，結合MES、ERP等信息化系統，以及PLC控制設備、AGV自動化物流設備等，提升生產環節智能管控、自動轉運、自動化焊接、智能涂裝等功能。除了需要成熟的技術支持，硬件設備也是實現場景落地的必要保障。“我們擁有2.9萬平方米的智能化廠房，包括智能化機器人焊接生產線、托輥智能化生產線、智能化噴涂線、大型數控起重設備，還有叉車、平板電車、焊機、焊煙凈化器等其他輔助生產設備等。這些都在前期為人機協同制造場景的搭建提供了很好的基礎。”太重向明戰略總監李周軍說。

在已有的生產設備基礎上，太重向明配置了先進的生產制造信息化管理系統，以及智能化托輥柔性生產、托輥架自動化機器人焊接、中間架自動化沖孔等設備，在關鍵部件加工過程中，打造人機協同制造新場景。

李周軍介紹，智能化托輥柔性生產線能夠將加工完成和篩選好的各零件，準確送至裝配工位的配件區；自動焊接機器人、智能化沖孔、智能化噴涂等設備，能對半成品進行加工；生產制造信息化管理系統可以實現全線數據局域聯網和資源共享，做到產品全周期下的數據管理、協同工作與過程控制、系統集成。

“場景的落地打通了投料備料、生產領料、工序派工、產品入庫等各個生產環節，讓生產流程全面邁向數字化、網絡化、智能化。”李周軍說。

給相關產業提供可借鑒生產工藝方案

利用人機協同制造場景，可高效生產制造不同規格、型號和技術參數的帶式輸送機，所生產的輸送機能夠適應各種工況條件及復雜的地理環境，滿足多樣化用戶需求。

在人機協同制造場景下，無需額外的調試時間，即可隨意切換生產不同型號的產品。整機關鍵部件托輥、滾筒、機架件、控制模塊等實現了柔性化生產，整機智能裝配、設備智能診斷、質控檢測等都得到了進一步優化，關鍵設備數控化率達80%左右。在保持操作人員數量基本不變的情況下，工廠的設備綜合利用率提升18%，加工效率提升45%，產能提升50%；產品不良品率降低5%，質量損失率下降8%，單位產品綜合能耗降低4%。

李周軍介紹，通過對現有生產車間及生產線改造、產業鏈配套協作、產學研用合作等舉措，人機協同制造場景實現了帶式輸送機關鍵部件更大規模生產。自動化、數字化的批量件生產線建設和產品加工，有效提高了批量件的生產效率及整機裝配生產能力，保障了公司訂單量快速增長和滿足了大額訂單對生產的任務要求。

“新場景下的生產自動化程度高，很多普通設備都替換成了自動化設備，在生產過程中就能大大減少人工干預。人員操作減少了，生產效率提高了。”李周軍說，自人機協同制造場景建設以來，公司的帶式輸送機綜合產能已經達到500套/年，產量達2.1萬噸。

李周軍認為，人機協同制造場景不僅為公司本身帶來收益，更能對整個行業及關聯產業的智能化改造發展起到帶動效果。“該場景對于裝備制造企業具有較高的推廣價值，同行企業可以參考我們現有的生產工藝方案，或是在現有的工藝基礎上進行改進。對于傳統裝備制造企業而言，場景中采用的焊接、組裝、噴涂等先進工藝技術，都具有很強的借鑒意義，我們未來也會通過產業合作、上下游協作等方式促進場景推廣。隨著公司三期基地的建設投入，該場景的優勢也會更加突出，形成更強的示范效應，助力行業高質量發展。”李周軍說。