一个生产车间的“智变”之路

中车四方所智能工厂

电脑预设扭矩、扳手自动旋紧，“智慧仓储”借助机械臂与无人驾驶车辆无缝衔接……这是在中车青岛四方车辆研究所有限公司（以下简称“中车四方所”）车钩缓冲系统（以下简称“钩缓”）生产车间看到的一幕。

不久前，中车四方所承担的工信部智能制造项目——“高铁核心机电系统产品智能制造新模式应用”顺利通过工信部智能制造专项组评审验收。该项目正是以钩缓车间为主要实施载体，基于新一代信息技术和先进制造技术，通过智能设计、智能生产、智能物流与仓储、制造执行系统的集成应用，建立起高铁核心机电系统产品智能工厂。

为确保现有订单产品按期交付，这个上万平方米的车间被划分为两个区域，传统产线有条不紊地完成订单任务，智能化产线加紧试生产。互联网和制造业深度融合发生的“化学反应”，在这里得到了最直观的呈现。

节奏之变

核心技术加速智能化升级

钩缓是高速动车组最基本也是最重要的部件之一，它是列车之间、车厢之间的“粘合剂”，更是能够抵御高冲击的乘客和列车的“安全卫士”。在国内，“青岛造”钩缓产品的市场份额“一骑绝尘”；在国外，仅今年一季度中车四方所钩缓产品就获得了德国、比利时、澳大利亚等五个国家的直接出口新订单。随着国内“新基建”和交通强国建设的加快推进，以及国外发达国家铁路交通基础设施陆续步入更新迭代期，钩缓产品的市场需求与日俱增。该项已达到国内领先、国际先进水平的核心技术部件，正踏准时代的节拍，以不断的技术创新，向着智能化转型升级的方向加速奔跑。

2017年中车四方所获批承担“高铁核心机电系统产品智能制造新模式应用”项目，经过三年的专项建设，目前已完成项目既定综合指标，进入试生产。智能制造项目部总经理何江介绍，钩缓产品具有多品种、小批量、定制化特点，传统的设计生产过程，只能进行二维平面图设计，设计变更频繁，且需要“大工位”组装，人力、物力、财力投入都比较大。而一座完整的高铁核心机电系统产品智能工厂，将基于智能设计、智能制造、智能运维、智能检修、智能产品的系列创新成果，构建的是一个全生命周期的智能化整体解决方案。

生产效率提高63%、运营成本降低26%、产品升级周期缩短39%、产品不良品率下降26%、单位产值能耗降低12%……这是钩缓产品智能工厂试生产的大数据分析结果。数据的背后，增速、降耗、提质，效果显而易见。

车间之变

无人设备“包办”流水线

车间是制造业最基本的单元，同样也是智能改造升级的窗口。基于新一代信息技术和先进制造技术，以数字化贯通全制造过程，以关键制造环节智能化为核心，以网络互联为支撑，中车四方所的钩缓生产车间正在实现从传统向智能化的蜕变。

“以标准动车组车钩例行试验设备操控工位为例，智能化改造前，生产线上需配3个工人，搬运、安装、控制设备，三人协同工作。”何江介绍，如今，智能化设备包办了这项单一重复且安全要求极高的工作，全自动专用台位可按控制系统设计节拍将试验步步推进，仅需一名工作人员监测进度即可。

生产线外，“智慧仓储”更是显现奇效。在9米高的高参数立体仓库内，每条宽约1.2米的货架巷道内仅有一台自动堆垛机独立作业。一个个物料箱被机械手臂“送”上传输带，沿着轨道匀速送上无人驾驶的自动引导机。自动引导机再根据远程控制系统给出的目标货柜，自动将物料箱送至指定地点。这个过程完全没有人工参与，但所有信息均实时显示在车间外的控制屏幕上。

据介绍，钩缓生产车间传统产线需要至少50名工人参与现场操作，智能化改造后现场工人数量压缩至22人；仓储空间因智能化改造，占地面积缩减至原先的三分之一。

岗位之变

工程师进车间写代码

人因岗位而变，岗位同样因人而变。当人工智能取代了一部分枯燥且没有创造性的岗位时，也催生出许多新的岗位。在中车四方所，不少工程师常常不在办公室，而是一头扎进生产车间。“在车间写代码”，是这群人的共同特征。电气工程师、工艺工程师……中车四方所制造车间出现的新头衔，让不少工作人员充满了工作的新激情、新动力。

在生产管理部部长李系彪看来，流水线上的机器取代人工，是传统工作岗位的迭代升级。一部分实操能力强的工人通过设备自动化的提升，摆脱了繁重的体力劳动；另一部分学习能力强的工人则从执行层向运营层升级，从人工操作前台走向信息管理后台，参与供应链系统管理、信息化系统的维护。

在钩缓智能工厂的生产指挥中心液晶大屏上，一排排参数实时跳动着，这些数据代表着从原材料到钩缓成品中间的各个环节。智能生产的钩缓产品从“出生”起就有了一个专属的电子标签，通过数字化三维设计与仿真验证，产品实现了从设计到加工装配过程的纵向延伸关联。通过建设智能化车间制造执行系统（MES），联合物流管理系统（WMS），根据企业资源计划（ERP），实现智能排程、精准物料配送、生产准备管理、质量管控和追溯等；智能装配产线借助一系列自动化设备，实现了质量管控智能化、装配工艺信息化、产品档案无纸化、物料流转自动化、设备数据实时化。中车四方所还建立和实施了供应商关系管理平台（SRM），实现了公司内整个供应链信息流的有效串联……“所有的过程是信息的流动，也是人脑智慧的参与，智能工厂的建设离不开人才的培养和储备。”李系彪表示，智能制造需要产品工艺更加精密、工作流程更加精细，这个过程需要更多跨学科、复合型人才的参与，这也是企业在智能化转型时面临的人才培养考题。