代表作一

智能化正在改變傳統(tǒng)煤炭產業(yè)生產方式

【在“黑燈工廠”探尋“智造”之光】地層深處，機器“自主”采煤

本報記者 毛濃曦 本報通訊員 張輝 李俊芳

　　深邃的百米地下，采煤機刀頭飛旋，有條不紊地截割煤墻；全自動機械手臂靈活地將待檢煤樣搬運封裝，質檢儀器很快分析出煤質的各項指標參數；全自動托輥生產線上，數米長的鋼管不到三分鐘變?yōu)橐?guī)格統(tǒng)一的成品托輥……

　　智能地質勘測、無人采掘運輸、自動洗選裝車，這樣的生產場景是不是顛覆了你對煤礦企業(yè)固有的認知？

　　近日，記者懷揣好奇走進陜西煤業(yè)化工集團黃陵礦業(yè)公司，探訪這個國內首家建成智能化開采礦區(qū)的國有現代化大型煤礦企業(yè),揭開龐大繁雜的煤炭“黑燈工廠”的神秘面紗。

甩掉“臟亂差”，走向“高大上”

　　作為煤炭產業(yè)鏈的關鍵環(huán)節(jié)，實現智能化、無人化開采是煤礦高質量發(fā)展的核心技術支撐。

　　在該公司一號煤礦智能化調度控制中心，綜采一隊遠程操控員嚴后水輕點“一鍵啟動”，“智能化+110工法”工作面采煤機兩個滾筒上下旋轉，大塊“烏金”從煤壁剝落，通過刮板運輸機和輸煤皮帶源源不斷地來到地面，偌大的工作面看不見一個人的身影。這是該公司智能化、無人化采煤作業(yè)的一個縮影。

　　在外界的印象中，煤礦多位于荒涼偏遠的山區(qū)，大風吹來煤灰亂舞，礦工則是“大老粗”……然而，近年來，隨著新技術與傳統(tǒng)煤炭產業(yè)的深度融合，尤其是智能化技術全方位應用到煤炭產銷、基礎配套設施等環(huán)節(jié)，賦予了傳統(tǒng)煤炭產業(yè)新的生命力，現代化煤礦由此脫掉了“臟亂差”的帽子，實現了“高大上”的產業(yè)變革。

　　“陜煤集團最早在地質勘測、煤炭采掘等方面嘗試創(chuàng)新應用智能化技術。黃陵礦業(yè)作為陜煤集團無人智能化開采技術試點單位，成功實現了采煤工作面無人化自主切割操作，并成為全國首個實現薄煤層、中厚煤層、厚煤層智能化開采全覆蓋的礦區(qū)?！秉S陵礦業(yè)公司黨委書記、董事長王鵬飛說。

　　多年的探索實踐檢驗了無人采煤技術的可行性。作為煤炭智能化開采的“首吃螃蟹者”，黃陵礦業(yè)于2019年編制發(fā)布了《智能化無人綜采工作面設計》《智能化無人綜采工作面安裝驗收》等5項行業(yè)標準，從而把煤炭智能化開采的“黃陵經驗”推向全國煤炭系統(tǒng)。

　　“在礦井干了近30年，設備更新換代好幾茬，特別是這幾年隨著智能開采新技術、新裝備的應用，機器干得越來越多，人干得越來越少，我們的勞動強度越來越低?！?3歲的穆運喜是煤礦的一名高級技師，談起現在礦井發(fā)生的巨大變化，他感慨自己趕上了好時代。

　　隨著“智能礦井、智慧礦區(qū)”建設的不斷推進，礦工的工作模式也發(fā)生了翻天覆地的變化，他們紛紛從繁重的勞動中解放出來：設備巡檢工去采煤工作面的次數少了，不用再為煤塊彈射風險、噴霧淋濕衣服而煩惱；井下變電所有了智能機器人巡檢，機電檢修工再也不用24小時值班值守了……

減人促安，提質增效

　　來到一號煤礦選煤廠，偌大的廠區(qū)僅有兩名值班人員在主控室通過“全線AI超腦平臺”監(jiān)控設備運行，在他們身后，TDS智能矸選機、智能裝車系統(tǒng)、智能管控平臺等正在“自主”運行。

　　只見一只巨大的機械手臂準確、流暢地對煤質樣品進行稱重、運轉、封裝，然后經傳送帶來到二樓的化驗中心，接受智能檢測系統(tǒng)的逐項檢測，整個過程只聞設備動，不見一個人。

　　“不僅智能檢驗中心實現了設備狀態(tài)智能監(jiān)測、生產系統(tǒng)智能調整、工藝參數智能設定，煤炭洗、選、配、售均實現了智能一體化?！币惶柮旱V副礦長曲志欣驕傲地說，該礦智能化洗煤廠及采制化機器人投運后，矸石選出率達到90%以上，精煤產率提升1%，介質消耗控制在1.2kg/t，每年增加經濟效益6000萬元。

　　“自從有了這套‘采制化全流程+在線檢測’智能檢測系統(tǒng)，煤質化驗效率提高了好幾倍，我也從化驗員變身為監(jiān)管員了。”已經從事十幾年煤質化驗工作的張潔說，“現在只需按個按鈕，整條系統(tǒng)就會自動檢測煤的水分、發(fā)熱量等參數?！?/p>

　　記者了解到，近年來，黃陵礦業(yè)“智能礦井、智慧礦區(qū)”建設成果全面惠及安全、生產、經營、管理等各個方面，產出效能實現了新突破。

　　“工作15年來，我經歷了機械化采煤、記憶截割采煤再到現在的‘5G+透明地質’智能化采煤，煤炭單班產量從1000噸左右提高到近7000噸。”嚴后水感慨道。

　　相關數據顯示，智能采煤使一號煤礦作業(yè)面每天減少崗位用工202人，綜采工作面人工工效平均達到141噸/工，掘進工作面綜合單進水平由350米提高到650米，每年可多生產煤炭90萬噸，產生直接經濟效益近7億元。

　　另外，在煤礦的“天字號”問題——安全生產方面，該礦創(chuàng)新研發(fā)的“AI+NOSA智能風險管控綜合一體化系統(tǒng)”，徹底破解了煤礦安全管理的痛點、難點和堵點，實現了“少人則安、無人則安”。

“黑燈工廠”向下游產業(yè)延伸

　　伴隨著煤炭生產依托智能化逐漸實現了產業(yè)變革，如今，黃陵礦業(yè)的下游配套服務產業(yè)也迎來了“黑燈工廠”。

　　來到黃陵礦業(yè)機電公司機電總廠綜合車間，記者看到，全自動托輥生產線正有條不紊地運行：物料搬運依靠移載小車，生產線機械手臂對軸承座自動裝配焊接，生產一根托輥，從原材料進口到成品出口，只需兩分多鐘。

　　“這是陜煤集團第一條無人操作的托輥生產線，托輥年產量達10萬余件，較以往產比工效提高了50%以上?！痹搹S廠長王志凱介紹。

　　今年58歲的陳繼昌是托輥生產的一把好手，前些年一直在機械化托輥線上作業(yè)。“當時原材料供應、半成品安裝、成品焊接等工序均靠人力完成，尤其在托輥壓裝最后一道工序，每根托輥重約四十斤，人工一天搬運近300根，人人每天腰酸背痛?！标惱^昌說。

　　可喜的是，自從引進全自動化托輥生產線后，整條生產線僅需兩人就能做好現場巡視及物料補償工作，生產效率和產品品質大幅提升。

　　“我們的腰桿子也都挺起來了?！标惱^昌說。

　　實際上，在整個黃陵礦業(yè)，大部分生產車間都有了“黑燈工廠”的影子。

　　在黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電廠，智能物料系統(tǒng)解決了物料管理業(yè)務數據分散、自動化程度不高、人工參與過多等問題，實現了物料全生命周期中的“設備可控、風險預知、無人值守、提高效率、降低成本”的目標。

　　在機電公司，6座風井變電站全部實現無人值守，線路巡視及設備巡檢廣泛應用了智能無人機和巡檢機器人，巡視效率大幅度提高。

　　在負責生產礦井支護用品的鑫橋公司，全自動錨桿及樹脂錨固劑生產線，使生產效率提高50%以上，人員減少80%……

　　目前，黃陵礦業(yè)整條下游配套產業(yè)鏈正穩(wěn)步實現智慧升級轉型。

代表作二

生產線自動化、智能化程度越高，對員工技能水平的要求就越高

【在“黑燈工廠”探尋“智造”之光】空調“智造”吹新風

本報記者 王鑫 方大豐

　　“手臂”靈活翻飛、動作精準高效的工業(yè)機器人，活躍在注塑、鈑金、總裝等各個車間的生產一線；車間通道上，AGV導航車與智能電子倉默契配合，智能調度、精準配送已成為現實；作為工廠“大腦”的智能信息集控中心已實現全產線、全流程數字化，從生產計劃到制造執(zhí)行一目了然……

　　走進位于湖南長沙寧鄉(xiāng)經開區(qū)的長沙格力暖通制冷設備有限公司（簡稱“長沙格力”），“工人少、機器人多”是留給記者最直觀的感受。作為目前全國電器生產行業(yè)自動化程度最高、智能化技術最新的標桿工廠，工業(yè)機器人、數控機床、5G等先進設備和技術已充分融入企業(yè)的生產場景。

　　格力電器董事長兼總裁董明珠此前曾表示，格力的“黑燈工廠”讓“過去1萬人的工廠現在只需1000人”。作為格力僅次于珠海總部的第二大綜合基地，長沙格力不斷加大技術改造力度，積極推行“機器換人”，有效促進企業(yè)提質增效。

　　“我們的智能車間相比傳統(tǒng)人工操作，生產效率提高了32%?！遍L沙格力生產計劃部部長田偉介紹。

59臺機器和4個人

　　目前，越來越多制造類企業(yè)開始將“黑燈工廠”置于關鍵業(yè)務領域或區(qū)域位置，以便更好發(fā)揮“硬核”作用。長沙格力也不例外。

　　“注塑智能車間”六個大字的展牌就被擺在長沙格力一期注塑車間入口處最顯眼的地方。在這里，不同原料經“中央廚房”空中管道的精準分配，注入注塑機，再由傳送帶與AGV導航車相互配合，將生產好的零件自動運到指定位置。在一臺注塑機前，只見機器人自動抓取鑲件，放置于固定工裝上，再由另一臺機器人抓取鑲件，精準嵌入模腔內。

　　“一套設備減員2人，大大降低了員工勞動強度，還避免了工傷風險。”企業(yè)生產科主管、技術骨干雷建告訴記者。

　　據雷建介紹，注塑車間共有5條多層生產線，生產160余類不同規(guī)格的空調零件。擔負保障產線正常運行重任的調試技術員，是這個車間最重要的崗位。然而，管理整個車間59臺機器卻僅需4名調試技術員。

　　智能化運用帶來的顛覆性變化，同樣出現在其他車間。

　　在鈑金沖壓自動生產線，各單體設備間無縫銜接，實現零件自動化生產，消除了人工作業(yè)的安全隱患；在總裝車間，由于大多數組裝環(huán)節(jié)被機器替代，一條家用空調外機生產線僅需50名工人，一天就能組裝近3000臺空調。

　　智能化作業(yè)讓工人開始有了“茶歇時間”。下午4點，記者在鈑金車間看到，工人三三兩兩坐在車間休息區(qū)，吃著零食，有說有笑。

互聯互通

　　每天早上7點半，注塑車間班長羅林勝到崗第一件事，就是打開手機App，查看最新排產目標、機器運行情況，并將任務“派單”到每一位班組調試技術員?！吧a什么型號的產品，哪臺機器需要維修，在手機上一目了然”。

　　記者采訪發(fā)現，在長沙格力，不光生產環(huán)節(jié)的主要工種基本實現智能化作業(yè)，管理環(huán)節(jié)也更“智慧”了?！巴ㄟ^利用工業(yè)互聯網、大數據平臺，我們的關鍵設備實現了100%互聯互通，數據可以實時采集，集控中心負責遠程調度管理?！碧飩フf，機器一旦出現異常，后臺就會自動報警并遠程處理，或者線上派單現場處理。

　　智能物流還將不同的車間連為一體。占廠區(qū)整體物流配送量70%的立體智能物流配送系統(tǒng)，實現了各生產車間物流配送的自動化、信息化、智能化及少人化。人員編制減員30人，每年可節(jié)約成本近400萬元。

　　“這些高大上的機器人，基本都是格力自主研發(fā)的。”穿行于不同車間，雷建言語間充滿了自豪。早在2013年，格力就進軍智能裝備領域。如今，格力智能裝備已涉足數控機床、工業(yè)機器人、智能物流倉儲設備、智能環(huán)保設備、工業(yè)自動化等五大產品領域。

　　持續(xù)不斷的自主創(chuàng)新無疑是格力強力打造“黑燈工廠”的底氣所在。2014年籌備、2016年建成投產的長沙格力，一開始就瞄準打造高標準智能制造場景，采用大量國際領先和自主研發(fā)的智能裝備，并自主開發(fā)了相應管理軟件。投產的次年，長沙格力即獲評工信部“智能制造試點示范企業(yè)”和“工業(yè)互聯網應用試點示范企業(yè)”，成為了國家級雙示范項目企業(yè)。

人是“智造”核心

　　注塑、鈑金、總裝……歷經1000余道工序，每天有2萬臺空調從長沙格力運往全國各地。數字化、智能化的新型制造模式一方面減少了人工成本，另一方面也對一線工人提出了全新要求。

　　“比如調試技術員，別看一個班只有4個人，產品調試、質量巡查、異常處理、現場維護，要做的工作可不少。注塑機不能輕易停機，換班時要無縫銜接，吃飯也是送餐到崗。”雷建介紹。

　　記者了解到，一臺注塑機往往要生產十幾種甚至幾十種型號的產品，每換一種產品都需要重新設定參數；注塑產品正式生產前需要試模，生產過程也需要根據產品質量不斷優(yōu)化；膠量的多少、溫度的高低，都是影響注塑好壞成敗的因素……培養(yǎng)一名優(yōu)秀調試技術員并不容易。

　　田偉告訴記者，長沙格力籌備之初，技術人員即被送往企業(yè)珠?？偛亢推渌a基地，進行系統(tǒng)學習和鍛煉。

　　張貼在車間里的“精益名人堂”，展示著最新的優(yōu)秀項目、先進人物；分布在車間各處的培訓道場、訓練營，讓一線技術工人在生產中得到提升……如今，長沙格力提出打造“精益智工廠”體系，力爭實現全員參與改進改善。

　　一線工人也成為智能化改造的一分子。主板車間單班原本需要兩名工人進行接線端子作業(yè)，不僅效率低下而且勞動強度高。為此，有員工主動申購接線端子自動供料裝備，實現了自動送料。

　　“生產線自動化、智能化程度越高，對員工技能水平的要求就越高。說到底，智能化改造離不開‘人’這個核心?！碧飩フJ為，發(fā)展先進制造業(yè)的根本要義是在于追求更高質量、更高效率。在智能制造中，智能化只是一個手段，需要人機結合才能完成高效生產，而不是100%全自動。

代表作三

將地堆存儲模式變?yōu)樽詣踊Ⅲw庫存儲，持續(xù)探索數智科技與供應鏈場景的創(chuàng)新應用

【在“黑燈工廠”探尋“智造”之光】“黑燈倉庫”，不只是機器人搬箱子那么簡單

本報記者 賴志凱 趙亮

　　“噠”的一聲,貨架掃碼處亮了一下綠點，一臺黃色的提升機像長了眼睛似的，用手臂抓起一個小零件，以每分鐘160米的速度在高度約10米的貨架內快速移動，最終將產品準確放置到傳送箱內……在這個幾千平方米的立體“黑燈倉庫”內，竟沒有一個工作人員，只聽見源源不斷的清脆提示音。

　　這是記者在位于北京經濟技術開發(fā)區(qū)的北汽集團中都物流有限公司智慧倉儲庫區(qū)看到的“智慧物流”場景。

　　與傳統(tǒng)物流行業(yè)不同，中都物流是一家以“數字化、智能化”為標簽的“智慧物流”企業(yè)，它立足于汽車產業(yè)的智慧供應鏈解決方案和供應鏈一體化服務，持續(xù)探索數智科技與供應鏈場景的創(chuàng)新應用，并將數智化技術融入汽車供應鏈服務的每一環(huán)，實現供應鏈運營精益化、作業(yè)智能化。

電子揀選又穩(wěn)又準

　　11月14日，在工作人員的陪同下，記者進入中都物流的一座超5000平方米的立體倉庫：從地面到房頂，整齊的貨架擺滿了倉庫，有數臺黃色的提升機在貨架之間穿梭，光線通過頂棚的天窗透入，整個倉庫沒有一盞燈。

　　“如果是陰天或者晚上來這個倉庫，那就是不折不扣的‘無人黑燈倉儲’，因為這里已經實現了無人作業(yè)?！敝卸嘉锪髁悴考锪鞑楷F場管理經理游士斌說。

　　他告訴記者，這個立體倉庫主要是通過“子車”（AGV）和“母車”（升降機）聯動的方式實現立體存儲。由于油箱及排氣管因其零部件本身尺寸較大，如果使用地堆模式進行倉儲排序，存在面積利用率低、人員工作強度大、安全程度有待提高等問題。

　　在游士斌看來，將原有的地堆存儲模式改變?yōu)槎鄬忧颐芗淖詣踊Ⅲw庫存儲，既節(jié)約了存儲空間、提高了庫房利用率，又減少了叉車設備和人員的投入，同時實現了人機分離，使作業(yè)安全性得到大幅提高。

　　事實上，中都物流立體倉庫承擔著為多家知名車企進行生產排序及供貨任務，需要對接主機廠40余家零部件供應商，并對數千種零件進行存儲和排序，其排序準確率及供貨及時率直接關系到客戶工廠生產計劃能否順利推進。

　　那么，面對如此嚴苛的任務，他們是如何對貨物進行快速分類的呢？中都物流商務及市場部部長許江東給記者舉了個例子。

　　“例如，后視鏡零件覆蓋了客戶工廠的全車型車系，零件號的種類更是達到了500余種，號碼和顏色也非常相近，排序揀選零件難度非常大，而一旦排錯又將會直接導致廠家生產線停線?！痹S江東說，經過長時間的探索，研發(fā)人員最終找到了解決辦法，即“將電子揀選與WMS（倉庫管理系統(tǒng)）相結合”。

　　記者在中都物流小件揀選區(qū)看到了這樣的場景：貨架上的每箱后視鏡產品都匹配著相對應的電子標簽及一盞閃爍的小綠燈。

　　“電子揀選與WMS系統(tǒng)結合可以通過料箱前的指示燈閃爍提示快速鎖定目標部件，讓零部件在等待上線排序時第一時間被找到。”許江東告訴記者。

“無人區(qū)”內機器人當家

　　沿著倉庫通道往里走，一片設有圍欄的區(qū)域及“作業(yè)區(qū)域 請勿入內”的提示牌吸引了記者的注意，這片區(qū)域是減震機械手作業(yè)區(qū)域。

　　“具備超強智能糾錯功能的機械手排序代替了高強度人工作業(yè)，提升了排序的準確率，同時提升了自動化程度。系統(tǒng)可實現自動組單和自動排序，當一套設備完成排序時，只需人工校驗即可?！?許江東邊走邊向記者介紹。

　　減震機械手作業(yè)區(qū)域不遠處便是料箱機器人項目，在這里，倉庫員工不用再去貨架上揀貨，機器人可以把貨直接送到員工面前，由“人找貨”變成“貨找人”。

　　記者了解到，原來，倉庫員工要將60%的時間用來揀貨、40%的時間將貨物上架。有了料箱機器人后，可以大幅節(jié)省人工上架的時間，一天工作下來一點也不累。

　　值得一提的是，很多零部件需要通過海運的形式寄往海外，在海上運輸的時間達數周甚至更長，海上咸濕的海風以及集裝箱內高溫的環(huán)境，會使汽車零部件受到腐蝕。

　　許江東指著一套不起眼的生產線告訴記者，“這是一條防銹流水線，也叫‘涂油線’，每個經過防銹處理的零件都可以保存所有生產數據，可對之進行搜索和追溯?！?/p>

誰在背后“操控”一切

　　“明明沒有人，又是誰在背后‘操控’一切？” 面對記者的提問，許江東帶著記者來到企業(yè)的智能操控室。

　　在一間約150平方米的辦公室里，每個人都在電腦前忙碌。在他們對面的墻上，是一塊約30平方米的電子顯示屏。

　　“這就是我們整個倉儲物流的‘大腦’。零部件從存儲、搬運、檢測再到送上物流車，均無須人工操作，主要由智能機器人或者自動化設備按照軟件系統(tǒng)的指令完成，簡單來說，就是通過智能制造協同系統(tǒng)實現全流程數字化作業(yè)?！?許江東說。

　　相關數據顯示，“黑燈倉庫”建設完成后，在最大限度滿足生產需求的前提下，倉庫照明用燈數量可減少90%，每月節(jié)省3120度電。同時，業(yè)務揀選效率提升3倍，揀貨準確率高達99.99%，工人從平均每天走15公里，下降至每天走2公里。

　　在許江東看來，“黑燈倉庫”本質上是通過使用智能設備和數智化系統(tǒng)，減少人工作業(yè)可能出現的差錯，同時實現降本增效、節(jié)能環(huán)保，讓倉庫變得更“聰明”，這也是企業(yè)踐行高質量發(fā)展的直接體現。

　　市場瞬息萬變，科技創(chuàng)新從不止步。

　　目前，中都物流已累計獲取專利36項，著作權122項，并獲得5A級物流企業(yè)、國家高新技術企業(yè)、北京市“專精特新”小巨人等認證。

　　“隨著制造業(yè)數字化的加速推進，作為‘黑燈工廠’重要組成部分的‘黑燈倉庫’也迎來了新的發(fā)展契機，我們將繼續(xù)以科技賦能供應鏈運營管理，開拓多元化市場，向著實現深度智能化物流企業(yè)奔跑不輟?！?許江東滿臉自豪。