當前大火的ChatGPT用字符和像素向人們演示了一個新世界,而在鋼鐵與機械的硬核世界,工業AI已在為我們打造未來。
現在,打開三一重工、中聯重科的視頻號,你會發現,這兩大工程機械巨頭“不約而同”置頂的,都是各自的“未來工廠”:
在湖南湘江新區中聯智慧產業城,無人車間、自動產線已經投產,從材料切割到噴涂組裝,每12分鐘便可下線一臺中大型挖機;30多公里外的長沙經開區,三一重工18號工廠內,大到72米長的臂架,小到2毫米的螺絲,機器人自動化裝配可實現只關燈不下班。
三一重工18號工廠
再打開湖南省今年的《政府工作報告》,在制造業高質量發展十大產業項目中,中聯、三一各有一個“智造基地”入選?!安患s而同”的是,另一行業巨頭徐工機械所在的江蘇省,也將工程機械列為基礎再造、產業煥新的國家先進制造業集群之一。
這兩個“不約而同”背后,是“全流程智能制造”對工程機械這一萬億級產業的重塑,人工大幅減省、物料利用率最高接近100%、需求響應提速、質量“零缺陷”交付……由“智造”推動的還有“智建”,電動化、智能化的新一代工程機械,已使“無人工地”成為現實,將有望改寫數十萬億體量的建筑業的游戲規則。
▌能實現的地方都已無人化
近日,財聯社記者來到中聯智慧產業城土方機械園,園區內工廠雖已復工多日,但車間里卻鮮有人影。取而代之的,是工業機器人正有條不紊地工作,還有搬運機器人穿梭其間,地面上一個個二維碼就是它們的行車道。
“能夠實現的地方,我們都把它無人化了。挖機從10噸到40多噸實現了所有零部件的自動切割和彎折成形,同時通過自動化的物流配送來實現無縫銜接。焊接這塊,我們也有自動化的焊接線?!眻@區現場,相關負責人對財聯社記者說道。
據介紹,通過自動化的工業機器人,中聯重科改變了生產方式:一塊鋼板,被打上全生命周期管理的激光二維碼后,就被規劃好了最終用途。而后經自動切割、自動折彎、自動檢測、機器人分揀等工序,通過AGV或RGV小車送到裝配車間,與其他零部件匯合組裝。
零部件被組裝成整機后,還需進行下一步檢測。據現場的公司人士介紹,一臺挖機下線后,將開往調試車間,進行百余項檢查和30多項精試,以確保交付時“零缺陷”。
中聯智慧產業城土方機械園車間生產線
由智能排產、工業AI、數字孿生、工業互聯網等賦能,生產效率顯著提升。財聯社記者在現場了解到,一條自動化焊接線的效率相當于5臺人工組,一個涂膠機器人在一分鐘內可完成兩名熟練工12分鐘的工作量,自動加注設備能夠識別不同的機型和加注量,履帶鋪軌機可以自動調節不同機型和寬度。
“節奏放快的話,每12分鐘可以下線一臺挖機,這樣的生產線我們有2條,即平均每6分鐘下線一臺挖機?!鼻笆鲐撠熑讼蜇斅撋缬浾呖偨Y稱。
智能制造不僅提高效率,還能降低成本。以無人化噴涂和涂膠為例,通過機器人噴涂作業,粉漆利用率達到90%以上,而涂膠機器人則能夠節省50%的涂膠量,同時涂出的膠均勻美觀,且防漏、耐高溫、密封性強?!霸瓉恚ǚ燮崂寐剩╉敹嗍?0%-45%,”前述負責人補充道,“我們通過后續的底粉回收,粉漆利用率可以做到100%。”
人工方面,按該廠區目前的產量,以前需要一線工人400余人,通過智能化生產,現僅需200余人。與產線工人數量減少相對的是,2019年至2021年,三一重工、中聯重科、徐工機械等龍頭企業的研發人員數量攀升,分別增長4027人、2852人、327人。
除了土方機械園,中聯智慧產業城內還有在建的總部大樓、工程起重機械園區、混凝土泵送機械園區、高空作業機械園區等,將匯聚8個燈塔工廠(“世界最先進工廠”)、300條智能產線、600多項產線技術以及1個國際標準秘書處。園區全部建成投產后,將實現每30分鐘下線1臺混凝土泵車,每18分鐘下線1臺起重機,每7.5分鐘下線一部高空作業平臺。
▌降低制造成本 平滑行業周期
規劃千億投資、千億年產值的中聯智慧產業城背后,是整個工程機械行業的智能制造大潮。
近日,國家標準化管理委員會、工信部公布了2022年度智能制造標準應用試點項目名單,徐工機械、山河智能、亞威股份等公司也均有項目入選。
此外,廣西的柳工在去年12月舉行了挖掘機智慧工廠開工儀式。公司表示,項目建成后,將在柳州基地形成年產中大型柴油動力、電動液壓挖掘機2萬臺套以上產能,產線自動化率提升60%,整機制造成本降低10%,結構件可靠性提升30%,產品交付周期縮短30%。
三一重工泵路事業部智能制造工藝所所長文蔚在接受媒體采訪時也曾透露:“通過智能制造,三一的制造成本還可實現20%的降幅,這讓我們的產品更具競爭力?!?/p>
據悉,與智能化改造前相比,在同樣生產面積內,三一位于長沙的18號工廠產能可提升123%,人員效率提升98%,單位制造成本降低29%。例如,依托數字孿生技術,閥塊機加作業的精度誤差由0.1毫米刷新至10微米級。
而在今年1月召開的湖南省兩會上,湖南省政協委員、中聯重科副總裁孫昌軍介紹,公司智能工廠平均產能提升70%、制造周期縮短55%,產品研發周期縮短25%以上,工藝設計效率提升50%以上,服務成本降低30%,銷售成本減少20%,庫存周轉率提高10%。
以上的一組組數字,展示了智能制造的威力,企業通過迭代升級,既提高了競爭實力又平滑了行業周期的影響。據業內專家介紹,工程機械是典型的離散制造,行業繁榮期需要大量人員,低迷期往往需要控制人員數量。這就導致制造成本高,市場響應速度慢。而數字化、智能化轉型能為企業大幅壓縮人員、生產和物流成本,平滑行業周期。
▌點亮科技樹 延伸生態鏈
“重點支持工程機械拓展海外市場”,這是湖南省今年《政府工作報告》所明確的重要工作。
“內冷外熱”是工程機械行業本輪周期的主要特征。工程機械行業協會日前發布的數據顯示,去年我國挖掘機出口量持續穩步增長,26家制造企業共計出口挖掘機109457臺,同比增長59.8%。
今年,春節剛過,多家工程機械企業迎來海外市場“開門紅”——1月29日,中聯重科超10億元設備交付海外;1月31日,徐工機械總計24臺大噸位裝載機交付海外,將應用于海外基礎設施建設與大型露天礦開采;此外,三一重工、鐵建重工等公司均迎來海外批量訂單。
海外市場的增長,一方面緣于整體需求提升,另一方面也得益于技術賦能下,我國工程機械產品競爭力的全面提升。
今年1月,中聯重科擬分拆旗下中聯高機重組上市,受到市場關注。重組預案顯示,在海外市場,國產高空作業平臺憑借出色的性價比、全面的新能源化布局、安全可靠的性能表現,已具有較強的替代優勢。
除成本、性能優勢外,服務保障方面也在智能化升級。據徐工集團消息,公司通過全球數字化備件服務信息系統(X-GSS)等,打破了空間和地域局限,已可為客戶提供備件庫存調配及遠程技術支持。如公司一家海外客戶使用的9臺LW550FN裝載機,一年時間工作超3000小時,均僅進行常規維護保養,保持了無故障高效運轉。
中信建投高端制造呂娟團隊研報認為,我國工程機械行業增長正進入第三階段——高質量發展驅動,其中國際化是主線,電動化、經營高效化、國內競爭良性化是支線,2023年龍頭企業(市場)占比有望突破50%,相關公司2023年業績彈性可能超預期。
龍頭企業的優勢還體現在升級迭代的投資門檻上。據媒體報道,三一重工18號工廠達產前的資金投入已達5億元,此后在技術方案的推廣復制上,三一又投入上百億資金。而據工業富聯、e-works研究院和中信戴卡集團聯合發布的《燈塔工廠引領制造業數字化轉型》白皮書,我國45%的智能工廠建設投資規模在1億至5億元,9%為5億至10億元,還有12%達到10億元以上。
項目投資動輒數億,在點亮智能制造科技樹的同時,還滋養延伸出了數字化的生態鏈。如深度參與工程機械行業數字化升級的樹根互聯,現正申報科創板上市。該領域涌現的擬上市企業還有朗坤智慧、杰銳思、思客琦等。中聯重科則成立了子公司中科云谷科技有限公司,聚焦于工業互聯網、智能制造、數字農業等賽道。徐工集團更是早在2014年便開始孵化其工業互聯網平臺徐工漢云技術股份有限公司,現已服務用戶超7萬家。
工程機械的下游,體量達數十億元的建筑業也正迎接智能化的浪潮。如在中聯智慧產業城的“示范工地”,電動化、綠色化、智能化的系列新型裝備,在智能調度系統、多智能體協同系統、數字孿生系統構成的智慧施工“大腦”指揮下,已能協同完成“挖掘-澆筑-吊裝-裝飾”的自主全無人施工。
這個硬核版的“ChatGPT”或許不擅長堆砌辭藻,卻已在用鋼鐵、磚塊和水泥構建著未來。
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