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當前視點!山東水泊智能裝備股份有限公司專注研發(fā)焊接裝備技術——給專用車裝上“智慧大腦”

來源:經(jīng)濟日報

從自動上料到機器人搬運、激光焊接,再到清理、碼垛,每一道工序都可以在智能生產(chǎn)線總控系統(tǒng)中進行監(jiān)控。走進位于山東濟寧市梁山縣的山東水泊智能裝備股份有限公司(以下稱“水泊智能”)的生產(chǎn)車間,智能制造生產(chǎn)線讓人眼前一亮。


(資料圖片)

“我們自主研發(fā)出焊縫跟蹤裝置,無需人工定位,就可在焊縫大幅度偏差的情況下進行實時連續(xù)跟蹤,利用積累的信息進行全方位自動焊接。”水泊智能總經(jīng)理劉帥介紹,2022年5月,作為一家專用車配套裝備生產(chǎn)企業(yè),公司入選工信部公布的第三批專精特新“小巨人”企業(yè)名單。

推動技術創(chuàng)新

伴隨汽車運輸工具逐步普及,為汽車生產(chǎn)全掛車、半掛車的專用車企業(yè)不斷涌現(xiàn)。“隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,這些企業(yè)迫切需要專業(yè)的配套設備。”劉帥說,“2004年,我們成立了山東水泊焊割設備制造有限公司(以下稱‘水泊焊割’),為專用車企業(yè)提供設備服務,這就是水泊智能的前身。”

成立以來,水泊焊割持續(xù)推進技術創(chuàng)新。針對半掛車大梁手工焊接質(zhì)量和效果不穩(wěn)定的情況,公司利用電機和仿形技術,實現(xiàn)焊槍對焊縫的準確識別;利用氣動旋轉(zhuǎn)原理,實現(xiàn)收放料機構(gòu)與焊縫完全重合。“2000年,公司自主研發(fā)的龍門焊問世,實現(xiàn)了變截面汽車大梁的自動化焊接,效率較傳統(tǒng)工藝提高10倍以上。”公司技術總工申偉說,依靠新技術,水泊焊割的設備逐漸進入全國市場。

隨著激烈的市場競爭,公司生產(chǎn)的單臺(套)設備占用人工多、效率和產(chǎn)能有限的局限性逐漸顯現(xiàn),生產(chǎn)線類的產(chǎn)品成為當時提高產(chǎn)能、減少人工的行業(yè)新趨勢。2008年,水泊焊割研發(fā)出大型罐體制造自動化生產(chǎn)線,在不規(guī)則三維曲面的焊接成型領域?qū)崿F(xiàn)了重大突破,相當于給設備安上了“眼睛”。通過操控界面,可實時監(jiān)控設備焊接效果和質(zhì)量,減少了人工干預帶來的影響,保證了生產(chǎn)的安全可靠。

尋求轉(zhuǎn)型升級

隨著智能化制造的蓬勃發(fā)展,水泊焊割開始尋求向智能化方向轉(zhuǎn)型升級,工業(yè)機器人集成系統(tǒng)及焊接機器人成為公司發(fā)展的新方向。2022年,公司更名為山東水泊智能裝備股份有限公司,此后在智能化方向上積極創(chuàng)新升級,力爭實現(xiàn)從制造到智造的轉(zhuǎn)型。

其實早在2010年,公司就已經(jīng)開始布局工業(yè)機器人的開發(fā)與應用。“當時,專用車行業(yè)整體人工成本上升,人們對行業(yè)安全性、智能化的預期也越來越高。”劉帥說,工業(yè)機器人作為多功能、多自由度的設備和系統(tǒng),通過重復編程和自動控制,結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線,可形成單機或多機自動化系統(tǒng),進而實現(xiàn)搬運、焊接、裝配等生產(chǎn)操作。

經(jīng)過不斷研發(fā),公司先后開發(fā)了制造欄板、廂板、自卸車及集裝箱產(chǎn)線的焊接、搬運機器人,為生產(chǎn)工藝提供人性化、綠色化的技術服務和配套環(huán)保防護,并通過設計上的改良和優(yōu)化,避免了工人在爬高俯低的操作中可能產(chǎn)生的安全隱患,也降低了焊接過程中產(chǎn)生的煙塵污染。

“我們針對人工焊接耗時長、效率低的問題,研發(fā)了集裝箱焊接生產(chǎn)線、攪拌車智能生產(chǎn)線、鋁合金廂式車智能生產(chǎn)線等定制化、柔性化、模塊化產(chǎn)線。”水泊智能技術部部長鄧祥祥介紹。公司為一家港航裝備產(chǎn)業(yè)園提供的“集裝箱焊接生產(chǎn)線”,可以實現(xiàn)單班生產(chǎn)集裝箱50臺,每臺集裝箱生產(chǎn)時間僅需6分鐘至8分鐘。整條焊裝線約70個工位,60%的工位均采用專機自動焊接,專業(yè)自動化程度較高,使得員工減少了40%。

隨著5G網(wǎng)絡持續(xù)發(fā)展,水泊智能還搭建起5G云化AGV小車(自動導引運輸車)、無人焊接機器人等應用場景,可實現(xiàn)智能控制和數(shù)據(jù)采集。走進水泊智能的智能工廠,看不見忙碌工作的工人,只有焊接、抓舉、組裝等工業(yè)機器人在生產(chǎn)線上“各司其職”。水泊智能研發(fā)部部長石繼超告訴記者,隨著近幾年識別技術水平的發(fā)展進步,立體倉儲與AGV小車已成為公司智能工廠的“標配”。

開展產(chǎn)學研合作

近年來,水泊智能一方面繼續(xù)追蹤專用車行業(yè)智能化發(fā)展,緊盯生產(chǎn)技術及工藝,持續(xù)保持創(chuàng)新動能;另一方面加大市場開拓力度,引進高精尖人才,持續(xù)推進產(chǎn)學研合作。

“專用廂式汽車具有相對獨立、防雨、防塵和節(jié)能等優(yōu)點。但過去焊接多為人工,焊接質(zhì)量不高,使得車廂質(zhì)量難以保證,同時還存在生產(chǎn)環(huán)境差、勞動強度大等問題。”申偉說,針對這些問題,公司與山東交通學院合作推進汽車貨廂全自動智能化總成生產(chǎn)線項目,通過建立多機智能協(xié)同控制方案,解決生產(chǎn)過程中的問題,提高系統(tǒng)安全性。同時,公司針對各生產(chǎn)現(xiàn)場的不同情況,設計了重載AGV機器人原地360度旋轉(zhuǎn)及前后行走控制方案,可自適應生產(chǎn)車間的復雜路況。通過增加生產(chǎn)線柔性,改進工件定位方法,不斷改善生產(chǎn)線規(guī)劃、物流配送和資源調(diào)度等,優(yōu)化整個智能化生產(chǎn)線,使得生產(chǎn)制造能力不斷提升,生產(chǎn)環(huán)境持續(xù)改善,并大大降低能耗和生產(chǎn)成本。目前,該項目產(chǎn)品已實現(xiàn)成功轉(zhuǎn)化,并銷售到多家專用車生產(chǎn)企業(yè),為公司帶來更多收益。

2022年3月,公司與華中科技大學達成產(chǎn)學研合作協(xié)議,合作成立“智能焊接裝備技術聯(lián)合實驗室”。實驗室以專用汽車核心焊接工藝智能裝備為突破口,打造專用汽車領域智能焊接數(shù)據(jù)中心以及“人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)基地,帶動地方專用汽車產(chǎn)業(yè)化升級。

“針對行業(yè)內(nèi)焊接全過程智能診斷系統(tǒng)的不連貫性,產(chǎn)學研合作充分發(fā)揮校企雙方各自的科研優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、人才優(yōu)勢,共同攻克技術難關,形成科研成果,解決行業(yè)技術痛點,實現(xiàn)了科技成果的轉(zhuǎn)化。”申偉說。

水泊智能采取“引進來、走出去”的方式,先后與多所高校和科研院所形成產(chǎn)學研用戰(zhàn)略合作聯(lián)盟,并建成山東省工程技術研究中心等4個研發(fā)平臺。目前,公司獲得國家授權專利101項,其中,發(fā)明專利36項。

“我們將發(fā)揮智能工廠、智能機器人、機器人深度應用自主研發(fā)優(yōu)勢,實現(xiàn)從裝備設計、項目管控、車間建造到廠區(qū)管理的智能化全流程覆蓋,為專用車制造裝上‘智慧大腦’。”劉帥說。 (經(jīng)濟日報記者 王金虎)

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