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在ABB廈門工業(yè)中心自動化生產(chǎn)車間內(nèi)，機器人既能輕松拿起500公斤的重物，也能準(zhǔn)確拾取最小的螺絲。
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漳州三寶集團(tuán)智慧綜控中心為全流程超低排放提供落地方案。
核心提示
福建作為制造業(yè)大省，傳統(tǒng)制造業(yè)不僅門類眾多，而且占比高。近年來，福建實施制造業(yè)競爭力提升行動，推動紡織鞋服、食品加工、冶金建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
從制造到“智”造，福建企業(yè)究竟是如何華麗轉(zhuǎn)身的？
近日，記者走訪廈門、泉州、漳州等地，采訪鞋服、冶金等多個行業(yè)的工廠。面對數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的挑戰(zhàn)，福建在推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展過程中，加快深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，誕生了一個又一個智能工廠。
智能工廠究竟長啥樣？記者深入工廠一線，面對面感受全流程智能化控制的生產(chǎn)線，直擊工廠里的機器“總動員”，了解數(shù)字化轉(zhuǎn)型背后的智能工廠運作模式。
在3個不同領(lǐng)域的高水平的數(shù)字化車間和智能工廠里，記者看見了福建智能制造的產(chǎn)業(yè)活力。
個性化之道
經(jīng)緯之間，從“一根絲”到“一匹布”，鞋產(chǎn)業(yè)如何攀登上游？
晉江，一直都是全國乃至全球知名的旅游運動鞋生產(chǎn)基地。這里的旅游運動鞋以及鞋輔材料，已經(jīng)形成了年產(chǎn)值過千億元的產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善、企業(yè)數(shù)量龐大。
受國內(nèi)外市場需求的變化和國際局勢的影響，鞋產(chǎn)業(yè)應(yīng)勢而動、變中求進(jìn)，向著品牌化、高附加值的方向發(fā)展，不斷向中高端供給轉(zhuǎn)變。
近日，記者來到晉江華宇錚鎣集團(tuán)，這是一家以鞋面紡織為主的企業(yè)?？椩燔囬g里，轟鳴聲響，整經(jīng)機、經(jīng)編機正在作業(yè)，經(jīng)過整經(jīng)機處理的紗線進(jìn)入經(jīng)編機，經(jīng)編機以成圈打結(jié)交織的形式，紗線轉(zhuǎn)眼間變成布匹生產(chǎn)出來。
傳統(tǒng)紡織行業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)。在很多人的固有印象中，需要有大量工人在廠房內(nèi)勞作，整經(jīng)、經(jīng)編等工序都要人工完成。
但這里的場景卻是大相徑庭。數(shù)百臺機器自動運轉(zhuǎn)，一塊塊新型鞋面材料初見雛形。華宇錚鎣集團(tuán)執(zhí)行總裁蘇成喻拿著企業(yè)最新研發(fā)的防水鞋面材料，讓水流不斷從網(wǎng)眼密布的表面流過，面料另一面卻干燥如初。
工廠里，只有幾名工人正在查看設(shè)備運行情況。記者注意到，經(jīng)編設(shè)備上方10多個攝像頭，實時監(jiān)控生產(chǎn)流程。在車間的智能終端大屏上，車間內(nèi)所有設(shè)備運行情況、員工實時工作數(shù)據(jù)都一目了然，工人可以通過智能終端的報錯信息準(zhǔn)確快速找到斷線的位置。
對此，集團(tuán)信息部總監(jiān)郭阿炎介紹道，車間已建成生產(chǎn)設(shè)備端、遠(yuǎn)程電腦端、手機端統(tǒng)一集成全聯(lián)通的數(shù)據(jù)平臺。管理員可隨時隨地調(diào)取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測、工藝參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)控、生產(chǎn)進(jìn)度動態(tài)預(yù)測、分析報表自動生成、客戶訂單實時追蹤等功能，實現(xiàn)智慧紡紗、智能物聯(lián)。
“通過數(shù)字化系統(tǒng)，企業(yè)的不同環(huán)節(jié)通過大數(shù)據(jù)自動銜接，所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都是自動采集，生產(chǎn)環(huán)節(jié)銜接順暢，大大提高了生產(chǎn)效率。”蘇成喻說。
智能化制造，提升的是效率。
車間里，機臺的開機效率從以往的89%提升到現(xiàn)在的95%。“2004年入職時，每名工人最多看1到2臺機臺；如今，數(shù)字化變革后，每名工人可以看10～15臺機臺。”該集團(tuán)圓機車間的曾美緣說。數(shù)據(jù)顯示，2022年，這個用工不到30人的車間，生產(chǎn)了1萬多噸各類高品質(zhì)經(jīng)編面料，年產(chǎn)值達(dá)2億多元。而相同規(guī)模的普通車間，用工人數(shù)要300人左右，產(chǎn)量只有9000噸左右。
智能制造，也打破了傳統(tǒng)鞋企“庫存積壓”的掣肘。
一雙運動鞋，從絲線、布料、鞋底到成品，有100多道工序。由于鞋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)品種多、批量小、翻新快，個性化生產(chǎn)讓每一家鞋企如臨大敵，一旦選錯潮流方向，就會出現(xiàn)大量積壓產(chǎn)品。
在車間里，機器自動織布，布車自動傳送，根據(jù)不同品牌的需求，做好鞋面的產(chǎn)品設(shè)計后，自動化的紡織機器可以讓鞋面一體成型。“產(chǎn)品設(shè)計后將圖像傳輸至機臺的主機，主機進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取后，機器會根據(jù)圖形打出相應(yīng)一體成形的鞋面。”蘇成喻說。
2018年以來，晉江華宇錚鎣集團(tuán)完成數(shù)字化、智能化改造以后，銷售額平均每年增長20%以上。“作為經(jīng)編行業(yè)中的單項冠軍企業(yè)，今年我們也感受到了市場的劇烈變化，盡管產(chǎn)品價格和利潤率有所下降，但企業(yè)生產(chǎn)并沒有受到太大的影響。”蘇成喻說。
蘇成喻告訴記者，自集團(tuán)實施數(shù)字化生產(chǎn)以來，產(chǎn)品研制周期從平均30天縮減到15天，產(chǎn)品不良率從25%降到5%，設(shè)備能耗下降23%。
通過智能化改造、加大科技創(chuàng)新投入，一根根線正“華麗變身”成為一片又一片布料。
產(chǎn)品提質(zhì)之“秘”
近日，漳州三寶集團(tuán)熱軋卷板廠“出爐”的僅1毫米厚的超薄熱軋卷板，從漳州歷經(jīng)6個多小時，抵達(dá)廣東的一家汽車制造廠。這一卷卷“薄如翼、亮如銀”的原材料可應(yīng)用于汽車輕量化鋼結(jié)構(gòu)上。
1毫米厚的熱軋鋼材是三寶集團(tuán)王牌產(chǎn)品之一，在廣東、江浙一帶頗受市場歡迎。“在集團(tuán)制造出這款產(chǎn)品之前，客戶只能在市面上尋找冷軋鋼材。”三寶集團(tuán)黨委書記林軍說。
冷與熱，一字之差，多了一道大工序，成本也隨之水漲船高。
原來，熱軋狀態(tài)交貨的鋼材，由于高溫的緣故，表面生成一層氧化鐵皮，尺寸波動較大。“若要表面光潔、尺寸精確、力學(xué)性能好的鋼材，要用熱軋半成品或成品為原料再冷軋生產(chǎn)。”林軍說。
三寶集團(tuán)讓1毫米厚的超薄熱軋卷板從理論走向現(xiàn)實。
走進(jìn)漳州三寶集團(tuán)熱軋卷板廠，幾乎看不到工人。隔著連片的玻璃窗，記者看到加熱爐有序吐出的熱坯，依次被輥道運送至軋機，經(jīng)過粗軋、精軋等多重軋制，如同鐵路上行駛的列車。在終點從噴吐的煙霧中出現(xiàn)的是被自動卷取機卷取成型的超薄卷板。
“超1300攝氏度高溫的鐵水，沿著全自動生產(chǎn)線向前流淌，冷卻成為高強度鋼，鋼坯的形狀在一次次壓軋中反復(fù)變化著，最終成型……”耳畔傳來解說員的聲音。
有意思的是，這還是福建首條全連軋由人工智能控制的熱軋帶鋼生產(chǎn)線，且生產(chǎn)出的熱軋卷板耐腐蝕，經(jīng)冷軋后可用作冰箱、空調(diào)等家電產(chǎn)品的面板。它的出現(xiàn)，也攻克了我國在海洋經(jīng)濟發(fā)展項目建設(shè)鋼筋腐蝕性的一大難題，其耐腐蝕率相當(dāng)于普通鋼筋耐腐蝕的2倍以上。
福建是海洋大省，跨海大橋、核電站建設(shè)較多。“在海水里建造工程，挑戰(zhàn)不小。海水中存在著大量的氯鹽，對鋼具有強烈的腐蝕作用，長期浸泡在海水中的鋼筋會因腐蝕而逐漸失效，并最終對整個工程造成危害。”林軍介紹，企業(yè)高度集中工藝、設(shè)備、能源、生產(chǎn)、質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對時間、產(chǎn)品的精準(zhǔn)控制。
智能化加持之下，企業(yè)的步伐越邁越大。眼下，總投資18億元的三寶鋼鐵1780mm熱軋?zhí)厥怃摼戆屙椖拷ㄔO(shè)正酣，計劃于今年12月建成投產(chǎn)。
記者了解到，該項目是我國首條短流程特殊鋼寬厚卷板生產(chǎn)線，建成后主要生產(chǎn)高強耐蝕海上風(fēng)電塔筒用鋼、船舶制造用鋼、石油管線鋼、機械裝備用鋼、高牌號硅鋼、冷軋基料等，可新增產(chǎn)值250億元。
“發(fā)展短流程電爐煉鋼工藝，將部分長流程產(chǎn)能置換為短流程產(chǎn)能，大大降低了碳排放量，目前集團(tuán)全廢鋼冶煉條件下的噸鋼電耗約為330千瓦時，比傳統(tǒng)電爐節(jié)能15%～20%，工序能耗約為53千克標(biāo)準(zhǔn)煤，能效達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。”林軍說，未來，三寶集團(tuán)長短流程的比例基本會實現(xiàn)6∶4。
熱軋卷板廠里，爐火越燃越旺。熱軋卷板廠外，卻是一片生機盎然。
跨出廠門，可見亭臺樓閣、小橋流水，占地4000畝的廠區(qū)更像是一座精心布置的大花園。數(shù)據(jù)顯示，2022年，三寶集團(tuán)廠區(qū)空氣優(yōu)良天數(shù)為361天，優(yōu)良率達(dá)98.9%，廠區(qū)空氣指標(biāo)與市區(qū)基本保持一致。
千爐淬火里，詮釋的卻是綠色發(fā)展的初心。
早在2019年，三寶集團(tuán)在環(huán)保治理方面全力推進(jìn)節(jié)能減排，通過全系統(tǒng)節(jié)能、超低排放升級改造項目，包括燒結(jié)煙氣脫硫脫硝、煙粉塵超凈排放、固體廢渣再利用、原料場全密封、工業(yè)廢水回收等超低排放項目升級改造，逐步實現(xiàn)全流程超低排放。
隨著更多數(shù)智化解決方案落地，三寶集團(tuán)熱軋卷板廠里將誕生出更多綠色、安全、高效的產(chǎn)品。
“去年，集團(tuán)實現(xiàn)產(chǎn)值592億元。”林軍列出的這組數(shù)據(jù)，正是以新興技術(shù)加速賦能鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得積極成效的有力印證。
助力“雙碳”加速度
在ABB廈門工業(yè)中心的生產(chǎn)車間里，記者遇到了一只“溫柔的怪獸”，它力氣很大，卻又很靈巧。
臂展超過4米、新投用的UniGear 500生產(chǎn)線上的機械臂，此刻正在高速運轉(zhuǎn)。巨大的手臂卻“心細(xì)如發(fā)”，打鉚釘拉鉚的時候，鉚釘?shù)某叽缡?1毫米，拉鉚孔的尺寸是11.2毫米，這只手臂需要將鉚釘塞進(jìn)拉鉚孔，只有0.1毫米間隙。
巨大的手臂也是“力大無窮”，它可以拿起500公斤的柜子，一把抓起來放在生產(chǎn)線上——那是通過智能快速識別、分類、組裝等工序后，裝好的中壓開關(guān)柜。
中壓開關(guān)柜是用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用的核心電氣裝備。
智能化、自動化生產(chǎn)線，讓ABB廈門工業(yè)中心在今年推出了最新的“王牌產(chǎn)品”，UniGear 500。
“500”指的是開關(guān)柜的寬僅500毫米。記者在現(xiàn)場看到，它不僅帶有可抽出式斷路器，與傳統(tǒng)開關(guān)柜相比，它的占地減少25%。“緊湊的尺寸為用戶節(jié)省大量占地面積。”廈門ABB開關(guān)有限公司總經(jīng)理蔡劍波說。
對傳統(tǒng)的開關(guān)柜而言，檢修是一件麻煩事。若想安全運行開關(guān)柜，只能定期檢修，而檢修過程必須停電。如此一來，既影響供電，又不可靠。
但UniGear 500不同，利用前沿的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，技術(shù)團(tuán)隊在包括1萬伏高壓主回路的各個關(guān)鍵部位嵌入了溫度、位置等傳感器。“能夠全面在線感知開關(guān)柜本身運行狀態(tài)，也能對運行人員的誤操作作出安全提示。”蔡劍波說。
這是由中國技術(shù)團(tuán)隊主導(dǎo)研發(fā)、全球發(fā)布的一款最新產(chǎn)品。技術(shù)團(tuán)隊將業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的人工智能算法植入其中，能讓開關(guān)柜在變電站投入運行之后，自動學(xué)習(xí)周圍環(huán)境、相鄰供電回路負(fù)載等外界因素變化。
一款更“聰明”的開關(guān)柜出市，大受市場歡迎。“我們已連續(xù)斬獲華為云計算、廈門新會展、日本亞馬遜數(shù)據(jù)中心等大單。”ABB電氣中國總裁趙永占說。
在生產(chǎn)車間里，目前有3臺機械臂全天全自動持續(xù)高效運轉(zhuǎn)，無需人工干預(yù)，即可將數(shù)十種物料拼裝成完整的開關(guān)柜柜體，實現(xiàn)了每18分鐘一臺開關(guān)柜下線。
總部位于瑞士蘇黎世的ABB集團(tuán)，從1992年落地廈門后，已發(fā)展為領(lǐng)先的中壓開關(guān)柜和斷路器制造商，年產(chǎn)能達(dá)3萬臺開關(guān)柜和7萬臺斷路器。
近年來，ABB集團(tuán)加大在廈門的投資力度，布局全球首條中壓開關(guān)柜自動生產(chǎn)線，原因何在？“無他，看好中國綠色低碳發(fā)展前景。”趙永占的一句話，給出了最好的解釋。
在這一座占地42.5萬平方米的電氣產(chǎn)品生產(chǎn)基地里，記者看到了一幅由智慧能源點亮的綠色圖景——通過安裝10萬平方米的屋頂光伏，并將智慧能源管理平臺接入光伏、儲能、配電、照明、充電樁等能源設(shè)施，通過各設(shè)施的聯(lián)動，可實現(xiàn)50%電力的清潔能源替代，預(yù)計每年減少碳排放1.34萬噸。
“無論是高精度3D旋轉(zhuǎn)工作臺，還是基于深度學(xué)習(xí)的機器視覺等，一系列高科技、自動化技術(shù)的加持之下，企業(yè)正朝著高端化、智能化、綠色化方向行進(jìn)。”趙永占說。
就在兩個月前，ABB廈門工業(yè)中心成為“碳中和”園區(qū)和可持續(xù)智能制造的示范基地，該示范基地踐行“零排放愿景”項目，是企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的示范樣板，其范圍和實現(xiàn)路徑可以為企業(yè)的快速低碳轉(zhuǎn)型提供有效示范價值。
這一智慧能源解決方案以電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能為整體規(guī)劃，結(jié)合智慧能源管理、智慧樓宇、燈控、充電樁等，配置發(fā)電預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測AI算法，通過預(yù)測發(fā)電和用電的情況，部署調(diào)控策略，實現(xiàn)用電低碳化和經(jīng)濟性之間的平衡。
“我們已投資20億元建成ABB廈門工業(yè)中心，助力制造業(yè)邁向高端化、智能化。”趙永占說。（記者 林霞/文 吳鵬/圖）
記者手記
提升產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化水平
從經(jīng)濟發(fā)展的角度來說，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)智能化，是當(dāng)下企業(yè)發(fā)展壯大的必經(jīng)之路。轉(zhuǎn)型有利于提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的韌性，更有利于提升市場競爭力。
但縱觀全省，中小型企業(yè)仍然出現(xiàn)“不愿轉(zhuǎn)、不敢轉(zhuǎn)、不會轉(zhuǎn)”問題，受資金、技術(shù)、人才等因素制約，中小企業(yè)難以精準(zhǔn)把握創(chuàng)新趨勢，轉(zhuǎn)型面臨不少痛點、難點。
此次記者走訪的企業(yè)，代表了行業(yè)發(fā)展的新方向。它們從鞋服、冶金等領(lǐng)域，給予了具體的轉(zhuǎn)型樣本：工廠轉(zhuǎn)型的本質(zhì)，是以生產(chǎn)供應(yīng)鏈為基礎(chǔ)，以消費者需求為驅(qū)動，利用數(shù)字資產(chǎn)來打通上中下游，實現(xiàn)信息傳導(dǎo)的一體化，它需要整個供需相互契合。
福建晉江華宇錚鎣集團(tuán)深諳“鞋服企業(yè)不能做沒有技術(shù)門檻、低附加值、勞動密集型的粗加工”，在擁有紡織、鞋服兩個千億產(chǎn)業(yè)集群的晉江，依靠“智造”站穩(wěn)了腳跟。企業(yè)選擇技術(shù)改革，為產(chǎn)品注入更多科技含金量，增加核心競爭力。
三寶集團(tuán)作為一個先進(jìn)制造業(yè)的原料生產(chǎn)企業(yè)，勇于加大生產(chǎn)線設(shè)備技術(shù)提升改造的步伐，堅持走產(chǎn)學(xué)研用融合之路，先后成立了精品鋼技術(shù)研發(fā)中心和院士專家工作站，從推進(jìn)鋼鐵基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，全方位推動科技成果轉(zhuǎn)化和智能制造。值得一提的是，通過實施一系列節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，三寶集團(tuán)還建立起了生產(chǎn)高效、成本最優(yōu)、綠色低碳的全方位管理體系。
記者了解到，像三寶這樣的國家級綠色工廠，福建已有161家。2021至2022年，福建省規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗累計下降9.4%。
而在綠色制造、智能制造上，ABB廈門工業(yè)中心更是當(dāng)仁不讓。通過屋頂光伏產(chǎn)生的綠電，供應(yīng)于車間生產(chǎn)，通過多策略精準(zhǔn)柔性調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)了清潔能源的更大化本地消納，通過自身的項目示范，清晰展示智能數(shù)字技術(shù)如何將脫碳和減排的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。
值得一提的是，ABB廈門工業(yè)中心的分布式屋頂光伏、智慧儲能、樓宇負(fù)荷和充電樁有序充電管理等均為模塊化的解決方案，便于在其他場地復(fù)制。相關(guān)設(shè)備中有不少是廈門本地生產(chǎn)。
從2018年至2022年，福建工業(yè)增加值年均增長6%，總量躍升至全國第5位。其中，制造業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值比重達(dá)到34.9%，居全國第3位。如今，福建省形成以先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主體、特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，先進(jìn)裝備制造等多個產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到萬億級。
顯然，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)由中低端向中高端邁進(jìn)，提升高端化、智能化、綠色化水平，是當(dāng)前福建制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要命題。近年來，福建以智能制造為主攻方向，推動人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、云計算等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展，走上轉(zhuǎn)型道路的企業(yè)不在少數(shù)。
“大廠”先行，中小型企業(yè)就有了“樣本”，自然有了轉(zhuǎn)型的勇氣。但產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型中，還需要政府部門的推動。福建在鞏固提升規(guī)模體量優(yōu)勢的同時，還要著力增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力、自主可控能力和可持續(xù)發(fā)展能力，堅持打造多元發(fā)展、多點支撐的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，深入推進(jìn)制造業(yè)綠色發(fā)展和結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型，注重生產(chǎn)效率的持續(xù)提升和價值創(chuàng)造能力的不斷增強。
期待福建更多制造業(yè)企業(yè)聚焦高端化、智能化、綠色化方向，不斷提升發(fā)展優(yōu)勢、創(chuàng)新發(fā)展動能、優(yōu)化發(fā)展生態(tài)，更好賦能福建經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。（林霞）
來源：福建日報
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