文｜本刊記者 石菲

衛(wèi)華集團(tuán)：三方面實(shí)現(xiàn)智能突破

文｜本刊記者 石菲

作為中國(guó)夢(mèng)的一部分，航天夢(mèng)近幾年取得了重大突破，2016年，天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)相繼升空，并順利完成對(duì)接工作，為中國(guó)航天事業(yè)增添了光輝的一頁(yè)。2017年4月，在中國(guó)航天紀(jì)念日到來(lái)之際，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船升入太空，并順利完成與天宮二號(hào)的資源補(bǔ)給，中國(guó)航天事業(yè)再創(chuàng)輝煌。

然而卻很少有人知道，在航天項(xiàng)目中發(fā)揮作用的，除了航天科技，還有智能制造的功勞。

在航空航天領(lǐng)域，由于廠房建筑結(jié)構(gòu)特殊、單件產(chǎn)品的價(jià)值高、裝配工藝復(fù)雜、部件外形尺寸大等特點(diǎn)，對(duì)起重設(shè)備要求嚴(yán)格，設(shè)計(jì)、制造、安裝難度大。

衛(wèi)華集團(tuán)自主研發(fā)的防搖擺精確自動(dòng)定位控制技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)控制關(guān)鍵部件的運(yùn)行，能把搖擺的角度降低到0.2°以內(nèi)，把搖擺的幅度降低了95%，控制精度達(dá)2毫米，這項(xiàng)世界首創(chuàng)的技術(shù)填補(bǔ)了此領(lǐng)域的技術(shù)空白，同時(shí)使起重機(jī)轉(zhuǎn)變成為了“起重機(jī)器人”。

搭載了防搖擺技術(shù)的衛(wèi)華起重機(jī)目前已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)四大衛(wèi)星發(fā)射基地，相繼在神州十號(hào)、天宮一號(hào)、嫦娥三號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)、天宮二號(hào)等重大航空航天項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用，并在2016年10月17日助力我國(guó)新一代神舟十一號(hào)載人飛船成功發(fā)射。

拓展智能服務(wù)空間

衛(wèi)華集團(tuán)創(chuàng)建于1988年，是以研制起重機(jī)械、港口機(jī)械、建筑塔機(jī)、減速機(jī)為主業(yè)，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、建筑防腐、餐飲酒店、資本運(yùn)營(yíng)等為輔業(yè)的大型企業(yè)集團(tuán)。是我國(guó)產(chǎn)銷量最大、品牌影響力最強(qiáng)、最具競(jìng)爭(zhēng)力的起重機(jī)械制造行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，衛(wèi)華集團(tuán)深刻地意識(shí)到只有通過(guò)構(gòu)建信息化平臺(tái)，推進(jìn)管理信息化實(shí)踐和研發(fā)信息化實(shí)踐，形成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的制造手段，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)兩化融合應(yīng)用的全面提升，才能加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐。因此，2009年衛(wèi)華集團(tuán)成立了信息領(lǐng)導(dǎo)小組，由衛(wèi)華集團(tuán)總裁俞有飛親任組長(zhǎng)，并將信息中心提升為一級(jí)部門。隨后的每三年，衛(wèi)華集團(tuán)都會(huì)制定信息化子戰(zhàn)略規(guī)劃用以支撐集團(tuán)的整體戰(zhàn)略規(guī)劃。

上面提到的防搖擺精確自動(dòng)定位控制技術(shù)是衛(wèi)華集團(tuán)智能服務(wù)領(lǐng)域的重要一環(huán)。

服務(wù)型制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。制造業(yè)企業(yè)通過(guò)創(chuàng)新優(yōu)化生產(chǎn)組織形式、運(yùn)營(yíng)管理方式和商業(yè)發(fā)展模式，不斷增加服務(wù)要素在投入和產(chǎn)出中的比重，從而實(shí)現(xiàn)以加工組裝為主向“制造+服務(wù)”轉(zhuǎn)型，從單純出售產(chǎn)品向出售“產(chǎn)品+服務(wù)”轉(zhuǎn)變，有利于延伸和提升價(jià)值鏈，提高全要素生產(chǎn)率、產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)占有率。而隨著智能制造等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，智能服務(wù)領(lǐng)域的空間也進(jìn)一步得到拓展。

目前衛(wèi)華集團(tuán)產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷全世界108個(gè)國(guó)家和地區(qū)，為了更快捷地為國(guó)外客戶提供銷售服務(wù)，2013年，衛(wèi)華集團(tuán)建立了國(guó)內(nèi)工業(yè)起重機(jī)領(lǐng)域首個(gè)電子商務(wù)平臺(tái)，并于2014年4月，利用當(dāng)時(shí)最為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打造了產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)3D展廳，以全方位展示工廠及產(chǎn)品細(xì)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品線上下單及銷售功能。

如今，針對(duì)產(chǎn)品銷售之后的后期保養(yǎng)與維護(hù)，衛(wèi)華不僅僅可以派人親自赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)，還在起重機(jī)上搭載了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃運(yùn)行路線等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品故障自診斷、自反饋功能，并能利用遠(yuǎn)程操縱手段高效、安全地解決問(wèn)題。

智能化服務(wù)既提高了服務(wù)的質(zhì)量，又提高了服務(wù)的效率，極大降低了公司的服務(wù)成本。

同時(shí)，衛(wèi)華集團(tuán)還研發(fā)了起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)起重機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、PLC程序的遠(yuǎn)程上下載等功能。在設(shè)備的日常運(yùn)行中，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，客服人員能夠?qū)崟r(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)信息，即使出差在外，打開(kāi)手機(jī)登錄網(wǎng)頁(yè)就能了解現(xiàn)場(chǎng)情況，幫助客戶盡快地解決現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題。

此外，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有智能化自動(dòng)故障報(bào)警、分析設(shè)備運(yùn)行、動(dòng)作仿真、檔案存儲(chǔ)查閱、信息打印輸出等功能，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)數(shù)據(jù)交換。該項(xiàng)目可運(yùn)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的參數(shù)采集系統(tǒng)中，為后期的大數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。同時(shí)可視化的人機(jī)界面，能夠在操作室監(jiān)控和操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，提高了生產(chǎn)的效率和安全性。

而由衛(wèi)華集團(tuán)自主研發(fā)，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，并成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的自動(dòng)規(guī)劃起重機(jī)運(yùn)行路線的控制技術(shù)是通過(guò)建立起重吊裝運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶根據(jù)廠房的布置情況，選擇合適的路徑自動(dòng)從起始位置運(yùn)行至目標(biāo)位置，操作員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自動(dòng)更改、保存路徑，使各機(jī)構(gòu)能夠按照最佳的路徑避開(kāi)障礙物。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了可視化人機(jī)界面、吊車系統(tǒng)控制自動(dòng)化、故障診斷報(bào)警、打印報(bào)表等功能。

智能制造四階段

衛(wèi)華集團(tuán) CIO牛力表示，衛(wèi)華集團(tuán)是國(guó)內(nèi)橋門式起重機(jī)的龍頭企業(yè)，是典型的離散制造業(yè)。離散制造業(yè)在向智能制造轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，首先應(yīng)該專注于精益制造，然后借助信息化技術(shù)將物流、工藝流、信息流整合在一起。流程順暢是智能制造的前提，通過(guò)準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和杜絕生產(chǎn)時(shí)的浪費(fèi)，在降低成本的同時(shí)，使生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到節(jié)奏一致。

牛力介紹說(shuō)，衛(wèi)華集團(tuán)的智能制造轉(zhuǎn)型過(guò)程主要分為四期建設(shè)。一期主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)交互為中心的工業(yè)總線布局，將生產(chǎn)線上各類數(shù)據(jù)采集終端，通過(guò)基于物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)總線集成在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，打通數(shù)據(jù)通信層面的壁壘。

二期目標(biāo)是建立可視化車間，實(shí)現(xiàn)智能物料配送、來(lái)料驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)異常呼叫、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、過(guò)程質(zhì)量控制、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、成品檢驗(yàn)等生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)表可視化。

第三期的主要目標(biāo)是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，讓管理無(wú)處不在，不但能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)下單，生產(chǎn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控、業(yè)務(wù)優(yōu)化等功能，而且可以連接云平臺(tái)與大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造、優(yōu)化業(yè)務(wù)和服務(wù)。

第四期的目標(biāo)是智能診斷，以智能工廠的設(shè)備、工具及其他生產(chǎn)資產(chǎn)為目標(biāo)對(duì)象的維護(hù)管理活動(dòng)。以對(duì)象的維護(hù)屬性資料為基礎(chǔ)信息，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)方式在生產(chǎn)過(guò)程中獲取生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）所采集對(duì)象在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并結(jié)合每個(gè)不同對(duì)象單體維護(hù)屬性及各個(gè)對(duì)象在生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)聯(lián)性影響，通過(guò)智能化的維護(hù)管理模型，產(chǎn)生針對(duì)某個(gè)對(duì)象或全系統(tǒng)的預(yù)警方案及維護(hù)計(jì)劃。最終維護(hù)結(jié)果的信息可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線的反饋、監(jiān)控、跟蹤，并對(duì)異常情況進(jìn)行在線的即時(shí)報(bào)警。

目前，衛(wèi)華集團(tuán)正在進(jìn)行智能制造的第二期建設(shè)。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了按合同定制生產(chǎn)的柔性制造，實(shí)現(xiàn)了制造單件部件的智能化制造，并正在探索面向大型鋼結(jié)構(gòu)件和整體起重機(jī)的智能制造，現(xiàn)已經(jīng)取得了一些成績(jī)。

向智能轉(zhuǎn)型

衛(wèi)華集團(tuán)的智能制造轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)在智能生產(chǎn)、智能制造、智能服務(wù)三方面。其中，高端人才儲(chǔ)備是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。在人才儲(chǔ)備方面，衛(wèi)華集團(tuán)以中科院楊叔子院士、工程院張鐵崗院士為顧問(wèn)，聚集起600余人的科研精英團(tuán)隊(duì)，其中在站院士2名，外籍專家6名，教授級(jí)高工29名，博士后7名，博士15名，碩士123名，工程師461名，打造了全行業(yè)最大的技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍。

智能生產(chǎn)主要采用自動(dòng)規(guī)劃、圖像識(shí)別、自動(dòng)焊接、自動(dòng)診斷、柔性單元多機(jī)協(xié)調(diào)控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程的智能控制。

目前，衛(wèi)華集團(tuán)面向工程機(jī)械大型結(jié)構(gòu)件的智能機(jī)器人焊接生產(chǎn)線已被列為國(guó)家科技支撐計(jì)劃，并由河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司和河南衛(wèi)特汽車起重機(jī)有限公司籌建。項(xiàng)目重點(diǎn)在于建立主梁生產(chǎn)線基本硬件和軟件，具備焊接智能工藝和控制、焊接機(jī)器人智能故障診斷等基本功能，實(shí)現(xiàn)了集成 30 臺(tái)以上焊接機(jī)器人的起重機(jī)大型結(jié)構(gòu)件機(jī)器人自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線，主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

在智能產(chǎn)品方面，根據(jù)用戶對(duì)起重機(jī)使用環(huán)境的特殊要求以及不同行業(yè)、工況的特點(diǎn)，衛(wèi)華集團(tuán)開(kāi)發(fā)出一系列智能化的產(chǎn)品。如：全自動(dòng)垃圾處理起重機(jī)、智能化冶金上料起重機(jī)、鋼管智能分配專用起重機(jī)、酸洗車間全自動(dòng)高精度定位起重機(jī)等。

其中，全自動(dòng)垃圾處理起重機(jī)是在有灰塵、腐蝕氣體的惡劣環(huán)境中使用的，特別適合在垃圾發(fā)電等惡劣工況環(huán)境下使用。

產(chǎn)品融入了電氣防搖擺技術(shù)，具有防止投料堵塞料斗、防止抓料過(guò)程鋼絲纏繞、垃圾高度及區(qū)域的動(dòng)態(tài)顯示功能，上位機(jī)系統(tǒng)能夠自動(dòng)歸檔垃圾吊的操作信息、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息。該產(chǎn)品為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，獲得河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)及中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，技術(shù)水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

智能化冶金上料起重機(jī)主要應(yīng)用于鎳礦冶煉行業(yè)吊運(yùn)850℃紅土鎳礦焙砂料料罐，能實(shí)現(xiàn)無(wú)人操縱、智能化吊運(yùn)料罐上料、卸料，可根據(jù)料倉(cāng)盈虧自動(dòng)分配料砂，達(dá)到了物料搬運(yùn)的自動(dòng)化。該起重機(jī)采用新型的自動(dòng)化吊具，實(shí)現(xiàn)料罐自動(dòng)掛取、脫放。采用電氣防搖擺技術(shù)及精確自動(dòng)定位技術(shù)，減小了起重機(jī)負(fù)載搖擺幅度，可實(shí)時(shí)檢測(cè)吊運(yùn)位置，定位精度≤5mm。

鋼管智能分配專用起重機(jī)主要用于生產(chǎn)線中排鋸之前的鋼管分配工段?？蓪?shí)現(xiàn)從某個(gè)滾道取料后可向任何指定輥道上直接放料，使鋼管分配工藝流程實(shí)現(xiàn)智能化，以及鋼管自動(dòng)找心、防滑脫等功能。該起重機(jī)通過(guò)采用公司自主研發(fā)的精確自動(dòng)定位控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)的精確自動(dòng)定位，并采用冗余技術(shù)的方法提高了起重機(jī)的安全性和可靠性。

酸洗車間全自動(dòng)高精度定位起重機(jī)使用了防腐油漆和防腐隔板處理工藝，適用于酸洗車間的強(qiáng)酸、腐蝕環(huán)境。該產(chǎn)品具有智能化技術(shù)，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。采用單吊點(diǎn)雙板鉤雙向酸洗吊具，具有自動(dòng)取料、卸料和酸洗功能。采用機(jī)械防搖機(jī)構(gòu)和電氣防搖擺控制系統(tǒng)，保證起重機(jī)的無(wú)搖擺和高精度定位功能，能夠提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

工業(yè)大數(shù)據(jù)補(bǔ)短板

由于客戶需求多樣化造成小批量、多品種、定制化產(chǎn)品與規(guī)模生產(chǎn)之間的矛盾。衛(wèi)華集團(tuán)的智能化轉(zhuǎn)型之路還存在著一些困難。

比如由于大量結(jié)構(gòu)件都是非標(biāo)準(zhǔn)化的，物料相似度不到20%。對(duì)此，牛力認(rèn)為工業(yè)大數(shù)據(jù)可以對(duì)設(shè)備、裝備的質(zhì)量和生產(chǎn)效率以及產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行更有效的優(yōu)化管理，使制造過(guò)程的信息透明化，提升效率，保障質(zhì)量，并且以低成本、低資源消耗滿足客戶定制化要求。

“在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)本身不會(huì)帶來(lái)價(jià)值，數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)化為信息后才會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生價(jià)值。智能工廠通過(guò)與環(huán)境系統(tǒng)的無(wú)縫交互，設(shè)備能夠有自我意識(shí)和自學(xué)能力，在未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)更高程度的智能控制和優(yōu)化控制”。他說(shuō)。

此外，制造業(yè)企業(yè)有著大量的數(shù)據(jù)，從內(nèi)部而言，積累了大量的內(nèi)源數(shù)據(jù)，包括運(yùn)維、管理、流程、質(zhì)量等方面。外源數(shù)據(jù)則包括供應(yīng)商、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、客戶反饋等等。事實(shí)上，制造業(yè)企業(yè)不缺數(shù)據(jù)，問(wèn)題在于數(shù)據(jù)質(zhì)量低下，采集手段不科學(xué)。造成的現(xiàn)象是數(shù)據(jù)豐富但信息貧乏。目前表現(xiàn)出兩大問(wèn)題：第一是數(shù)據(jù)的有效利用率很低；第二是缺乏分析能力，需要大量的工具。

他說(shuō)：“衛(wèi)華集團(tuán)在起重機(jī)制造行業(yè)有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，我們可以利用這種優(yōu)勢(shì)，利用之前積累的龐大數(shù)據(jù)，為客戶更好地使用起重機(jī)提供科學(xué)依據(jù)，這就成為與國(guó)內(nèi)外公司競(jìng)爭(zhēng)的新武器，幫助衛(wèi)華集團(tuán)實(shí)現(xiàn)彎道超車?！?/p>

比如利用大數(shù)據(jù)分析工具，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和挖掘，可以了解到問(wèn)題產(chǎn)生的過(guò)程、造成的影響和解決的方式，找到創(chuàng)造附加價(jià)值的新形式。利用大數(shù)據(jù)的工具和思維，幫助制造業(yè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，改造和提升客戶體驗(yàn)，完善內(nèi)部操作流程。