如何“聪明地”生产一台发动机

本文转自：科技日报

◎本报记者 王延斌

每90秒就有一台发动机下线，如何做到？6月12日，科技日报记者在“灯塔工厂”——潍柴智能数字化工厂（以下简称“智能工厂”）切身感受了智能化生产的高效率。这里看不见的“智慧大脑”接管了车间，一台发动机从缸体、缸盖加工，到最终装配、成品检测，全部由机器人完成。

“在这里，视觉识别、在线检测、机器人等诸多先进的智能制造技术被广泛应用，全流程智能化生产线提高了产能，保障了产品质量。”潍柴动力执行总裁、制造总监王健向记者提到一组数据：该工厂加工自动化率100%，装配自动化率80%，零部件物流配送自动化程度100%，关键过程100%在线检测。

现代汽车发动机的生产过程涉及到诸多复杂工艺和精密技术。作为国家首批“智能制造试点示范项目”“智能制造标杆企业”，记者眼前的智能工厂从原材料选择、零部件加工、装配调试等方面都实现了全程智能。

在虚拟世界中打造一个可以“映射”实体工厂的“数字工厂”，这便是数字孪生技术。记者了解到，早在该工厂建设之前，潍柴技术人员便采用数字孪生技术搭建了一座虚拟工厂，其与眼前这座实体工厂一一对应，从而实现了对实体工厂生产过程的实时监控分析与所有生产要素数字化，达到优化生产流程、提高生产效率、提升产品质量的效果。

“聪明”，是这座工厂的标签之一。

装活塞环是发动机生产线的工序之一。机器人将活塞环装好之后，会抓拍一张照片。“这是视觉防错，比对一下装错了没，装错了会报警。”王健表示，在有的工序中，物料摆放并不规则，机器人也能通过视觉，运用“模糊抓取”技术从“一筐”东西中将所用的物料“挑”出来，规则地安装到发动机上。

高端装备制造，关键在于工艺先进。王健提到，在智能工厂里，关键过程参数100%实时在线测量和自动上传，5G网络全覆盖实现AGV小车调控零延迟，自动快换卡爪实现不同产品秒级换型，实现全程柔性化、敏捷化、数字化、智能化生产。

类似的智能工序，在这座工厂里随处可见。但“聪明”并不能概括这座工厂的全部内容。

每台发动机下线，都要进行点火性能测试，但如今，柴油已不见踪影。智能工厂发动机装配二线班长孙青林告诉记者，他们采用冷车测试，不需要点火，而是通过冷试台架一个电机带动发动机曲轴旋转，模拟发动机运转状态，通过各种传感器采集发动机内部的各项表征参数，如进气压力、机油压力、机油温度等，使用专用软件与标准曲线进行分析对比，来确认发动机质量是否合格。

在智能工厂，节能与“聪明”相伴而生。

记者注意到，偌大的智能工厂屋顶，几乎被太阳能电池板覆盖，而工厂旁边，几个集装箱“小屋”引人注意。“这是储能电池，使用的是潍柴自主储能技术。”潍柴集团总工艺师祁小玲告诉记者，这些厂房以屋面光伏为主，辅以固体氧化物燃料电池、燃气机组、电力测功机自发电，并协同储能、余热回收利用等多能源互补，通过信息系统将各类能源数据交互、实时自动调控，实现智能工厂用能自给自足，近乎达到“零碳”排放。

发展新质生产力，落脚点在以科技创新推动产业创新。眼前这座智能工厂诠释了潍柴集团在此方面的努力。从2023年11月3日投产到今年6月12日，仅仅半年时间，该智能工厂迎来关键节点——当天，潍柴集团董事长谭旭光宣布，潍柴智能数字化工厂全线达产，第15000台发动机下线。