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融合破局 超级工厂“造”出新可能——首都先进制造一线探新之一

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今年,中国制造频频出圈:重复使用火箭、人形机器人、集成电路等领域都有新突破。9月份召开的全国先进制造业大会,明确提出坚持智能化、绿色化、融合化方向,持续做大做强先进制造业。在北京,一批企业锚定智能化、绿色化、融合化方向,奋力向先进制造业挺进。连日来,记者走进工厂车间,记录一线的创新实践。


图为工人进行整机组装作业。(和冠欣 摄)

数字技术不再是悬浮的概念,而是沉淀为产线上的一组组数据;工厂跳出传统代工定位,与科创企业就近携手共创;柔性产线兼容样机试制与规模化生产……走进位于北京经济技术开发区的京津冀首座具身智能超级工厂——领益智造北京具身智能超级工厂(简称超级工厂),这里正在开展的融合化探索,为破解人形机器人量产难题提供了新的可能。

制造业转型升级的核心,从来不是简单的设备迭代。在超级工厂里,数字技术、现代服务与制造场景的深度融合,正促成从“企业独奏”到“产业合奏”的改变。

15分钟完成整机总装下线

“以前很多检测靠工人肉眼、经验去判断。融合化的一层内核,就是把数字技术真正扎进生产现场,把主观经验换成客观数据。”探访的第一站,超级工厂生产负责人夏巍将记者带到模组组装工位。工位上,工人手中的每一把组装工具都连着数据链路,每一颗螺栓拧紧时的扭矩、转速全部实时上传,一旦参数偏离标准,工具立刻自动停止并报警。

“别小看一颗螺丝的数据。”夏巍点开终端上的产品SN码页面,“每台机器人都绑定独一无二的SN编码,物料信息、螺丝扭矩、关节标定、整机运动曲线全部挂在编码下面,形成全流程数据链条。一旦后期出现质量问题,24小时内就能沿数据链条溯源。”

紧邻模组组装工位的模组检测区,一排排自动化检测设备成为机器人头部、躯干、四肢等模组检测的“利器”。四肢模组在设备带动下反复屈伸转动,温度、扭矩等数据逐一采集,数据异常便触发预警;一旁的头部模组上,雷达、双目视觉传感器轮番启动,反复校验感知能力;躯干模组接口对接到位,板卡信号灯次第闪烁,不间断扫描通讯状态。

通过模组检测后,机器人的下一站来到吊轨总装区域。半成品机器人被悬挂在巨型旋转圆盘吊轨之下,顺着轨道缓缓滑行,10组可升降装配工位随本体位置灵活调整角度,工人可对照面前屏幕上的数字化信息,精准完成各个部件的对接锁紧。这样,无需来回搬运笨重机身,15分钟即可完成整机总装下线。

“融合化不是简单地买来一堆智能设备,而是让数据真正参与生产决策。”夏巍说,人形机器人零部件多、精度要求高,只有将数字化贯穿全流程,才能解决批量生产的一致性难题,从而为规模化量产奠定基础。

“门对门”共创不止于按图加工

探访当日,记者还看到特别的一幕:亦庄一家人形机器人企业的研发工程师正拿着图纸,与工厂技术人员就最新一代机器人产品的具体生产方案展开讨论。遇到拿不准的细节,双方直接走到产线旁,对照实物研判。

“传统制造业代工模式,是你画图纸,我照图加工,制造端的痛点很难反馈到设计端。而融合化带来的另一个改变,就是打破这种单向生产逻辑。”夏巍表示,随着融合化探索不断深入,超级工厂的角色也有了转变,从代工者转变为解决方案服务商、创新研发共创者。

得益于亦庄机器人产业集聚,这样的“门对门”产研共创已成为超级工厂的日常。研发团队不必隔着屏幕沟通,抬脚就能走进生产车间,从设计变更到产线验证的周期,也从过去的数周压缩到短短数天。

夏巍介绍,角色转变后,超级工厂不仅承接较大批量的订单,也向一两台规模的样机试制需求敞开大门。为解决小批量试制中频繁切换产线、成本高等痛点,工厂特意搭建起高柔性生产体系。

以模组产线为例,记者在现场看到,其被划分成多列独立工位,各列工位之间设置了可拆装的隔离挡板。一列工位加工人形机器人,相邻工位同步生产轮式机器人,互不干扰。整条产线换型仅需约15分钟,一两台的试制订单可以和规模化生产任务并行推进。

持续迭代破解量产难题

超级工厂融合化发展的步伐还没停止。

“北京这座工厂不是领益在全国布局的第一座具身智能制造基地,但它是集团自动化程度最高的具身智能制造基地,我们要持续探索先进制造的更多可能。”夏巍介绍,关节是人形机器人的核心运动单元,单台整机往往要搭载二三十个关节。关节制造能力直接制约整机量产的上限,这也是工厂下决心布局全新自动化关节产线的重要原因。

这条将于年底投用的自动化关节产线,采用模块化建设模式,设备组件在外地完成定制,运抵厂区后快速组装调试,大幅压缩建设周期。针对行业内各企业关节型号规格千差万别的现状,新产线同样延续柔性思路,基于当前主流机器人关节大多为圆形基础形态的特点,通过更换夹具,就能够适配不同厂商的关节产品生产。

“融合化发展不可能靠一次改造就大功告成,而需要一套持续迭代的制造体系支撑。”夏巍直言,未来,核心零部件柔性制造、整机数字化管控、产研就近协同这几大能力将叠加共振,持续拓宽超级工厂的智造边界,逐一破解人形机器人量产路上的现实难题。

根据规划,关节产线投产后,超级工厂的整体自动化率将提升到70%至80%,2026年规划产能1万台,2027年达2万台。

在北京经开区机器人和智能制造产业局副局长马宁看来,融合化先进制造工厂,将打通人形机器人从实验室走向商业化应用的“最后一公里”。工厂充分借鉴汽车、消费电子领域的精密制造经验,与具身智能机器人企业深度协同,共同打磨产品设计、提升工艺精度,推动创新链、产业链、供应链协同联动,助力人形机器人产业加速腾飞。(赵语涵)

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