10月26日，工业和信息化部公布了2017年智能制造试点示范项目名单，船舶工业有一项上榜，为重庆红江机械有限责任公司的船用柴油机核心部件数字化车间试点示范。
2016年2月，在该数字化车间建成之初，本报曾作过相关报道，在此作为参考。更新报道，敬请期待。
船企数字化车间来了
新年伊始，在重庆红江机械有限公司，国内首个全部基于国产智能装备和信息系统的离散制造数字化车间开始试运行。该数字化车间实现了船用柴油机核心部件之一——针阀偶件的自动化上下料、数字化管控、智能化加工，可对生产加工设备的信息互联和整个生产过程的集中监控。
这个几乎覆盖了所有典型的机械制造过程的数字化车间，将为国内广大的机械制造车间的数字化建设提供示范和推广作用。属于我国船舶工业的数字化车间终于来了，这是我国船企向智能生产迈出的重要一步，将对我国船舶配套综合实力的提升带来巨大助力。
传统制造亟待突破
不可否认，当前小批量、个性化的产品供应需求，给企业的降本增效工作打了一个大大的问号。逆水行舟，不进则退。我国众多船企都在探索一种新形势下的生产模式，重庆红江就是一个颇具代表性的例子。
作为我国唯一生产大功率柴油机燃油喷射系统和调速器的公司，重庆红江是典型的离散型机加工制造企业：产品的规格繁多、技术难度大；产品物料需求量大，外购件、外协件多，标准件少，物流管理复杂。主打高端精密加工产品的重庆红江，却由于相对滞后的自动化和信息化水平，生产被拉了后腿。
据悉，此前重庆红江以劳动密集型加工为主，这导致产品精度无法保证，生产效率低，产品在成本、生产能耗等方面与欧美国家存在较大差距。特别是在当前的竞争环境下，重庆红江的新产品开发任务越发繁重，几乎所有订单产品都是客户化定制，这意味着生产线需要不断输入大量的数控程序，生产准备时间较长，一般每批工件准备时间在4小时以上，设备利用率不到22%，生产周期为2～6个月。
2010年，为改善生产条件，重庆红江开始进行新厂房的选址和建设，借此契机，数字化车间的筹建工作被排上日程表。2013年，《智能制造装备发展专项申报指南》发布后，中国船舶重工集团第七一六研究所以智能装备供应商身份，联合示范用户重庆红江申报“船用柴油机核心部件数字化车间系统集成及应用”项目并获批，2015年12月，该项目通过验收评审。
工业4.0雏形初见
这个围绕船用柴油机核心部件之一——针阀偶件加工生产的离散制造数字化车间，颇具“工业4.0”的模样。在这个数字化车间内，生产终端配备了机器人自动作业、激活了数控装备作为生产的信息节点、制品工序间物料也实现了自动流转。
“自动化加工成套系统、自动物流与仓储成套系统以及制造信息化成套系统，是该数字化车间项目的三大研发重点。” 七一六所高级工程师徐鹏介绍。
自动化加工方面，七一六所对针阀偶件的热处理前机加工、针阀体粗加工、针阀体精密内圆磨、针阀体研磨清洗测量、针阀偶件数字化检测等9个生产单元配备了机器人或机械臂等智能装备，以代替人工实现机床的自动化上下料，自动完成工件的加工。终端设备的高度自动化和智能化，让生产线的柔性作业能力大幅提升，通过更换机器人末端手爪即可适应多品种零件的生产。同时，通过对机床与主控系统的联动控制，进而实现了单元集中控制与协调作业，单元间工序可自动流转。
制造过程的信息数据的自动传输与管理是七一六所在数字化车间信息化建设上的重头戏，该所完成了对重庆红江制造执行系统（MES）、质量管理系统（QMS）、分布式数控系统（DNC）、制造系统门户的设计、编码和现场实施。特别是在DNC系统建设方面，徐鹏介绍，“该数字化车间在全模块集成技术上实现了重大突破。”彻底改变企业数控机床、加工中心等数控装备的单机通信方式，全面实现机床的集中管理和控制，使机床由以前的信息孤岛转变为企业的一个信息节点，实现数控程序的网络化传输、规范化管理和自动化数据采集。“面向多品种小批量离散机加工制造行业的智能排产也是本次项目的一大技术创新。”徐鹏说，本项目研制的MES系统中的高级排产工具(APS)能够根据生产过程的实时监控结果，将目前设备的状态、能力和荷载、生产工具的状态、在制品的状态等实际生产现场反馈的数据作为一定的约束条件，以总拖期为最小作为优化目标进行智能排产。
在数字化车间自动物流与仓储成套系统方面，通过规划物料搬运路径并设置上下料站点，采用激光导引叉车式AGV系统，数字化车间实现了制品工序间物料的自动流转，一方面大幅减轻了物流转运过程中搬运的强度，提高了搬运效率，降低了生产等待时间，另一方面更好的保障了零件在搬运过程中的状态，避免了原来由于手工搬运造成的人为质量损失。通过建设自动化立体仓库，并与ERP系统中的物料管理模块进行集成，全面实现了对车间各类物料库存（包括刀具、物料、在制品等）情况的精细化管理，实时获悉各类物料的库存、流转等情况，有效优化各类库存，全面降低库存成本。
通过信息化、自动化、关键物流与仓储等系统自主研制，七一六所将信息技术、自动化智能装备和工艺流程三者在生产过程中完美融合，从底层到上层、从横向到纵向集成贯通，实现生产过程的智能调度与实时监控、产品均衡化混流生产、数字化物流跟踪等智能化功能。
试运行中的数字化车间，关键设备的数控化率达到98.1%，车间生产效率较之前提高了100%以上，单位产品的生产周期则降低了53%。在产品合格率、生产成本、生产能耗等制造性能指标方面也有明显提升。（记者 李俨儿）
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