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江苏:智能化让生产步入“无人之境”
农业机械网 2020-06-30 13:47:27 新华日报

  5月底,四川攀枝花至云南大理高速公路中坝互通匝道上,来自江苏徐工的两台压路机在摊铺机的引导下,正对铺好的沥青混凝土路面依次进行初碾、复碾和中碾施工作业。与常规作业不同的是,压路机的驾驶室内空无一人。在高等级沥青路面施工领域,无人施工悄然来袭。

  新华日报《科技周刊》记者从江苏省工信厅了解到,当前,江苏已攻克一批智能制造装备和关键技术,引导企业打通关键工序自动化、关键岗位工业机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链管理智能化等重点环节。未来,越来越多的江苏企业将从制造升级为“智”造,向数字化、无人化、高效化稳步发展。

  “无人之境”,作业不停质量有保障

  全球首条应用无人机群施工的高速公路——攀枝花至大理的高速施工场景宛若无人之境,引发人们的关注和无限期待。徐工道路智能化控制研究所所长薛力戈告诉记者,此次施工完全采用无人机群技术。路径规划中心根据参数设置规划出最优作业路径后,向机载控制系统输出控制指令,最终实现自主操控压路机,实现整个机群的无人作业。

  该技术的应用,成功实现了复杂工况下的设备无人作业,杜绝了可能因为人主观影响造成的对施工质量的影响,施工轨迹精确控制在2-3厘米,大幅提高了施工质量,节省了作业成本。此外,无人机群配备多级安全防范措施,实时监测现场施工情况,可实现自动预警、紧急停车、自动进退场、自动避障等安全防护,为道路施工保驾护航。“未来,无人机群技术将应用在大坝、矿坑等高寒、高温、高原领域。”薛力戈表示。

  “无人之境”不仅出现在施工现场,还应用在智能生产车间中。光伏行业的组件工厂多采用自动化流水线生产,这样的流水线往往人员多、柔性低、制造成本高。但走进协鑫集成科技有限公司智能组件项目最新落成的智能生产车间,这里没有嘈杂的机器轰鸣声、也没有工人忙碌的身影,只有数盏闪烁的红绿信号灯、一台台高速运转的机器、重复抓取翻转移动的机械臂和来回运送货的AGV小车……公司总经理陈宁告诉记者,智能化车间引进无人生产线后,整体自动化程度得到提升,不仅提高了工作效率,减轻了人工压力,同时产品质量得到更大的保障。

  在扬子江药业中药提取车间,中药前处理、提取、制剂等过去需要大量人力来完成的工序,现如今已经实现自动化生产。传承数千年的中药处理工艺,正在被智能制造替代。

  在自动系统控制下,移动投料机器人通过穿梭车行走,实现各投料口的移动供料,通过翻箱倒料机器人实现周转箱的加去盖及翻箱倒料。“它会自动识别将哪个药品投到哪个罐子里,然后自动翻转进行投料。每个箱子下面都有一个类似于IC卡的芯片,全程可通过芯片识别药材。”工作人员表示,智能化技术不仅节省人力、提高产品一致性,更带来产能的提升。

  “机器换人”“智能化”已日益成为江苏制造业企业的发展关键词。2018年至2019年,江苏省共试点建设30个省级智能制造示范工厂项目,涵盖航空、电子、纺织、医药等9个行业。

  产学研结合,“无人化”发展在路上

  无人机群施工的布局早在2年之前。2018年,徐工联合四川铁投和清华大学签订三方战略协议,深化产、学、研、用合作,共同开展适用于道路施工场景的无人技术研发。

  “高校发挥学术与理论研究的优势,企业有研发与产品经验。双方强强联合,将最新技术实现在产品中,促进整个行业发展。”薛力戈表示。近年来,徐工在产品智能化方面投入大量人力和研发资源,成立智能化研究所,并与东南大学、长安大学等国内多所高校开展产学研合作。

  同样展开校企合作的还有南京工业大学和三一重机。8年前,双方签署协议长期合作,成立三一重机南京工业大学挖掘机关键技术联合研究所。“我们打包合作的时间越来越长,双方信用度越来越高,合作更加默契。”南京工业大学机械与动力工程学院车辆与工程机械研究所所长、博士生导师殷晨波教授表示,由学校提出算法,企业实际操作,出现问题双方共同讨论,各自发挥所长,分工协作,可实现效益最大化。

  殷晨波向记者介绍了双方最新的合作产品——“无人机+挖掘机”的无人施工作业。通过无人机在空中进行地形勘察和路径规划,引导挖掘机进行自动挖沟、自动修平等原来需要人工操作的作业。挖掘机顶部摄像头实时观测被挖掘的土壤和挖掘机姿态。

  “当高校师生走进企业,教师可以总结产品中的关键性问题并给予专业研究,学生有了更多进入实际工作场地的途径。可谓一举多得。”南京工业大学机械学院副院长王华认为。

  “我们的研究生在低年级时可前往三一重机学习3个月到半年时间,让他们设身处地了解相关产品。等到了高年级的时候,有着实操经验的学生在完成课题研究时会轻松很多。”殷晨波表示。2013至2020年期间,南京工业大学与三一重机联合申请专利数量20项以上。

  智能制造的发展需要专业的智力服务机构提供支撑和服务。当前,江苏省正大力培育专业化、品牌化、本土化服务机构。在2019年工信部制造业高质量发展专项中,江苏省推荐的智能制造系统解决方案供应商项目有11个获得国家支持,支持数量占全国19%,位居全国第一。

  “无人时代”蓝海之下,新机遇逐渐显露

  江苏制造业规模已连续多年位居全国首位,强大的制造实力为创新奠定了扎实基础。不过,相比先进省份,江苏的智能制造升级仍有进步空间。新的风口之下,江苏迫切需要以“智能+”推动制造业转型升级和新旧动能转换,助推江苏迈向全球产业链、价值链中高端。

  当前,江苏已通过开展两网融合、完善装备产业、加强区域协同,推动以产业链为纽带、资源要素加快集聚的智能制造装备产业发展,形成一批具有区域特色的智能制造园区(基地)和产业集群。

  南京大学经济学院副院长郑江淮曾在文章中建议,未来,江苏应加大力度支持原始创新,在推进智能制造实现产业集群发展时,需要针对集群特点,设计推进路径,并要进一步推动智能工厂建设,引导更多企业和社会资本推进智能制造事业。

  “‘机器换人’本质上是经济结构优化升级带来的用工模式的变化。就业结构随着经济转型而调整是一个必然的过程。可以预见,新技术、新产业、新业态、新模式层出不穷,对劳动力的要求会越来越高。”江苏省产研院智能制造所所长骆敏舟表示,因此,提高劳动力的职业技能和素质,培养一大批符合新要求的专业技术工人是新时代发展的需要和趋势。

  在南京工业大学机械学院副院长王华看来,这对于高校中人才的培养提出了更高要求。“以前高校中学习机械工程、电子信息、计算机的学生只要学好本专业就行。而现在,我们鼓励学生更加注重交叉学科的学习。比如,我们会开展人工智能选修课,我们会开设自主选修课,学生可在全校范围内跨专业自主选修,或者鼓励学生辅修第二学位。”在今年人社部、市场监管总局联合发布的13个新兴职业中,与智能制造有关的工业机器人系统操作员和工业机器人系统运维员双双入选。预计未来5年,这两个新兴职业各自的人才需求量将达到125万左右。

  值得注意的是,智能制造并非是一个固定的概念,而是一个发展的概念。技术不断发展,“智能产品”有着显著的时代特征,“无人时代”已然来临,而我们更需要在其波澜壮阔的 2e5f 景中发现更多机遇。(叶真王甜)

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