山東水泊智能裝備股份有限公司制造的攪拌車部件焊接機器人正在工作。張思河攝（中經(jīng)視覺）

【資料圖】

山東水泊智能裝備股份有限公司工程師正在調(diào)試焊接機器人。

劉云龍攝（中經(jīng)視覺）

從自動上料到機器人搬運、激光焊接，再到清理、碼垛，每一道工序都可以在智能生產(chǎn)線總控系統(tǒng)中進行監(jiān)控。走進位于山東濟寧市梁山縣的山東水泊智能裝備股份有限公司（以下稱“水泊智能”）的生產(chǎn)車間，智能制造生產(chǎn)線讓人眼前一亮。

“我們自主研發(fā)出焊縫跟蹤裝置，無需人工定位，就可在焊縫大幅度偏差的情況下進行實時連續(xù)跟蹤，利用積累的信息進行全方位自動焊接。”水泊智能總經(jīng)理劉帥介紹，2022年5月，作為一家專用車配套裝備生產(chǎn)企業(yè)，公司入選工信部公布的第三批專精特新“小巨人”企業(yè)名單。

推動技術(shù)創(chuàng)新

伴隨汽車運輸工具逐步普及，為汽車生產(chǎn)全掛車、半掛車的專用車企業(yè)不斷涌現(xiàn)。“隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，這些企業(yè)迫切需要專業(yè)的配套設(shè)備。”劉帥說，“2004年，我們成立了山東水泊焊割設(shè)備制造有限公司（以下稱‘水泊焊割’），為專用車企業(yè)提供設(shè)備服務(wù)，這就是水泊智能的前身。”

成立以來，水泊焊割持續(xù)推進技術(shù)創(chuàng)新。針對半掛車大梁手工焊接質(zhì)量和效果不穩(wěn)定的情況，公司利用電機和仿形技術(shù)，實現(xiàn)焊槍對焊縫的準確識別；利用氣動旋轉(zhuǎn)原理，實現(xiàn)收放料機構(gòu)與焊縫完全重合。“2000年，公司自主研發(fā)的龍門焊問世，實現(xiàn)了變截面汽車大梁的自動化焊接，效率較傳統(tǒng)工藝提高10倍以上。”公司技術(shù)總工申偉說，依靠新技術(shù)，水泊焊割的設(shè)備逐漸進入全國市場。

隨著激烈的市場競爭，公司生產(chǎn)的單臺（套）設(shè)備占用人工多、效率和產(chǎn)能有限的局限性逐漸顯現(xiàn)，生產(chǎn)線類的產(chǎn)品成為當時提高產(chǎn)能、減少人工的行業(yè)新趨勢。2008年，水泊焊割研發(fā)出大型罐體制造自動化生產(chǎn)線，在不規(guī)則三維曲面的焊接成型領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，相當于給設(shè)備安上了“眼睛”。通過操控界面，可實時監(jiān)控設(shè)備焊接效果和質(zhì)量，減少了人工干預帶來的影響，保證了生產(chǎn)的安全可靠。

尋求轉(zhuǎn)型升級

隨著智能化制造的蓬勃發(fā)展，水泊焊割開始尋求向智能化方向轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)機器人集成系統(tǒng)及焊接機器人成為公司發(fā)展的新方向。2022年，公司更名為山東水泊智能裝備股份有限公司，此后在智能化方向上積極創(chuàng)新升級，力爭實現(xiàn)從制造到智造的轉(zhuǎn)型。

其實早在2010年，公司就已經(jīng)開始布局工業(yè)機器人的開發(fā)與應(yīng)用。“當時，專用車行業(yè)整體人工成本上升，人們對行業(yè)安全性、智能化的預期也越來越高。”劉帥說，工業(yè)機器人作為多功能、多自由度的設(shè)備和系統(tǒng)，通過重復編程和自動控制，結(jié)合制造主機或生產(chǎn)線，可形成單機或多機自動化系統(tǒng)，進而實現(xiàn)搬運、焊接、裝配等生產(chǎn)操作。

經(jīng)過不斷研發(fā)，公司先后開發(fā)了制造欄板、廂板、自卸車及集裝箱產(chǎn)線的焊接、搬運機器人，為生產(chǎn)工藝提供人性化、綠色化的技術(shù)服務(wù)和配套環(huán)保防護，并通過設(shè)計上的改良和優(yōu)化，避免了工人在爬高俯低的操作中可能產(chǎn)生的安全隱患，也降低了焊接過程中產(chǎn)生的煙塵污染。

“我們針對人工焊接耗時長、效率低的問題，研發(fā)了集裝箱焊接生產(chǎn)線、攪拌車智能生產(chǎn)線、鋁合金廂式車智能生產(chǎn)線等定制化、柔性化、模塊化產(chǎn)線。”水泊智能技術(shù)部部長鄧祥祥介紹。公司為一家港航裝備產(chǎn)業(yè)園提供的“集裝箱焊接生產(chǎn)線”，可以實現(xiàn)單班生產(chǎn)集裝箱50臺，每臺集裝箱生產(chǎn)時間僅需6分鐘至8分鐘。整條焊裝線約70個工位，60%的工位均采用專機自動焊接，專業(yè)自動化程度較高，使得員工減少了40%。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展，水泊智能還搭建起5G云化AGV小車（自動導引運輸車）、無人焊接機器人等應(yīng)用場景，可實現(xiàn)智能控制和數(shù)據(jù)采集。走進水泊智能的智能工廠，看不見忙碌工作的工人，只有焊接、抓舉、組裝等工業(yè)機器人在生產(chǎn)線上“各司其職”。水泊智能研發(fā)部部長石繼超告訴記者，隨著近幾年識別技術(shù)水平的發(fā)展進步，立體倉儲與AGV小車已成為公司智能工廠的“標配”。

開展產(chǎn)學研合作

近年來，水泊智能一方面繼續(xù)追蹤專用車行業(yè)智能化發(fā)展，緊盯生產(chǎn)技術(shù)及工藝，持續(xù)保持創(chuàng)新動能；另一方面加大市場開拓力度，引進高精尖人才，持續(xù)推進產(chǎn)學研合作。

“專用廂式汽車具有相對獨立、防雨、防塵和節(jié)能等優(yōu)點。但過去焊接多為人工，焊接質(zhì)量不高，使得車廂質(zhì)量難以保證，同時還存在生產(chǎn)環(huán)境差、勞動強度大等問題。”申偉說，針對這些問題，公司與山東交通學院合作推進汽車貨廂全自動智能化總成生產(chǎn)線項目，通過建立多機智能協(xié)同控制方案，解決生產(chǎn)過程中的問題，提高系統(tǒng)安全性。同時，公司針對各生產(chǎn)現(xiàn)場的不同情況，設(shè)計了重載AGV機器人原地360度旋轉(zhuǎn)及前后行走控制方案，可自適應(yīng)生產(chǎn)車間的復雜路況。通過增加生產(chǎn)線柔性，改進工件定位方法，不斷改善生產(chǎn)線規(guī)劃、物流配送和資源調(diào)度等，優(yōu)化整個智能化生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)制造能力不斷提升，生產(chǎn)環(huán)境持續(xù)改善，并大大降低能耗和生產(chǎn)成本。目前，該項目產(chǎn)品已實現(xiàn)成功轉(zhuǎn)化，并銷售到多家專用車生產(chǎn)企業(yè)，為公司帶來更多收益。

2022年3月，公司與華中科技大學達成產(chǎn)學研合作協(xié)議，合作成立“智能焊接裝備技術(shù)聯(lián)合實驗室”。實驗室以專用汽車核心焊接工藝智能裝備為突破口，打造專用汽車領(lǐng)域智能焊接數(shù)據(jù)中心以及“人工智能+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”研發(fā)基地，帶動地方專用汽車產(chǎn)業(yè)化升級。

“針對行業(yè)內(nèi)焊接全過程智能診斷系統(tǒng)的不連貫性，產(chǎn)學研合作充分發(fā)揮校企雙方各自的科研優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢，共同攻克技術(shù)難關(guān)，形成科研成果，解決行業(yè)技術(shù)痛點，實現(xiàn)了科技成果的轉(zhuǎn)化。”申偉說。

水泊智能采取“引進來、走出去”的方式，先后與多所高校和科研院所形成產(chǎn)學研用戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，并建成山東省工程技術(shù)研究中心等4個研發(fā)平臺。目前，公司獲得國家授權(quán)專利101項，其中，發(fā)明專利36項。

“我們將發(fā)揮智能工廠、智能機器人、機器人深度應(yīng)用自主研發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)從裝備設(shè)計、項目管控、車間建造到廠區(qū)管理的智能化全流程覆蓋，為專用車制造裝上‘智慧大腦’。”劉帥說。 （經(jīng)濟日報記者 王金虎）

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