從自動(dòng)上料到機(jī)器人搬運(yùn)、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(jìn)行監(jiān)控。走進(jìn)位于山東濟(jì)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(chē)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(wú)需人工定位，就可在焊縫大幅度偏差的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤，利用積累的信息進(jìn)行全方位自動(dòng)焊接。”水泊智能總經(jīng)理劉帥介紹，2022年5月，作為一家專(zhuān)用車(chē)配套裝備生產(chǎn)企業(yè)，公司入選工信部公布的第三批專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)名單。

推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

    伴隨汽車(chē)運(yùn)輸工具逐步普及，為汽車(chē)生產(chǎn)全掛車(chē)、半掛車(chē)的專(zhuān)用車(chē)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(zhuān)業(yè)的配套設(shè)備。”劉帥說(shuō)，“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(zhuān)用車(chē)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(lái)，水泊焊割持續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。針對(duì)半掛車(chē)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(jī)和仿形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊槍對(duì)焊縫的準(zhǔn)確識(shí)別；利用氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)原理，實(shí)現(xiàn)收放料機(jī)構(gòu)與焊縫完全重合。“2000年，公司自主研發(fā)的龍門(mén)焊問(wèn)世，實(shí)現(xiàn)了變截面汽車(chē)大梁的自動(dòng)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(shuō)，依靠新技術(shù)，水泊焊割的設(shè)備逐漸進(jìn)入全國(guó)市場(chǎng)。

    隨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，公司生產(chǎn)的單臺(tái)（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(lèi)的產(chǎn)品成為當(dāng)時(shí)提高產(chǎn)能、減少人工的行業(yè)新趨勢(shì)。2008年，水泊焊割研發(fā)出大型罐體制造自動(dòng)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(dāng)于給設(shè)備安上了“眼睛”。通過(guò)操控界面，可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備焊接效果和質(zhì)量，減少了人工干預(yù)帶來(lái)的影響，保證了生產(chǎn)的安全可靠。

尋求轉(zhuǎn)型升級(jí)

    隨著智能化制造的蓬勃發(fā)展，水泊焊割開(kāi)始尋求向智能化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)及焊接機(jī)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(jí)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)從制造到智造的轉(zhuǎn)型。

    其實(shí)早在2010年，公司就已經(jīng)開(kāi)始布局工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。“當(dāng)時(shí)，專(zhuān)用車(chē)行業(yè)整體人工成本上升，人們對(duì)行業(yè)安全性、智能化的預(yù)期也越來(lái)越高。”劉帥說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人作為多功能、多自由度的設(shè)備和系統(tǒng)，通過(guò)重復(fù)編程和自動(dòng)控制，結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線，可形成單機(jī)或多機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、焊接、裝配等生產(chǎn)操作。

    經(jīng)過(guò)不斷研發(fā)，公司先后開(kāi)發(fā)了制造欄板、廂板、自卸車(chē)及集裝箱產(chǎn)線的焊接、搬運(yùn)機(jī)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(hù)，并通過(guò)設(shè)計(jì)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(guò)程中產(chǎn)生的煙塵污染。

    “我們針對(duì)人工焊接耗時(shí)長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，研發(fā)了集裝箱焊接生產(chǎn)線、攪拌車(chē)智能生產(chǎn)線、鋁合金廂式車(chē)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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)單班生產(chǎn)集裝箱50臺(tái)，每臺(tái)集裝箱生產(chǎn)時(shí)間僅需6分鐘至8分鐘。整條焊裝線約70個(gè)工位，60%的工位均采用專(zhuān)機(jī)自動(dòng)焊接，專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化程度較高，使得員工減少了40%。

開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作

    近年來(lái)，水泊智能一方面繼續(xù)追蹤專(zhuān)用車(chē)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(dòng)能；另一方面加大市場(chǎng)開(kāi)拓力度，引進(jìn)高精尖人才，持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。

    “專(zhuān)用廂式汽車(chē)具有相對(duì)獨(dú)立、防雨、防塵和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。但過(guò)去焊接多為人工，焊接質(zhì)量不高，使得車(chē)廂質(zhì)量難以保證，同時(shí)還存在生產(chǎn)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。”申偉說(shuō)，針對(duì)這些問(wèn)題，公司與山東交通學(xué)院合作推進(jìn)汽車(chē)貨廂全自動(dòng)智能化總成生產(chǎn)線項(xiàng)目，通過(guò)建立多機(jī)智能協(xié)同控制方案，解決生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，提高系統(tǒng)安全性。同時(shí)，公司針對(duì)各生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況，設(shè)計(jì)了重載AGV機(jī)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(chē)間的復(fù)雜路況。通過(guò)增加生產(chǎn)線柔性，改進(jìn)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(gè)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(xiàng)目產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)成功轉(zhuǎn)化，并銷(xiāo)售到多家專(zhuān)用車(chē)生產(chǎn)企業(yè)，為公司帶來(lái)更多收益。

    2022年3月，公司與華中科技大學(xué)達(dá)成產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，合作成立“智能焊接裝備技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。實(shí)驗(yàn)室以專(zhuān)用汽車(chē)核心焊接工藝智能裝備為突破口，打造專(zhuān)用汽車(chē)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(dòng)地方專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。

    “針對(duì)行業(yè)內(nèi)焊接全過(guò)程智能診斷系統(tǒng)的不連貫性，產(chǎn)學(xué)研合作充分發(fā)揮校企雙方各自的科研優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)，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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了科技成果的轉(zhuǎn)化。”申偉說(shuō)。

    水泊智能采取“引進(jìn)來(lái)、走出去”的方式，先后與多所高校和科研院所形成產(chǎn)學(xué)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(gè)研發(fā)平臺(tái)。目前，公司獲得國(guó)家授權(quán)專(zhuān)利101項(xiàng)，其中，發(fā)明專(zhuān)利36項(xiàng)。

    “我們將發(fā)揮智能工廠、智能機(jī)器人、機(jī)器人深度應(yīng)用自主研發(fā)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)從裝備設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管控、車(chē)間建造到廠區(qū)管理的智能化全流程覆蓋，為專(zhuān)用車(chē)制造裝上‘智慧大腦’。”劉帥說(shuō)。 （經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 王金虎）