習(xi) 近平總書(shu) 記在參加十四屆全國人大一次會(hui) 議江蘇代表團審議時指出：“要堅持把發展經濟的著力點放在實體(ti) 經濟上，深入推進新型工業(ye) 化，強化產(chan) 業(ye) 基礎再造和重大技術裝備攻關(guan) ，推動製造業(ye) 高端化、智能化、綠色化發展”。今天起，本版推出“深入推進新型工業(ye) 化”係列報道，實地走訪大江南北的工廠車間，展現製造業(ye) 高端化、智能化、綠色化發展的積極進展和成效。

　　當前，新一代信息技術與(yu) 先進製造技術融合發展，已成為(wei) 新一輪產(chan) 業(ye) 變革的鮮明特色，正在驅動全球產(chan) 業(ye) 鏈、價(jia) 值鏈發生深刻變化。黨(dang) 的十八大以來，我國智能製造應用規模和發展水平大幅躍升，製造業(ye) 智能化發展成效明顯。目前，我國已建成2100多個(ge) 高水平的數字化車間和智能工廠。其中，209家示範標杆工廠開展智能化改造後，產(chan) 品研發周期縮短20.7%，生產(chan) 效率提升34.8%，不良品率降低27.4%，碳排放減少21.2%。本期報道，記者帶您走進三家不同行業(ye) 的智能工廠，感受智能製造給產(chan) 業(ye) 一線帶來的可喜變化。

　　——編者

　　寧德時代新能源科技股份有限公司

　　極限製造，將不良品率降至“近零”

　　製造業(ye) 通常用PPM（百萬(wan) 分之一），即每百萬(wan) 個(ge) 產(chan) 品中不良品數量來標示產(chan) 品可靠性。在汽車行業(ye) ，世界級製造水平下的PPM通常在100上下，然而，在全球最大動力電池生產(chan) 企業(ye) 寧德時代新能源科技股份有限公司，這卻遠遠不夠。

　　“去年公司全球動力電池使用192Gwh（吉瓦時），相當於(yu) 約3億(yi) 個(ge) 電芯。如果不良品率隻達到PPM級別，就相當於(yu) 市場上有成百上千個(ge) 存在隱患的電芯，這是我們(men) 難以承受的。”寧德時代工程製造及研發體(ti) 係聯席總裁倪軍(jun) 說，極限製造的首要目標就是要將不良品率進一步降低至十億(yi) 分之一（PPB）級別。

　　如此極致的電芯品質，寧德時代是如何做到的？穿戴好防塵服、口罩、防護帽和鞋套，穿過新風除塵通道，記者走進了寧德時代總部Z基地的陽極攪拌車間。兩(liang) 層樓高的廠房裏，巨大的攪拌桶完全由係統自動控製。幹混、預攪拌、慢攪拌、攪拌等多道生產(chan) 流程，分別對應不同的工作溫度和不同的攪拌速度。自動裝填的陽極活性物質在攪拌機裏要克服重力和慣性力的幹擾，形成穩定的懸浮狀態，進而變成性狀完全一致的漿狀物。

　　“製漿是關(guan) 乎動力電池安全一致性的重要工序，也是極限製造要攻克的第一道難題。”寧德時代智能工廠推進負責人馮(feng) 安民解釋說，多道流程、多種不同溫度和電流強度，獨特的漿葉片設計，蘊含著寧德時代對流體(ti) 物理學的深刻理解、對虛擬仿真技術以及核心算法的熟練運用。“MES（生產(chan) 執行係統）承接了這些智慧，下發指令讓機器自動完成複雜的攪拌工作，而眾(zhong) 多傳(chuan) 感器采集的數據，則確保了指令得以精確執行。”馮(feng) 安民說。

　　極限製造要攻克的第二道難題是塗布。“通俗理解，塗布有點像攤煎餅，或者像在麵包上塗上窄窄的幾道黃油，追求的都是薄和均勻。”寧德時代製造基地支持部高級經理劉玉青說，不同的是，Z基地的塗布工序，要將攪拌好的活性材料，以每分鍾80米的速度均勻塗覆到4000米長、4.5微米厚的銅箔上下兩(liang) 麵，“這厚度相當於(yu) 一根頭發絲(si) 直徑的1/10。”

　　完成這一看似不可能任務的，是一台長80多米的國產(chan) 塗布設備。“看到這排電機控製器了嗎？”劉玉青指著塗布設備最核心的狹縫擠壓頭告訴記者，工人通過手持的平板電腦，依托5G傳(chuan) 輸技術以微米級的精度控製擠壓頭，確保流出的漿料高速、均勻地在鋁箔表麵塗覆出3條細細的“絲(si) 帶”。記者湊近看去，薄如蟬翼的鋁箔仿佛平靜的黑色湖水，隻有轉換角度，才能看到背輥轉動帶來的細微流動波紋。而在唇口部位，1.2米寬的鋁箔連同塗覆的漿料依然宛如鏡麵。

　　“為(wei) 了確保產(chan) 品良率，我們(men) 為(wei) 塗布工序安裝了強大的‘鷹眼’係統。”馮(feng) 安民說，8K高清攝像機，通過超低時延的5G網絡，將塗布過程實時傳(chuan) 輸到機器視覺係統，任何微小缺陷都會(hui) 被“鷹眼”係統識別。陽極攪拌和塗布，隻是Z基地七大車間中的前兩(liang) 個(ge) 。在其他五大車間裏，一個(ge) 合格的電芯還要經過輥壓、模切、卷繞、裝配等20多個(ge) 工序，才會(hui) 走下生產(chan) 線。其間，烘幹、激光預分切、卷繞、極耳焊接、電芯頂蓋激光焊接等複雜工藝環節，寧德時代的產(chan) 品良率都做到了行業(ye) 最高水平。

　　自2020年底上線智能製造係統以來，寧德時代總部智能製造示範工廠在實現十億(yi) 分之一缺陷率的前提下，每組電芯的生產(chan) 節拍降至1.7秒，勞動生產(chan) 率提高了75%，每年的能源消耗也降低了10%。

　　如今，100多台自動化設備和6800個(ge) 核心質量控製點，讓Z基地距離無需停產(chan) 也可實時糾錯的目標越來越近。這不僅(jin) 可以進一步降低不良率，提升產(chan) 品品質和一致性，更可帶來生產(chan) 效率的進一步優(you) 化。作為(wei) 全球市場占有率達37%的動力電池龍頭企業(ye) ，寧德時代在全國有47個(ge) 生產(chan) 工廠。讓人驚歎的是，2021年開始，寧德時代47家工廠在半年內(nei) 先後完成了“5G+智慧工廠”的建設。

　　3月12日，最長續航裏程1000公裏的麒麟電池在寧德時代總部全新基地下線。“采用智能製造2.0係統的新基地，生產(chan) 效率又將有顯著提升，而生產(chan) 成本和能耗則可大幅下降。”倪軍(jun) 向記者發出邀請：“等產(chan) 能完成爬坡，歡迎來感受極限製造的又一次蛻變。”

　　浙江極氪智能科技有限公司

　　智慧工廠，百萬(wan) 種個(ge) 性化配置隨意組合

　　“這輛是雙電機版本，紅色車漆，淺色內(nei) 飾、普通輪轂”“這輛是單電機版本，黑白套色車身，深色內(nei) 飾，21寸低風阻輪轂”……在極氪智慧工廠總裝車間最後一道工序，一輛輛不同車身和內(nei) 飾顏色、不同輪轂、不同動力配置的新車緩緩駛過U形終檢線。

　　“車在生產(chan) 前已經有了主人。”極氪智能科技副總裁趙春林告訴記者，極氪的車型完全由消費者在APP上自主定製，比如極氪001，配置就多達150萬(wan) 種。以輪轂為(wei) 例，用戶可選擇低風阻輪轂，也可選擇普通款，僅(jin) 車輪就有20多個(ge) 組合。

　　如此多的配置選擇，生產(chan) 中會(hui) 不會(hui) 出差錯？駛入終檢線前，基於(yu) 人工智能視覺技術的“整車外觀視覺檢查係統”有效解決(jue) 了這一難題。一台台高清攝像機，像一雙雙明亮的眼睛，將頂蓋、擾流板、左右側(ce) 頂蓋飾板、左右後視鏡、左右窗框條、前後左右嵌板、門把手等九大類關(guan) 鍵配置“記錄在案”，並與(yu) 後台MES係統裏由訂單生成的配置表實時比對，杜絕裝配差錯。

　　實施大規模個(ge) 性化定製，會(hui) 不會(hui) 影響生產(chan) 效率？“傳(chuan) 統車企也能實現多車型混線生產(chan) ，但配置都是提前設定好的，算上車身和內(nei) 飾顏色，最多也就百種左右。”極氪智慧工廠製造總監楊輝說，要將選擇權開放給用戶，有能力實現150萬(wan) 種配置組合，又確保生產(chan) 高效，就需要研、產(chan) 、銷全流程個(ge) 性化定製智能解決(jue) 方案。

　　作為(wei) 工信部2022年度智能製造示範工廠，2021年三季度投產(chan) 的極氪智慧工廠全麵導入了智能化、數字化技術，以“5G+工業(ye) 互聯網”為(wei) 載體(ti) ，以數字孿生驅動產(chan) 品綠色研發，以智能化生產(chan) 牢控產(chan) 品質量，以工業(ye) 互聯網平台實現高效協作，形成“透明、敏捷、智能”的智能製造體(ti) 係。以物料配給為(wei) 例，在極氪智慧工廠總裝車間，每一台新車的配件，都由AGV（自動導引運輸車）牽引的專(zhuan) 屬物料車全程跟隨，裝配前更要掃描“身份標識”，杜絕差錯。

　　在輪胎安裝環節，普通整車工廠是由工人借助吊具、扭力擰緊槍在車身靜止狀態下手工安裝，極氪則與(yu) 設備供應商聯合開發了智能化安裝方案，借助視覺檢測係統與(yu) 兩(liang) 台機器人的完美合作，不僅(jin) 有效避免不同規格的輪胎與(yu) 車身匹配出現差錯，更減少了等待時間，節約了工位占用空間。

　　高效敏捷完成大規模個(ge) 性化定製，隻是極氪智慧工廠要解決(jue) 的諸多課題中的一個(ge) 。通過生產(chan) 過程中的數據采集、智能診斷，確保工藝質量與(yu) 產(chan) 品品質，更是極氪贏得消費者認可的競爭(zheng) 利器。

　　走進極氪智慧工廠焊接車間，幾乎看不到工人。與(yu) 傳(chuan) 統汽車工廠的焊接車間不同，這裏沒有刺鼻的金屬味道，飛濺的焊花也少了很多。703台全自動焊接機器人、近兩(liang) 百台AGV機器人自動運轉，焊接自動化率達到100%。

　　“焊花飛濺看上去很壯觀，但焊花大並不代表焊接質量好，相反，可能是沒有控製好電流電壓，產(chan) 生了過燒現象。”趙春林說，焊接的過程細分開來比較複雜，剛開始要用小電流將材料軟化，然後逐步加大電流，讓材料真正融化，“一下子給非常大的電流，又可能會(hui) 造成爆燃、過燒等異常，影響焊接質量。”

　　趙春林指著正在混線生產(chan) 的極氪009白車身告訴記者，這款MPV焊點有4800多個(ge) ，每一個(ge) 焊點的焊接過程隻有一秒多，極氪卻將這一秒多的時長，分割成了很多毫秒，進而由焊接電流電壓生成數值曲線。“焊接過程中，點焊機器人不僅(jin) 通過數值曲線進行毫秒級的管控，還可以采集電流電壓的精準數據，並在後台進行大數據分析，完成質量追溯。”焊裝車間資深經理張旭業(ye) 說。

　　類似的數據采集、分析和質量追溯係統，還用在底盤合裝工位。在這裏，46個(ge) 螺栓自動擰緊，將底盤與(yu) 車身緊緊裝配在一起。工位一旁的鋼架上，數十個(ge) 家用電表大小的小盒子排成兩(liang) 行。“這是螺栓控製器，每個(ge) 螺栓的扭力數據，都通過它記錄下來，實時反饋到係統中。”總裝車間資深經理李凱說，扭力數據生成力矩曲線，與(yu) 係統設定的曲線進行智能比對，如果超出閾值，意味著螺栓擰緊過程出現異常，下個(ge) 工位的顯示大屏就會(hui) 亮起紅燈，車身則被從(cong) 流水線上“扣”下來，確保線上車輛裝備品質萬(wan) 無一失。

　　“我們(men) 的目標是實現智慧工廠的不斷進化，麵向未來探索人工智能平台，賦能數字化、智能化，敏捷高效、高品質地實現三大平台、6款車型同時全柔性化生產(chan) 。”趙春林說。

　　中國寶武寶鋼股份冷軋車間

　　智慧大腦，助生產(chan) 效率提升三成

　　“怎麽(me) 車間一片漆黑？”

　　“這裏的生產(chan) 線足夠智能，不用開燈就能自動運行，名副其實的‘黑燈工廠’。”走進中國寶武寶鋼股份冷軋廠熱鍍鋅智能車間，四冷軋分廠廠長沈青福自豪地說。

　　一開燈，記者才發現車間上方的行車正抓著直徑約2米的冷軋鋼卷來回穿梭。“行車通常需要工人操作，通過智慧賦能，無人化行車自身就知道怎麽(me) 根據生產(chan) 計劃從(cong) 庫區尋找所需鋼卷，再運到指定位置。”沈青福告訴記者，2017年至2019年，寶鋼對這座冷軋車間實施了整體(ti) 智能化改造，兩(liang) 台熱鍍鋅機組由此實現智慧升級。

　　沿產(chan) 線向前，32項技改項目一一映入眼簾。

　　先看拆捆機器人。過去，鋼卷在不同工序之間挪移，需要人工打捆、人工拆捆。特別在拆捆時，工人需用大力鉗剪開鋼滾帶，既費時費力，也有安全風險：一人多高、25噸左右重的鋼卷在彈開的一瞬間容易傷(shang) 人。經過改造，這一工作交給機器人，高效安全。

　　鋼卷拆捆之後進入機組，開卷、自動焊接、清洗，隨後進入連續退火爐高溫退火，退火後的帶鋼快速冷卻後進入鋅鍋，即實現了熱鍍鋅的加工。長則3000多米、短則1000多米的鋼卷，便如同染坊裏的布匹似的鋪展開來，在7層樓高的退火爐內(nei) 部上下纏繞、滾動向前。

　　“場麵壯觀，工作量也大。”沈青福告訴記者，鋼卷在運轉過程中纏繞在不計其數的輥子上，以前為(wei) 了發現輥子異常，每個(ge) 班次的工人都得從(cong) 一樓走到七樓巡檢，一趟就得花2到3小時，“現在，巡檢機器人每4小時就能自動巡檢一遍，遇到異常再提示工人檢查維修。作業(ye) 效率提升，勞動負荷也降低了。”

　　再往前，還有全球首套鋅鍋電磁撇渣係統。在鍍鋅環節，液態鋅跟空氣接觸後會(hui) 形成氧化鋅雜質。要保證汽車板等成品質量，就得對氧化鋅進行抑渣、驅渣、撈渣。“過去，工人要穿著隔熱服，用長柄大勺一勺勺地撈出雜質。改造後，依靠電磁撇渣技術，氧化鋅被聚攏在一塊，再由撈渣機器人撈出，實現了無人化。”沈青福說。

　　爐子閉環、堿液回收、能環智能在線、鋅層閉環、增濕抑渣、邊部測厚儀(yi) 、取樣機器人……一項項智能應用，讓產(chan) 線用工大為(wei) 減少。每條線一個(ge) 班次僅(jin) 需的4位操作員，在車間中部的集控室裏集中操控，對著電腦和大屏幕監控全線各種生產(chan) 參數，工作量大為(wei) 減輕。除此之外，智能製造還帶來降本增效、節能降耗等利好。據介紹，這座數字化車間改造以來，綜合汙染物噸鋼下降30%，生產(chan) 效率提升30%，產(chan) 能提升20%，噸鋼能耗下降15%，加工成本下降10%。

　　“寶鋼股份對鋼廠進行智能化改造，最主要有兩(liang) 方麵：一是給原來的設備加裝了大量傳(chuan) 感器、攝像頭、探測裝置，讓設備和設備、設備和係統實現連接；二是借助‘智慧大腦’對設備進行控製。”寶鋼股份大數據與(yu) 智慧化部高級經理沈立明告訴記者，同時滿足鋼鐵生產(chan) 大規模、定製化兩(liang) 項需求，“智慧大腦”至關(guan) 重要，“從(cong) 煉鋼環節開始，鋼水就要按照不同訂單的需求進行定製，熱軋、冷軋等環節同樣如此。為(wei) 此，我們(men) 將生產(chan) 機理、‘老師傅’經驗輸入係統，再輔以人工智能，讓係統作出科學高效的決(jue) 策。未來，隨著數據積累、經驗沉澱、算法升級，‘大腦’會(hui) 越來越智能，生產(chan) 也會(hui) 更加高效。”

　　在中國寶武，智能製造的總體(ti) 目標被歸納為(wei) “四個(ge) 一律”。沈立明介紹：一是“操作室一律集中”，即將原來相對分散的操作室進行遠程集中改造，至少實現“一條產(chan) 線、一個(ge) 操作室”或更高的集中度，進而大幅提高工作效率；二是“操作崗位一律機器人”，特別是髒汙、危險、重複性高的崗位，優(you) 先采用機器代人，降低勞動強度和安全風險；三是“運維一律遠程”，即將一些通用設備接入設備智慧運維平台，通過實時監控、提前預警、遠程診斷提升運行效率；四是“服務環節一律上線”，是指鋼鐵外部供應鏈服務的所有流程業(ye) 務都在平台上完成。

　　目前，寶鋼股份寶山基地約80條主產(chan) 線均不同程度實現了智能製造。“除了生產(chan) 製造環節，設備管理、能源環境、物流運輸、安全生產(chan) 等也都搭乘了數字化的翅膀。”據沈立明介紹，過去5年，寶鋼股份投入了50多億(yi) 元進行智能化改造，助力人均生產(chan) 鋼產(chan) 量年均增長8%左右，“今後，隨著5G、工業(ye) 互聯網、人工智能、數字孿生等技術持續落地，鋼鐵生產(chan) 將更加智能。”