走进全球重工行业首家“灯塔工厂”——三一重工桩机工厂：如何做到人均产值超千万？日前

日前，世界经济论坛正式发布新一期全球制造业领域“灯塔工厂”名单，三一重工北京桩机工厂成功入选，成为全球重工行业首家获认证的“灯塔工厂” 。

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北青-北京头条采访人员于9月28日走进位于北京市昌平区南口产业园的三一重工北京桩机工厂，两年前的三一桩机工厂，还是传统制造工厂的样子：4万平米的厂房内，充斥着机器的轰鸣声、刺鼻的焊接味， 800多个工人爬上爬下，油污满身，月产能仅150台，生产周期长达30天。

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走进今天的三一桩机灯塔工厂，上百台机器人干得热火朝天，生产节拍加快了不止4倍， 7天就能交付一台旋挖钻机，月产能更是翻了一番达到300台，现代化、无人化、自动化、数字化、智能化，正是大家心中“灯塔工厂”的模样。
三一桩机灯塔工厂4倍速生产变革之上，正是一张看不见的5G大网，在让这座庞大的重型装备制造工厂，展现出大象奔跑的速度和力量。 2020年，三一桩机工厂的人均产值已达到1072.8万元。
走进三一重工的装配柔性岛，满是日夜不停歇的机器人。附近只看得见一两名工程师，在机器连成的生产线间偶尔走动。三一智能制造研究院院长董明楷介绍：“以前这条生产线上满满都是人。 ”

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在这里组装的桩机动力头重达数吨起，是桩机的核心部件。依托5G高清传感器，重载机器人准确地将大件送入机台，几分钟内就实现了精准组对，误差仅0.3mm 。
而在过去，这道工序只能靠人工“吊龙门”完成，不仅劳动强度大，效率也比较低。
“这样超大部件的无人化装配，在行业尚无先例” 。
董明楷介绍， 5G高清传感器就是机器的“慧眼” ，每秒可产生100万个三维数据坐标，拥有强大的感知和运算能力， “有了它，无论什么型号的大大小小零件，机器人都能实时得到场景深度信息和三维模型，作业时自动修复偏差” 。

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目前，这一条柔性装配线可以满足3吨到16吨所有动力头的生产，自动化率70％，产能翻倍，因磕碰导致的质量缺陷已全部杜绝。
在焊接工作岛内也是同样的场景。机器人通过激光“观察”坡口环境，自适应调整参数，一次性实现厚40mm、宽60mm的高强钢多层单道焊接，解决了钻杆方头焊接这一全球行业难题。
现场工人表示，机器人相当聪明，焊缝的位置存在偏差，焊接方法就会立即调整，质量不会有任何偏差。
目前，工厂里小到一块钢板的分拣，大到十多吨桅杆装配，已全部可由机器人自动化完成。桩机工厂工艺工程师侯勤华介绍， “机器视觉系统，真正赋能了机器适应环境、柔性完成任务的能力。 ”
数据显示，较改造前，工厂焊接、装配、机加等核心工序作业效率分别提升130％、100％、68％，在同样的厂房面积产值翻了一番。

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桩工机械作为重型装备，其生产模式属典型的离散制造，多品种、小批量、工艺复杂。更大的挑战在于工件复杂，又大又重又长，例如170多种钻杆中最长27米重达8吨， 20多种动力头最重达16吨。
经过自动化、数字化、智能化升级后，三一桩机工厂共有8个柔性工作中心， 16条智能化产线， 375台全联网生产设备。基于树根互联工业互联网平台，生产制造要素实现全连接，整个工厂已成为深度融合互联网、大数据和人工智能的“智慧体” 。

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首先，三一桩机工厂有一个“智能大脑”——FCC（工厂控制中心），它也是整个工厂智能制造的核心。通过FCC ，订单可快速分解到每条柔性生产线，每个工作岛，每台设备，每个工人，实现从订单到交付的全流程数据驱动。沿着数据流程，产品能够“了解”自己被制造的全过程和细节。
机器视觉系统，是工厂内无处不在的“慧眼” 。借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络，桩机工厂实现了智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的深入应用，并解决了“16吨动力头无人化装配”、“厚40mm、宽60mm钻杆方头多层单道连续焊接”等多个世界难题。