從自動(dòng)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(xiàn)總控系統中進(jìn)行監控。走進(jìn)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(chēng)“水泊智能”）的生產(chǎn)車(chē)間，智能制造生產(chǎn)線(xiàn)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。“隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，這些企業(yè)迫切需要專(zhuān)業(yè)的配套設備。”劉帥說(shuō)，“2004年，我們成立了山東水泊焊割設備制造有限公司（以下稱(chēng)‘水泊焊割’），為專(zhuān)用車(chē)企業(yè)提供設備服務(wù)，這就是水泊智能的前身。”

    成立以來(lái)，水泊焊割持續推進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新。針對半掛車(chē)大梁手工焊接質(zhì)量和效果不穩定的情況，公司利用電機和仿形技術(shù)，實(shí)現焊槍對焊縫的準確識別；利用氣動(dòng)旋轉原理，實(shí)現收放料機構與焊縫完全重合。“2000年，公司自主研發(fā)的龍門(mén)焊問(wèn)世，實(shí)現了變截面汽車(chē)大梁的自動(dòng)化焊接，效率較傳統工藝提高10倍以上。”公司技術(shù)總工申偉說(shuō)，依靠新技術(shù)，水泊焊割的設備逐漸進(jìn)入全國市場(chǎng)。

    隨著(zhù)激烈的市場(chǎng)競爭，公司生產(chǎn)的單臺（套）設備占用人工多、效率和產(chǎn)能有限的局限性逐漸顯現，生產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)的產(chǎn)品成為當時(shí)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(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，在不規則三維曲面的焊接成型領(lǐng)域實(shí)現了重大突破，相當于給設備安上了“眼睛”。通過(guò)操控界面，可實(shí)時(shí)監控設備焊接效果和質(zhì)量，減少了人工干預帶來(lái)的影響，保證了生產(chǎn)的安全可靠。

尋求轉型升級

    隨著(zhù)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型升級，工業(yè)機器人集成系統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(shí)現從制造到智造的轉型。

    其實(shí)早在2010年，公司就已經(jīng)開(kāi)始布局工業(yè)機器人的開(kāi)發(fā)與應用。“當時(shí)，專(zhuān)用車(chē)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(lái)越高。”劉帥說(shuō)，工業(yè)機器人作為多功能、多自由度的設備和系統，通過(guò)重復編程和自動(dòng)控制，結合制造主機或生產(chǎn)線(xiàn)，可形成單機或多機自動(dòng)化系統，進(jìn)而實(shí)現搬運、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(xiàn)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(guò)設計上的改良和優(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(guò)程中產(chǎn)生的煙塵污染。

    “我們針對人工焊接耗時(shí)長(cháng)、效率低的問(wèn)題，研發(fā)了集裝箱焊接生產(chǎn)線(xiàn)、攪拌車(chē)智能生產(chǎn)線(xiàn)、鋁合金廂式車(chē)智能生產(chǎn)線(xiàn)等定制化、柔性化、模塊化產(chǎn)線(xiàn)。”水泊智能技術(shù)部部長(cháng)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(xiàn)”，可以實(shí)現單班生產(chǎn)集裝箱50臺，每臺集裝箱生產(chǎn)時(shí)間僅需6分鐘至8分鐘。整條焊裝線(xiàn)約70個(gè)工位，60%的工位均采用專(zhuān)機自動(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，持續推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。

    “專(zhuān)用廂式汽車(chē)具有相對獨立、防雨、防塵和節能等優(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)強度大等問(wèn)題。”申偉說(shuō)，針對這些問(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(xiàn)項目，通過(guò)建立多機智能協(xié)同控制方案，解決生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，提高系統安全性。同時(shí)，公司針對各生產(chǎn)現場(chǎng)的不同情況，設計了重載AGV機器人原地360度旋轉及前后行走控制方案，可自適應生產(chǎn)車(chē)間的復雜路況。通過(guò)增加生產(chǎn)線(xiàn)柔性，改進(jìn)工件定位方法，不斷改善生產(chǎn)線(xiàn)規劃、物流配送和資源調度等，優(yōu)化整個(gè)智能化生產(chǎn)線(xiàn)，使得生產(chǎn)制造能力不斷提升，生產(chǎn)環(huán)境持續改善，并大大降低能耗和生產(chǎn)成本。目前，該項目產(chǎn)品已實(shí)現成功轉化，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)驗室”。實(shí)驗室以專(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)域智能焊接數據中心以及“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。

    “針對行業(yè)內焊接全過(guò)程智能診斷系統的不連貫性，產(chǎn)學(xué)研合作充分發(fā)揮校企雙方各自的科研優(yōu)勢、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(diǎn)，實(shí)現了科技成果的轉化。”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。目前，公司獲得國家授權專(zhuān)利101項，其中，發(fā)明專(zhuān)利36項。

    “我們將發(fā)揮智能工廠(chǎng)、智能機器人、機器人深度應用自主研發(fā)優(yōu)勢，實(shí)現從裝備設計、項目管控、車(chē)間建造到廠(chǎng)區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)濟日報記者 王金虎）