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當(dāng)前視點！山東水泊智能裝備股份有限公司專注研發(fā)焊接裝備技術(shù)——給專用車裝上“智慧大腦”

2023-04-14 08:24:06 來源：經(jīng)濟日報

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。

(資料圖片)

“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(dāng)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(dāng)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(yù)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(dāng)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(yù)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(fù)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(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)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(fù)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(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(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，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(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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