航空工业昌飞刘佳林：深耕智能制造 打造“无人”工厂

随着人工智能、物联网、5G、大数据、云计算等科技的进步，越来越多的科技企业相继投入无人工厂的建设。刘佳林深耕智能制造领域，梦想在航空工业昌飞打造一个无人值守的“未来工厂”。

一股劲 深钻精研 练就技术硬功夫

作为航空工业昌飞第一批“双师型”培养的大学生，刘佳林从武汉大学动力与机械学院毕业后，一进厂就被安排在系统部件厂生产一线，从操作普通机床干起，他完成了车削、铣削、磨削、钳工、数控加工五大工种的轮岗培训，经过一年的磨练，练就了一身“硬功夫”，并以最好的成绩通过了公司的新员工考核。

刘佳林并没有停留在“舒适区”，他跟随昌飞公司制造体系转型升级的步伐，走向了更广阔的舞台。2016年，刘佳林全身心投入到全国首批智能制造试点示范项目直升机旋翼系统制造智能车间的建设中，他利用一切可利用的时间查资料、学案例，弥补知识短板。

直升机旋翼系统折叠接头及尾桨连接件智能化生产线的构建是直升机旋翼系统制造智能车间最复杂的生产线之一，生产线产品结构复杂，尺寸多达200个，材料价值昂贵、难切削，精度要求高。将这类产品加工出来不难，但按节拍、成批量、稳定地在生产线上高质量生产很难。刘佳林在现场昼夜兼程、争分夺秒地对关键技术进行攻关试验，通过工艺分离面的科学选择及3D虚拟仿真平衡生产线节拍，并通过加工基准变换和尺寸链分析计算降低产品累积误差。最终，该类型产品加工效率提升80%以上，产品合格率稳定控制在99.3%以上，申报工艺精益优化成果共计12项，荣获公司以产品为主线的品质提升一等奖成果2项、三等奖2项，刘佳林迅速成长为智能制造生产线的技术能手。

一个梦 砥砺创新 勇攀智能制造高峰

2020年，经过4年的钻研，智能制造的理念已经深深印入刘佳林的脑海。建设一个无人值守的、柔性化的、智能化未来工厂的梦想逐渐在他的心中生根发芽。6月，他被选中筹建公司重点打造的无人值守智能制造工厂——数字化关重件车间。

为了不负公司重托，将无人值守智能化柔性生产线建设工作扎实推进，刘佳林一边学习相关知识精心规划，一边进行全自动化生产线的关键技术攻关突破。在智能化柔性生产线的规划设计阶段，他不但带领技术团队对典型产品进行分类，对加工工艺进行标准化整合，分析评估生产线的加工能力，提出合理可行的需求，而且还协同清华大学、浙江大学、中科院沈阳自动化研究所、京东集团等合作单位对智能化产线布局、自动化仓储物流配送能力、生产过程产品质量控制、整体数字化管控运行等细节进行科学论证，为智能化生产线的构建及稳定运行筑牢根基。

在这次智能制造工厂的建设中，刘佳林勇挑重担，积极创新，带领技术团队成功突破了国产数控机床在机检测及补偿一体制造技术、直升机动部件抗疲劳长寿命制造技术、弱刚性零件抗微变形制造技术等10余项无人值守智能化柔性生产线核心技术，为智能化柔性生产线的顺利建设和直升机关重件产品的质量稳定性夯实基础。在刘佳林的带动下，技术团队的研究也是硕果累累，共申报发明专利5项、实用新型专利1项、软件著作权4项，入选中国航空科技报告2篇，均成功转化实践应用。2021年9月份，刘佳林代表公司参加航空工业青年创新创效大赛，其研究成果《小螺栓见大乾坤——无人值守螺栓生产线关键技术突破》获得集团各专家的高度认可，荣获铜奖。

一面旗 初心如磐 锚定航空报国志

百川汇海，通过以刘佳林为代表的技术团队的精诚合作和不懈努力，公司在智能制造领域取得了骄人的成绩。2021年12月，工业和信息化部为昌飞公司授牌“智能制造标杆企业”；2022年2月，昌飞公司智能在线检测入选国家2021年度智能制造优秀场景名单。

经历过昌飞两次智能制造工厂的建设，谈到智能化柔性生产线的应用，刘佳林仍然秉持着客观与冷静：“智能化柔性生产线的应用仍处于探索阶段，作为坚守奋战在直升机核心产品制造一线的航空人，我们将不忘初心，继续对标世界一流航空制造企业，找差距、补短板，在直升机核心产品的基础工艺和产品加工细节上持续改进和完善，打造一流直升机制造工业体系，为公司高质量发展贡献自己的智慧和力量。”

无人工厂真的来了！嘉定这些企业提前布局智能制造显身手

突如其来的疫情，给经济社会发展带来严峻挑战，工厂停工、工人隔离在家、生产线闲置……不少传统制造业受到较大冲击。

“危”中有“机”！嘉定一些提前布局工业4.0、转型无人化的“智能工厂”，展现了独特的优势。伴随着新一代技术的发展及演进，在这些工厂里，智能制造取代了部分人工岗位，线上的数字管理系统取代了传统的纸质记录，同时也催生出了许多更有创造力的岗位，让企业迎来发展新契机。

上海市政府办公厅近期印发了《上海市促进在线新经济发展行动方案(2020-2022年)》，明确提出打造标杆性无人工厂，加快高端装备、汽车、航空航天、生物医药、电子信息、钢铁化工等行业智能化转型。未来，越来越多的企业将从制造升级为“智”造，向数字化、无人化、高效化稳步发展。

无人上班？“无人”顶上

在位于嘉定工业区的博世华域转向系统有限公司（以下简称“博世华域”）嘉定工厂内，一眼望去几乎看不到工人的身影，只有几十条机械臂正在不停歇地上下挥舞。在这里，由机械臂和控制终端组合而成的智能系统包揽了生产线上的所有工序，只需留个别工人流动检视便可。

作为上汽集团的标杆工厂，博世华域对智能化的探索一直没有停歇。比如，嘉定工厂内有一条生产线完全由人工智能电脑通过智能化机器视觉判断焊接质量，系统还不断自我更新，不但省去了人工成本，还避免了可能出现的误判、漏判，检测成功率达99.9%；在武汉工厂，博世华域打造了一套刀具数据在线分析系统，通过分析切削负载的实际情况，决定刀具更换时机。

“传统制造业离不开工人，但疫情期间，万一有人感染，整个班组都要被隔离，无人上班会对制造企业产生很大冲击。”企业生产运营部总监禹红斌告诉记者，打造无人工厂，已成为对冲疫情影响、化解不确定性风险的重要手段。“2月16日，博世华域武汉工厂提前复工，在人员到岗不足2成的情况下，每天却能完成8000件的生产任务。”禹红斌说，这正是得益于企业提前布局打造无人工厂。

位于外冈镇的上海威派格智慧水务股份有限公司（以下简称“威派格”），通过近两年的智能化改造，也彻底改变了传统的群体作业状况。记者在威派格工厂看到，偌大的车间里只有十多名工人在作业，他们通过操作液晶显示屏，指挥机器人完成焊接工作。

低密度、低风险的人员配置，伴随的是高品质、高效率的制造成果。以切割环节为例，以往“3个人围一圈”的手工作业，如今被一套智能化激光切割机器人替代，操作者只需偶尔暂停、检视。而在搬运环节，有了无人叉车的助力，1名操作人员的效率可以抵得上过去三四个人。“在这次疫情中，我们从未因劳动力短缺而担心无法复工生产。”公司负责人介绍，哪怕在疫情防控最吃紧时，威派格的订单依然如期交货。

疫情也加速了嘉定更多企业向数字化、无人化、智能化转型。在位于安亭镇的上海博泽汽车部件有限公司，无人操作的自助式配送系统机器人承担了零部件的清洗配送工作，每天可以节约8名劳动力。

机器换人，催生人才“智”变

智能制造对“嘉定制造”的改变，还发生在一线工人的身上。相较于传统机械、重复的劳动内容，如今无人工厂里，鲜见工人爬高、负重的忙碌状态，取而代之的是一头“扎”在机器里。

张建国在威派格工作了十多年，目前担任钣金自动化主管一职。刚入行时，他是一名普通的焊接工。“光做焊接管打磨，就做了3年。”张建国回忆，那时的工作劳动强度大，且容不得一点闪失，非常辛苦。

2016年，威派格开始筹建智能化工厂。“当时很多同事以为，实现智能化生产后就要没饭吃了。”但令张建国和其他员工没想到的是，在工厂升级同时，他们也在技能提升上得到了新的机会——企业为探索智能化生产，组织了一系列培训，并对员工进行定期测评，确保大家能将智能化设备的特性、操作流程熟记于心。张建国也牢牢地把握住机会，刻苦钻研，凭借优异的工作能力成为了部门主管。“懂得‘照顾’机器人，让它们处于最优状态，掌握了这些，就是有了一技之长，无论去哪儿都能找到一席之地。”张建国自信地说。

人因岗位而变，岗位同样因人而变。“以前工程师的大部分精力可能都扑在维护设备上，现在则把更多精力花在技术研发上。”浦晓红是博世华域的一名机械工程师，在她看来，无人工厂的核心并非完全淘汰人，而是用机器把人从体力劳动与简单脑力劳动中解放出来，扮演更有创造性和挑战性的角色。在博世华域开展的“平民科学家”项目中，浦晓红“跨界”当起了数据挖掘师。以噪音测试合格率优化项目为例，她通过数据的建模分析，结合生产运营控制体系，将解决问题的周期平均缩短2周，产品不合格率下降1.5%，每年节约成本35万元。

“无人化并非简单的‘机器换人’，其目的更不是为了减人。”博世华域生产运营部总监禹红斌表示，无人化、智能化、数字化将对企业人才队伍的调整、培养复合型人才，起到极大促进作用。

势不可挡，“智”造点亮未来

不难看出，疫情中表现突出的嘉定制造企业，大多是国内同行业中智能制造的先行者。他们经过多年投入、持续迭代，才有了面对疫情危机的底气和韧劲。

作为国内先进供水设备制造企业，威派格早在2014年就致力于智能化探索，以提升工艺、降本增效。在威派格相关负责人看来，只有在行业内“抢跑”，并且“领跑”，才能抓住时代机遇。

至今，威派格已累计投资近3亿元，打造现代化给排水供水设备生产厂房。事实证明，大手笔的技术升级物超所值，不仅提高了产能，产品质量也大幅提升——数字化激光切割机与自动焊接机器人，使得产品的精度保持在正负0.1毫米之间；数字化车间钣金生产区的运输工作由无人驾驶运输车负责，大大减少了劳动力。

人力、物力的减少，只是威派格技术升级的“小目标”。威派格更大的抱负是，成为客户的“供水管理大脑”，为客户量身定制专业的二次供水系统解决方案，包括智能化二次供水设备的研发、生产、销售与服务以及二次供水智慧管理平台系统开发、搭建与运维等。为此，企业自主研发了一台全能机器人，可根据客户要求定制方案，并通过预生产减少在正式生产时可能发生的损耗。同时，在设计、生产、销售等环节，机器人都会收集数据，一旦发现有可以提升的地方，就会提醒研发团队改进流程与工艺。

对于博世华域来说，无人工厂只是智能化到一定程度的表现。“通过智能制造，让整个制造和工作流程更精益求精，是我们一直在探寻的。”禹红斌说，为了让工作流程更精细化、智能化，博世华域开发了生态电子化车间管理循环系统，将车间现场的所有相关人员、设备生产数据关联起来，所有的工作流程都在这一平台展开，大大提升了工作效率。

此外，博世华域实现了全业务链的数据贯通：2019年，企业共有1712台生产设备实现网联，与占50%业务量的11家供应商、4家整车厂客户实现供应链数据交互联通。“当价值链被数据打通，企业就可以精准管控从客户、订单、采购，到制造、发货的整个过程，从而推动其全球化产能布局。”禹红斌透露，今年，博世华域还将在智能物流解决方案、自动排产系统、柔性制造智能传输系统上做进一步探索，“智能制造是制造业未来发展的必然趋势，我们要学的东西太多了。”

记者：王安琪

视频：黄佳星

编辑：唐敏、李依赟

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