代表作一
智能化正在改变传统煤炭产业生产方式
【在“黑灯工厂”探寻“智造”之光】地层深处，机器“自主”采煤
本报记者 毛浓曦 本报通讯员 张辉 李俊芳
深邃的百米地下，采煤机刀头飞旋，有条不紊地截割煤墙；全自动机械手臂灵活地将待检煤样搬运封装，质检仪器很快分析出煤质的各项指标参数；全自动托辊生产线上，数米长的钢管不到三分钟变为规格统一的成品托辊……
智能地质勘测、无人采掘运输、自动洗选装车，这样的生产场景是不是颠覆了你对煤矿企业固有的认知？
近日，记者怀揣好奇走进陕西煤业化工集团黄陵矿业公司，探访这个国内首家建成智能化开采矿区的国有现代化大型煤矿企业,揭开庞大繁杂的煤炭“黑灯工厂”的神秘面纱。
甩掉“脏乱差”，走向“高大上”
作为煤炭产业链的关键环节，实现智能化、无人化开采是煤矿高质量发展的核心技术支撑。
在该公司一号煤矿智能化调度控制中心，综采一队远程操控员严后水轻点“一键启动”，“智能化+110工法”工作面采煤机两个滚筒上下旋转，大块“乌金”从煤壁剥落，通过刮板运输机和输煤皮带源源不断地来到地面，偌大的工作面看不见一个人的身影。这是该公司智能化、无人化采煤作业的一个缩影。
在外界的印象中，煤矿多位于荒凉偏远的山区，大风吹来煤灰乱舞，矿工则是“大老粗”……然而，近年来，随着新技术与传统煤炭产业的深度融合，尤其是智能化技术全方位应用到煤炭产销、基础配套设施等环节，赋予了传统煤炭产业新的生命力，现代化煤矿由此脱掉了“脏乱差”的帽子，实现了“高大上”的产业变革。
“陕煤集团最早在地质勘测、煤炭采掘等方面尝试创新应用智能化技术。黄陵矿业作为陕煤集团无人智能化开采技术试点单位，成功实现了采煤工作面无人化自主切割操作，并成为全国首个实现薄煤层、中厚煤层、厚煤层智能化开采全覆盖的矿区。”黄陵矿业公司党委书记、董事长王鹏飞说。
多年的探索实践检验了无人采煤技术的可行性。作为煤炭智能化开采的“首吃螃蟹者”，黄陵矿业于2019年编制发布了《智能化无人综采工作面设计》《智能化无人综采工作面安装验收》等5项行业标准，从而把煤炭智能化开采的“黄陵经验”推向全国煤炭系统。
“在矿井干了近30年，设备更新换代好几茬，特别是这几年随着智能开采新技术、新装备的应用，机器干得越来越多，人干得越来越少，我们的劳动强度越来越低。”53岁的穆运喜是煤矿的一名高级技师，谈起现在矿井发生的巨大变化，他感慨自己赶上了好时代。
随着“智能矿井、智慧矿区”建设的不断推进，矿工的工作模式也发生了翻天覆地的变化，他们纷纷从繁重的劳动中解放出来：设备巡检工去采煤工作面的次数少了，不用再为煤块弹射风险、喷雾淋湿衣服而烦恼；井下变电所有了智能机器人巡检，机电检修工再也不用24小时值班值守了……
减人促安，提质增效
来到一号煤矿选煤厂，偌大的厂区仅有两名值班人员在主控室通过“全线AI超脑平台”监控设备运行，在他们身后，TDS智能矸选机、智能装车系统、智能管控平台等正在“自主”运行。
只见一只巨大的机械手臂准确、流畅地对煤质样品进行称重、运转、封装，然后经传送带来到二楼的化验中心，接受智能检测系统的逐项检测，整个过程只闻设备动，不见一个人。
“不仅智能检验中心实现了设备状态智能监测、生产系统智能调整、工艺参数智能设定，煤炭洗、选、配、售均实现了智能一体化。”一号煤矿副矿长曲志欣骄傲地说，该矿智能化洗煤厂及采制化机器人投运后，矸石选出率达到90%以上，精煤产率提升1%，介质消耗控制在1.2kg/t，每年增加经济效益6000万元。
“自从有了这套‘采制化全流程+在线检测’智能检测系统，煤质化验效率提高了好几倍，我也从化验员变身为监管员了。”已经从事十几年煤质化验工作的张洁说，“现在只需按个按钮，整条系统就会自动检测煤的水分、发热量等参数。”
记者了解到，近年来，黄陵矿业“智能矿井、智慧矿区”建设成果全面惠及安全、生产、经营、管理等各个方面，产出效能实现了新突破。
“工作15年来，我经历了机械化采煤、记忆截割采煤再到现在的‘5G+透明地质’智能化采煤，煤炭单班产量从1000吨左右提高到近7000吨。”严后水感慨道。
相关数据显示，智能采煤使一号煤矿作业面每天减少岗位用工202人，综采工作面人工工效平均达到141吨/工，掘进工作面综合单进水平由350米提高到650米，每年可多生产煤炭90万吨，产生直接经济效益近7亿元。
另外，在煤矿的“天字号”问题——安全生产方面，该矿创新研发的“AI+NOSA智能风险管控综合一体化系统”，彻底破解了煤矿安全管理的痛点、难点和堵点，实现了“少人则安、无人则安”。
“黑灯工厂”向下游产业延伸
伴随着煤炭生产依托智能化逐渐实现了产业变革，如今，黄陵矿业的下游配套服务产业也迎来了“黑灯工厂”。
来到黄陵矿业机电公司机电总厂综合车间，记者看到，全自动托辊生产线正有条不紊地运行：物料搬运依靠移载小车，生产线机械手臂对轴承座自动装配焊接，生产一根托辊，从原材料进口到成品出口，只需两分多钟。
“这是陕煤集团第一条无人操作的托辊生产线，托辊年产量达10万余件，较以往产比工效提高了50%以上。”该厂厂长王志凯介绍。
今年58岁的陈继昌是托辊生产的一把好手，前些年一直在机械化托辊线上作业。“当时原材料供应、半成品安装、成品焊接等工序均靠人力完成，尤其在托辊压装最后一道工序，每根托辊重约四十斤，人工一天搬运近300根，人人每天腰酸背痛。”陈继昌说。
可喜的是，自从引进全自动化托辊生产线后，整条生产线仅需两人就能做好现场巡视及物料补偿工作，生产效率和产品品质大幅提升。
“我们的腰杆子也都挺起来了。”陈继昌说。
实际上，在整个黄陵矿业，大部分生产车间都有了“黑灯工厂”的影子。
在黄陵矿业煤矸石发电厂，智能物料系统解决了物料管理业务数据分散、自动化程度不高、人工参与过多等问题，实现了物料全生命周期中的“设备可控、风险预知、无人值守、提高效率、降低成本”的目标。
在机电公司，6座风井变电站全部实现无人值守，线路巡视及设备巡检广泛应用了智能无人机和巡检机器人，巡视效率大幅度提高。
在负责生产矿井支护用品的鑫桥公司，全自动锚杆及树脂锚固剂生产线，使生产效率提高50%以上，人员减少80%……
目前，黄陵矿业整条下游配套产业链正稳步实现智慧升级转型。
代表作二
生产线自动化、智能化程度越高，对员工技能水平的要求就越高
【在“黑灯工厂”探寻“智造”之光】空调“智造”吹新风
本报记者 王鑫 方大丰
“手臂”灵活翻飞、动作精准高效的工业机器人，活跃在注塑、钣金、总装等各个车间的生产一线；车间通道上，AGV导航车与智能电子仓默契配合，智能调度、精准配送已成为现实；作为工厂“大脑”的智能信息集控中心已实现全产线、全流程数字化，从生产计划到制造执行一目了然……
走进位于湖南长沙宁乡经开区的长沙格力暖通制冷设备有限公司（简称“长沙格力”），“工人少、机器人多”是留给记者最直观的感受。作为目前全国电器生产行业自动化程度最高、智能化技术最新的标杆工厂，工业机器人、数控机床、5G等先进设备和技术已充分融入企业的生产场景。
格力电器董事长兼总裁董明珠此前曾表示，格力的“黑灯工厂”让“过去1万人的工厂现在只需1000人”。作为格力仅次于珠海总部的第二大综合基地，长沙格力不断加大技术改造力度，积极推行“机器换人”，有效促进企业提质增效。
“我们的智能车间相比传统人工操作，生产效率提高了32%。”长沙格力生产计划部部长田伟介绍。
59台机器和4个人
目前，越来越多制造类企业开始将“黑灯工厂”置于关键业务领域或区域位置，以便更好发挥“硬核”作用。长沙格力也不例外。
“注塑智能车间”六个大字的展牌就被摆在长沙格力一期注塑车间入口处最显眼的地方。在这里，不同原料经“中央厨房”空中管道的精准分配，注入注塑机，再由传送带与AGV导航车相互配合，将生产好的零件自动运到指定位置。在一台注塑机前，只见机器人自动抓取镶件，放置于固定工装上，再由另一台机器人抓取镶件，精准嵌入模腔内。
“一套设备减员2人，大大降低了员工劳动强度，还避免了工伤风险。”企业生产科主管、技术骨干雷建告诉记者。
据雷建介绍，注塑车间共有5条多层生产线，生产160余类不同规格的空调零件。担负保障产线正常运行重任的调试技术员，是这个车间最重要的岗位。然而，管理整个车间59台机器却仅需4名调试技术员。
智能化运用带来的颠覆性变化，同样出现在其他车间。
在钣金冲压自动生产线，各单体设备间无缝衔接，实现零件自动化生产，消除了人工作业的安全隐患；在总装车间，由于大多数组装环节被机器替代，一条家用空调外机生产线仅需50名工人，一天就能组装近3000台空调。
智能化作业让工人开始有了“茶歇时间”。下午4点，记者在钣金车间看到，工人三三两两坐在车间休息区，吃着零食，有说有笑。
互联互通
每天早上7点半，注塑车间班长罗林胜到岗第一件事，就是打开手机App，查看最新排产目标、机器运行情况，并将任务“派单”到每一位班组调试技术员。“生产什么型号的产品，哪台机器需要维修，在手机上一目了然”。
记者采访发现，在长沙格力，不光生产环节的主要工种基本实现智能化作业，管理环节也更“智慧”了。“通过利用工业互联网、大数据平台，我们的关键设备实现了100%互联互通，数据可以实时采集，集控中心负责远程调度管理。”田伟说，机器一旦出现异常，后台就会自动报警并远程处理，或者线上派单现场处理。
智能物流还将不同的车间连为一体。占厂区整体物流配送量70%的立体智能物流配送系统，实现了各生产车间物流配送的自动化、信息化、智能化及少人化。人员编制减员30人，每年可节约成本近400万元。
“这些高大上的机器人，基本都是格力自主研发的。”穿行于不同车间，雷建言语间充满了自豪。早在2013年，格力就进军智能装备领域。如今，格力智能装备已涉足数控机床、工业机器人、智能物流仓储设备、智能环保设备、工业自动化等五大产品领域。
持续不断的自主创新无疑是格力强力打造“黑灯工厂”的底气所在。2014年筹备、2016年建成投产的长沙格力，一开始就瞄准打造高标准智能制造场景，采用大量国际领先和自主研发的智能装备，并自主开发了相应管理软件。投产的次年，长沙格力即获评工信部“智能制造试点示范企业”和“工业互联网应用试点示范企业”，成为了国家级双示范项目企业。
人是“智造”核心
注塑、钣金、总装……历经1000余道工序，每天有2万台空调从长沙格力运往全国各地。数字化、智能化的新型制造模式一方面减少了人工成本，另一方面也对一线工人提出了全新要求。
“比如调试技术员，别看一个班只有4个人，产品调试、质量巡查、异常处理、现场维护，要做的工作可不少。注塑机不能轻易停机，换班时要无缝衔接，吃饭也是送餐到岗。”雷建介绍。
记者了解到，一台注塑机往往要生产十几种甚至几十种型号的产品，每换一种产品都需要重新设定参数；注塑产品正式生产前需要试模，生产过程也需要根据产品质量不断优化；胶量的多少、温度的高低，都是影响注塑好坏成败的因素……培养一名优秀调试技术员并不容易。
田伟告诉记者，长沙格力筹备之初，技术人员即被送往企业珠海总部和其他生产基地，进行系统学习和锻炼。
张贴在车间里的“精益名人堂”，展示着最新的优秀项目、先进人物；分布在车间各处的培训道场、训练营，让一线技术工人在生产中得到提升……如今，长沙格力提出打造“精益智工厂”体系，力争实现全员参与改进改善。
一线工人也成为智能化改造的一分子。主板车间单班原本需要两名工人进行接线端子作业，不仅效率低下而且劳动强度高。为此，有员工主动申购接线端子自动供料装备，实现了自动送料。
“生产线自动化、智能化程度越高，对员工技能水平的要求就越高。说到底，智能化改造离不开‘人’这个核心。”田伟认为，发展先进制造业的根本要义是在于追求更高质量、更高效率。在智能制造中，智能化只是一个手段，需要人机结合才能完成高效生产，而不是100%全自动。
代表作三
将地堆存储模式变为自动化立体库存储，持续探索数智科技与供应链场景的创新应用
【在“黑灯工厂”探寻“智造”之光】“黑灯仓库”，不只是机器人搬箱子那么简单
本报记者 赖志凯 赵亮
“哒”的一声,货架扫码处亮了一下绿点，一台黄色的提升机像长了眼睛似的，用手臂抓起一个小零件，以每分钟160米的速度在高度约10米的货架内快速移动，最终将产品准确放置到传送箱内……在这个几千平方米的立体“黑灯仓库”内，竟没有一个工作人员，只听见源源不断的清脆提示音。
这是记者在位于北京经济技术开发区的北汽集团中都物流有限公司智慧仓储库区看到的“智慧物流”场景。
与传统物流行业不同，中都物流是一家以“数字化、智能化”为标签的“智慧物流”企业，它立足于汽车产业的智慧供应链解决方案和供应链一体化服务，持续探索数智科技与供应链场景的创新应用，并将数智化技术融入汽车供应链服务的每一环，实现供应链运营精益化、作业智能化。
电子拣选又稳又准
11月14日，在工作人员的陪同下，记者进入中都物流的一座超5000平方米的立体仓库：从地面到房顶，整齐的货架摆满了仓库，有数台黄色的提升机在货架之间穿梭，光线通过顶棚的天窗透入，整个仓库没有一盏灯。
“如果是阴天或者晚上来这个仓库，那就是不折不扣的‘无人黑灯仓储’，因为这里已经实现了无人作业。”中都物流零部件物流部现场管理经理游士斌说。
他告诉记者，这个立体仓库主要是通过“子车”（AGV）和“母车”（升降机）联动的方式实现立体存储。由于油箱及排气管因其零部件本身尺寸较大，如果使用地堆模式进行仓储排序，存在面积利用率低、人员工作强度大、安全程度有待提高等问题。
在游士斌看来，将原有的地堆存储模式改变为多层且密集的自动化立体库存储，既节约了存储空间、提高了库房利用率，又减少了叉车设备和人员的投入，同时实现了人机分离，使作业安全性得到大幅提高。
事实上，中都物流立体仓库承担着为多家知名车企进行生产排序及供货任务，需要对接主机厂40余家零部件供应商，并对数千种零件进行存储和排序，其排序准确率及供货及时率直接关系到客户工厂生产计划能否顺利推进。
那么，面对如此严苛的任务，他们是如何对货物进行快速分类的呢？中都物流商务及市场部部长许江东给记者举了个例子。
“例如，后视镜零件覆盖了客户工厂的全车型车系，零件号的种类更是达到了500余种，号码和颜色也非常相近，排序拣选零件难度非常大，而一旦排错又将会直接导致厂家生产线停线。”许江东说，经过长时间的探索，研发人员最终找到了解决办法，即“将电子拣选与WMS（仓库管理系统）相结合”。
记者在中都物流小件拣选区看到了这样的场景：货架上的每箱后视镜产品都匹配着相对应的电子标签及一盏闪烁的小绿灯。
“电子拣选与WMS系统结合可以通过料箱前的指示灯闪烁提示快速锁定目标部件，让零部件在等待上线排序时第一时间被找到。”许江东告诉记者。
“无人区”内机器人当家
沿着仓库通道往里走，一片设有围栏的区域及“作业区域 请勿入内”的提示牌吸引了记者的注意，这片区域是减震机械手作业区域。
“具备超强智能纠错功能的机械手排序代替了高强度人工作业，提升了排序的准确率，同时提升了自动化程度。系统可实现自动组单和自动排序，当一套设备完成排序时，只需人工校验即可。” 许江东边走边向记者介绍。
减震机械手作业区域不远处便是料箱机器人项目，在这里，仓库员工不用再去货架上拣货，机器人可以把货直接送到员工面前，由“人找货”变成“货找人”。
记者了解到，原来，仓库员工要将60%的时间用来拣货、40%的时间将货物上架。有了料箱机器人后，可以大幅节省人工上架的时间，一天工作下来一点也不累。
值得一提的是，很多零部件需要通过海运的形式寄往海外，在海上运输的时间达数周甚至更长，海上咸湿的海风以及集装箱内高温的环境，会使汽车零部件受到腐蚀。
许江东指着一套不起眼的生产线告诉记者，“这是一条防锈流水线，也叫‘涂油线’，每个经过防锈处理的零件都可以保存所有生产数据，可对之进行搜索和追溯。”
谁在背后“操控”一切
“明明没有人，又是谁在背后‘操控’一切？” 面对记者的提问，许江东带着记者来到企业的智能操控室。
在一间约150平方米的办公室里，每个人都在电脑前忙碌。在他们对面的墙上，是一块约30平方米的电子显示屏。
“这就是我们整个仓储物流的‘大脑’。零部件从存储、搬运、检测再到送上物流车，均无须人工操作，主要由智能机器人或者自动化设备按照软件系统的指令完成，简单来说，就是通过智能制造协同系统实现全流程数字化作业。” 许江东说。
相关数据显示，“黑灯仓库”建设完成后，在最大限度满足生产需求的前提下，仓库照明用灯数量可减少90%，每月节省3120度电。同时，业务拣选效率提升3倍，拣货准确率高达99.99%，工人从平均每天走15公里，下降至每天走2公里。
在许江东看来，“黑灯仓库”本质上是通过使用智能设备和数智化系统，减少人工作业可能出现的差错，同时实现降本增效、节能环保，让仓库变得更“聪明”，这也是企业践行高质量发展的直接体现。
市场瞬息万变，科技创新从不止步。
目前，中都物流已累计获取专利36项，著作权122项，并获得5A级物流企业、国家高新技术企业、北京市“专精特新”小巨人等认证。
“随着制造业数字化的加速推进，作为‘黑灯工厂’重要组成部分的‘黑灯仓库’也迎来了新的发展契机，我们将继续以科技赋能供应链运营管理，开拓多元化市场，向着实现深度智能化物流企业奔跑不辍。” 许江东满脸自豪。
