智能工厂调查|逾五成工人具备四个以上岗位技能!国产邮轮智能薄板车间炼成一批“多边形战士”

来源:劳动观察 作者:于玘珺 发布时间:2023-04-05 13:56

摘要: 外高桥造船智能薄板生产车间通过智能装备、工业物联网技术等实现了生产的自动化、数字化,并逐步向智能化迈进。

编者按:为应对全球新一轮科技革命与产业变革,推动“上海制造”高质量发展,上海日前发布了100家智能工厂名单。智能工厂是智能制造能级和核心竞争力的体现,在生产设施、组织架构和招聘用工方面呈现出怎样特性?如何吸引、培养人才?劳动报记者走访其中标杆企业,推出“智能工厂调查”系列报道。


第二艘国产大邮轮薄板分段批量建造日前正式开始。3月1日,为该项目建造的首个全宽分段在中国船舶外高桥造船有限公司薄板中心下线。外高桥造船制造部部长助理赵才才在朋友圈记录下了这一时刻,并用“更高效,更淡定”表达了自己的期许。


更高效不仅得益于首制邮轮经验的积累,也包含着对最先进的激光复合焊生产线正式在国产邮轮建造中应用的期待。这一次,外高桥造船智能薄板生产车间将展现出全部的实力。


为国产大邮轮“护航”

工厂实现多项“国内首次”


建造大型邮轮就像搭积木,分段就是构成邮轮的一块块积木。出于对重量控制的要求,首制大型邮轮的船体约80%是4-12毫米厚的薄板,在焊接过程中极易变形。如何在克服变形的前提下把分段组装起来是大型邮轮建造过程中的首要挑战。


首制国产大邮轮共有690块分段,正在建造中的第二艘大邮轮规模更大。即使每块薄板只有微小变形,汇聚在一起,就可能会导致邮轮重心偏差、稳性下降。“过去手工打造的产品容易鼓包,脚踩上去就‘咕咚’一声。”赵才才介绍,常规的焊接和制造工艺不能满足大邮轮对薄板的要求,智能薄板生产车间应运而生。


外高桥造船智能薄板生产车间通过智能装备、工业物联网技术、智能薄板车间制造执行系统和零部件物流系统实现了生产的自动化、数字化,并逐步向智能化迈进。


智能薄板生产车间实现了多项“国内首次”——首次采用国际最先进大功率激光复合焊生产线、首次将机器人焊接技术应用到船舶中组立生产过程,通过机器对焊接过程热输入和装配精度的精准控制,最大程度减小了生产过程中的形变。并通过国内船舶行业首套工程化应用的制造执行系统实现了设计、生产、管理的一体化。


新工艺、新技术带来了生产效率和质量的提升。目前,薄板车间已具备一年生产1.5条邮轮所需的薄板分段的能力。


8台焊接机器人辅助

4个人可完成16人工作量


“我做了十几年电焊,不敢说一定能焊成这样。”从业17年的薄板中心激光线班组长张瑜拿起一块样品说,“焊缝光滑平整,又细又小,没有内凹等缺陷,这样整块板焊完才能平整。”总长200多米的主产线更是只需要六七名工人来控制,矫平、铣边等步骤都由机器实现,焊接速度较以往提升了4倍多,可以达到每分钟2.5米。利用专门的数值检测系统,原本需要半个月才能完成的缺陷检测,现在一个班次内就能实现。


同时,在装配产线上,在最多8台焊接机器人的辅助下,4个人就可以完成16个人的工作量。并且焊接机器人能与工人错峰作业,实现近似“黑灯工厂”的作业状态。


此外,智能工厂也为工人营造了更好的工作环境,减少劳动伤害。摄像头和传感器延伸了操作人员的视野,在屏幕中就能实时看到焊接的状态,避免了激光对眼睛的伤害,激光作业区域的防护门更是为劳动者安全增加了一层防护网,一旦意外打开,作业程序会立刻终止。此外,工厂内有害气体处理、焊接烟尘收集系统的应用,也提升了作业的安全度和舒适性。


在管理方面,数字化降低了信息传递成本、提高了组织运行效能。以前,赵才才每天最关注的是人员的考勤以及计划的进度,但现在,智能薄板生产车间制造执行系统通过21台工位终端,打通了现场数据反馈、派工指令下发以及执行结果反馈通路,通过手机就能实时了解人员出勤情况,了解车间各产线生产状态、跟踪零部件位置,让他能把更多的时间用到关心工人的技能水平中。


智能薄板生产车间的建设,不仅让生产出符合要求的邮轮薄板成为可能,也将同等产量下,工厂所需劳动力从500人减至不到 200人。


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工人操纵设备,将薄板吊入产线。颜筱依 摄影


智能工厂需要“多边形战士”

具备4个以上岗位技能


随着智能化水平和工人熟练程度的提高,车间对人的依赖会进一步降低。什么样的劳动者,才能适应智能化的发展趋势,成为智能工厂需要的人才?


薄板中心铣边拼版工位前,张瑜与徒弟王洋正盯着操作台上的两台屏幕,一台显示着焊接数据,另一台实时展现焊接的过程。3.41、3.38、3.39……对于精度达到0.45毫米的激光复合焊来说,数据的一点波动都可能意味着误差的出现。看到数据稳定在合适的区间,放大图像也没有看到缺陷,他们终于松了一口气。确认首条焊缝无误后,王洋再次按下了启动键。十几米长的两块钢板,不到六七分钟就被牢牢焊在了一起。


在激光复合焊生产线上,劳动者的岗位从直接进行生产作业的电焊工,变为了保证机器能够稳定的生产作业焊接工程师、电气工程师,工作环境和工作强度相对传统工厂得到了显著改善。以往,不管严寒酷暑,焊工们都要穿着一身防护服,蹲在现场,面对高温、强光和烟尘进行作业,如今大多时间他们只需坐在操作台前。但这并不意味着工作内容更轻松了。


“以前是身体紧张,现在是精神紧张。”张瑜说,除了操作过程中注意力必须完全集中,时刻注意数据的变化,一旦生产过程出现问题,他还需要能及时的判断并进行调整,否则就会影响到整条流水线。


原来,工人作业的工具是几千元一台的手工焊机。现在则是8000万元一台的设备,每天作业前后对机器的检查、保养也成了他们工作中重要的一环。生产以外,张瑜还需要承担设备的维护保养、故障排查、关键部件的更换等职责,这就要求他懂得设备原理并具备排障能力,成为能掌控机器运行的“全能多边形战士”。


“多边形战士”是赵才才常提起的一个目标。在他看来,智能化时代,优秀的工人不仅需要掌握焊接、数控切割等技术,还要掌握机械工程、电气、液压、激光方面的知识,甚至还要具备外语和编程能力。


许多人都在向目标靠近。铣边拼板、激光切割机、纵骨装焊等核心设备的操控张瑜都不在话下,19岁的小徒弟王洋和20出头的小伙子杨宇航从手工焊到操作角焊机、多电极焊接,再到焊接机器人、激光切割、拼板,甚至吊料,也都能独当一面了。“激光产线上,50%以上的人已经具备较全面的工程能力,并且同时具备4个以上岗位所需的技能”,赵才才说。


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张瑜、王洋师徒在观察焊接数据。颜筱依 摄影


首批工人历经近三年脱产培训

走进大学、走出国门,全程参与设备安装调试


再先进的设备也需要人来操作和维修,源源不断的人才是让机器能持续动起来的关键因素。薄板中心大部分核心设备都是首次在国内船舶制造领域得以应用,没有适配的本土经验可以参考,外高桥造船从零开始组建了船舶行业第一支激光复合焊的产业工人队伍。


“现场的操作工起步是高职,平均年龄只有二十三四岁。”人力资源部部长助理马晓伟介绍,外高桥造船一方面选拔了一批愿意接触新事物、学习能力强的一线技术工人,另一方面与高职院校签订人才培养协议,引进了更多高素质的年轻人。最终形成了“以技术骨干为带头人,以优秀的年轻人为操作主体;以校园招聘为主,关键岗位的技能专家社会招聘为辅”的团队雏形。


同时,外高桥造船也联合科研院所、高校、船级社等组建了教学团队,并制定了“能力与产出导向”的考核机制,不把产出了多少物料作为唯一标准,从解决故障能力、维护保养、职业素养等多方面评定工人技能水平,为“多边形战士”的成长创造更多可能。


走进上海工程技术大学实验室学习激光复合焊的原理,前往德国熟悉设备的操作,全程参与设备安装、调试、工艺开发……从薄板中心筹建到正式投产,首批工人经历了近三年的脱产培训,终于成为了合格的工位操作手。张瑜就是其中一员。


见证了第一块薄板被吊起送上产线,张瑜感慨道:“终于可以用它来谋生了。”从传统岗位向“多边形战士”转型过程中的迷茫和担忧,在此刻消弭。他真切的感受到了技术带来的改变。


智能薄板生产车间作为国内船舶行业首家智能工厂,实现了船舶行业制造工艺的升级,这一方面带动了产业链上下游企业对技术国产化的探索,另一方面促进了产业工人队伍能力的提升。


从这个意义上来看,智能薄板生产车间不仅承担了为国产大邮轮建好“积木”的使命,更通过组建船舶行业第一支激光复合焊的产业工人队伍,让我们知道了,面对智能化的浪潮,船舶工业需要怎样的人才、可以怎样培养人才。


头图为工人操作机器在薄板上进行划线、切割。颜筱依 摄影

摄 影:颜筱依
责任编辑:王迪
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