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亚博买球:新材料故事 | 玻璃纤维“未来工厂”的奥秘

来源:亚博买球股份、中国巨石  发布时间:2022-05-11

编者按

当材料醒来的那一刻,它将成为你生活中的一段感受。看、听、触摸......置身其中,材料无处不在。亚博买球的能工巧匠们,实验、坚守、创新,锲而不舍,只为成就材料背后的可能,开发材料蕴含的宝藏。我们始终心怀“国之大者”,打造“国之大材”,服务国防建设、服务国家重大工程、服务国民经济主战场、服务人民美好生活......

《新材料故事》,将用通俗易懂的话语,让大家更好认识身边无处不在的新材料,为大家讲述我们与社会发展、人类生活齐步走的故事。

“呜……”,中国巨石股份有限公司智能制造基地六分厂智能控制中心里,警报声响起。

智能控制中心宽敞通透,硕大的显示屏布满了整面墙壁,显示屏上密集的数据图表正在进行全域追踪、实时更新,分门别类对年产15万吨的玻璃纤维生产线进行数字化、可视化的全流程监控。操作台上安装着二十余台电脑,却只有两名值班员。

值班员迅速找到报警源,随后点击显示屏,“料仓送料延时2秒,自动送料已恢复,无需人工干预,警报解除”。只需短短几秒,一段小插曲轻松落幕。

这座充满科技未来感的智能工厂位于嘉兴桐乡,是一家广泛应用数字孪生、物联网、工业互联网等技术,实现数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控和社会经济效益大幅提升的现代化工厂。2021年,中国巨石智能制造基地六分厂成功入选浙江省12家“未来工厂”。

未来的生产和生活会是什么样子?让我们一起来揭开它的奥秘。

工业机器人是“主力

置身“未来工厂”,彷佛误入科幻电影现。谡嫉20万平方米的生产线里,基本看不到人的身影,只有工业机器人井然有序地穿梭在车间,精准无误地完成物料运输和装卸。自动分配车会将烘箱烘干的原丝筒自动运送到相应的包装线;智能机械臂负责把已完成包装的原丝筒送到指定的摆放位置;AGV智能搬运机器人的任务是把整车的原丝筒送到智能仓储中心。“未来工厂”的某些生产线,已经基本将人工从产品的移动分类中解放出来了。

统筹调度这些工业机器人的则是精密的智能化系统,它就像“未来工厂”的“大脑”,计算并指挥着它的科技大军。

智能控制中心的显示器上播放着工业电视拍摄的窑炉实况,通过智能化系统的运算,可以对窑炉熔制工艺进行感知,并自动计算出天然气和氧气的配比和投放流量,从而精准控制炉温和燃烧氛围,保障玻璃液质量,同时充分提升热能利用效率。而在21年前,这项工作还没有形成闭环控制,需要通过人工调节,操作难度非常大。

生产环节高度智能化,带来了生产效率的巨大提升。10年前,年产15万吨玻璃纤维的生产线,需要1200人,而现在“未来工厂”只需要300人。在“未来工厂”建设之前,巨石最好的生产线年人均产量320吨,这已经是全球最高的水平,但“未来工厂”的生产线,运用大量的工业机器人和数字化、物联网技术,能把年人均产量提高到500吨以上。

人和AI的愉快合作

“未来工厂”并不是不需要工人,但工人的劳动强度和操作难度大大降低。如果你要问如何才能到“未来工厂”上班,我们会告诉你:会用智能手机就行。“未来工厂”追求便捷式操作,劳动者操纵智能设备就像操作智能手机一样简单。

玻璃纤维生产的“拉丝”是目前为数不多的离不开工人的环节,拉丝环节情况千差万别,人工智能还不能像人一样处理错综复杂的情况。拉丝车间里,来自云南的拉丝工小伙正在巡视将玻璃液“魔变”成玻璃纤维的拉丝设备。从每一台拉丝设备顶部下来的玻璃丝有4000根,每一根的直径只有头发丝的十分之一,底部的卷丝装置会将这4000根玻璃丝集束成玻璃纤维。因为温度或杂质等因素,会出现玻璃丝断头的情况。他的任务就是将这些断头处理好。但是在和“AI”的合作下,这项繁复的工作变得越来越“轻松”,以前看管5台机器还手忙脚乱,现在可以看15台机器,而且每天处理的情况就三五次。

资源循环利用是“标配”

资源的循环利用,是“未来工厂”的“标配”。

“烘干”是玻璃纤维生产线继熔制、成型、拉丝后的生产环节,窑炉的余热被充分利用,经过技术改造后,窑炉的余热经过锅炉转化成100多摄氏度的蒸汽,完全满足了烘箱的温度要求,但如此高的温度,离烘箱三五米,并没有热气扑面的感觉,也就不存在高温作业环境。

每一卷玻纤原丝会有数十克有偏差的纱线,在“未来工厂”的生产线上,这些废丝不再是被抛弃,而是回收利用;水也是一样,现在已经做到了每天产生多少工业废水,就回收处理多少,完全实现了循环利用。原材料利用率的提高,能源消耗的精准管控、大幅度下降,让每生产一吨玻璃纤维的成本大大降低,实现生产效益和环境效益“两手抓”。

“被贴标签了”

数字技术加持,让“未来工厂”实现了产品质量全程控制。

玻璃纤维的质检,曾经是一个大难题。工人随机抽取玻璃纤维成品进行质量检测,检测结果反馈到拉丝生产环节,再由拉丝工艺员调整技术参数生产。检测数量多、人为因素多,而且过程复杂。

现在中国巨石开发的系统,可以自动对每一卷纱团进行检测,其结果自动反馈到拉丝生产环节,拉丝设备自动进行参数修正,实现了产品质量的精准控制,废等品率和降等品率大幅下降。在包装环节,每一卷原丝筒都会被工业机器人自动贴上标签,这就是这卷原丝筒的“身份证”,里面备注了生产时间、生产者等关键信息,用户使用过程中发现问题就可以追溯到问题产生的源头。

“不像工厂 更像宾馆”

在“未来工厂”里,不闻噪音,不见粉尘,没有油污。厂外行走汗流浃背,厂内却凉爽宜人,物流、人流各行其道,井然有序。

经过窑炉融化的玻璃液到了拉丝生产环节,尚有1300℃的高温,但在拉丝车间里却感觉不到一丝炎热。到了夏天,工人们都愿意提前来交接班,为的就是享受这里独有的那丝凉意。

在生产线的出口处放置的是存储工人工作服的智能衣柜。每天上班前,清洗烘干的工作服会被放到单个的智能衣柜里,每件工作服里,都嵌入了含有员工信息的芯片,工人们只需用岗位证一扫,就可以拿到干净清爽的工作服。

来“未来工厂”的参观者看到这样的工作环境,甚至笑称,“这里不是工厂”,而是“宾馆”。

从琐屑的工作中解放人力

用智能化系统武装“大脑”

精确运算每一道生产工序

精准调度每一点资源

为产品赋予寻根溯源的标签

让工厂变身惬意舒适的“宾馆”

…………

这就是中国巨石“未来工厂”奥秘

我们永远不会停止探索的脚步

为“未来工厂”创造无限可能

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