卡特彼勒：工廠不會全面自動化 智能制造只是方式不是目的

“我們希望通過智能系統和人機結合，實現真正的0失誤，讓工人想犯錯也無法犯錯。”

在工程機械行業領域，智能制造應用越來越廣泛。近日，記者在卡特彼勒天津、徐州工廠走訪中，也發現了很多智能制造相關應用，智能制造理念融合在設計、研發、生產、檢測等各個階段。

　　不過，對于智能制造的應用方面，卡特彼勒天津、徐州工廠都有深刻理解。

　　卡特彼勒天津有限公司總經理張建林向記者指出，不會將所有生產交由智能制造，還有很多創造性的工作需要人來完成，但是智能制造能夠有效提高效率，減少犯錯率，甚至讓工人想犯錯都無法犯錯。

　　卡特彼勒徐州有限公司總經理楊程建則認為，智能制造只是方式，而不是目的，如果不能提高生產效率和降低成本，進行智能改造就沒有意義。

　　資料顯示，卡特彼勒天津有限公司主要生產卡特彼勒3500系列大型發動機及發電機組，產品應用于電力、石油、鉆井、鐵路、船舶、大型工業及礦業設備等領域，是卡特彼勒在全球范圍內專注于3500系列發動機及發電機組生產的第二大基地。

　　卡特彼勒徐州有限公司則主要生產履帶式和輪式液壓挖掘機，在2015 年，徐州工廠實施了一系列“智慧工廠”改進項目，對裝配、噴涂、制造等關鍵制造環節進行27個項目的智能改造。

　　智能制造需人機結合

　　卡特彼勒天津工廠的生產車間將智能制造理念融合在設計、研發、生產、檢測等各個階段，工人在MES制造執行系統的指示和輔助下，完成取件、裝配、測試等工作。MES制造執行系統能夠有效控制生產過程，它可以根據客戶訂單數據對各個生產環節進行調整和適配，并監控和管理生產的每一個步驟和工序。

　　楊程建認為智能制造是整個行業的發展趨勢：“之前中國的客戶支付能力弱，對產品要求較低，而且當時的工程機械和制造系統不發達，所以生產企業采用人海戰術；改革開放至今，很多客戶已擁有資本積累，不斷出現大客戶和集團客戶，他們對產品的可靠性、穩定性和工作效率都有很高的要求，這會驅動生產企業在智能制造中應用更多的技術，降低產品故障率，提升產品性能。”

　　張建林對記者表示：“智能制造很重要，但不會完全取代工人，因為在生產中需要人負責創造性的工作，機器負責識別、裝配等工作，可以有效提高效率，也可以提高安全度，減少生產中的工傷。”

　　例如，發動機中凸輪軸的組裝需要強壯并有經驗的工人來完成，對體力和精力消耗較大，卡特彼勒天津工廠通過與國內某制造企業合作，研發出一套智能組裝系統，進而免去人力的巨大消耗，同時也提高了組裝的效率。

　　記者還注意到在卡特彼勒天津工廠中有AGV小車來回進出。AGV小車意即“自動引導運輸車”，一般可通過電腦或利用電磁軌道設計其行進路線，工人可以遠程控制小車行為，具有安全保護以及各種自動移載功能。據工廠負責人介紹， AGV小車在相當復雜的測試室中依然可以安全進出和運輸，大幅提升發動機測試效率。

　　卡特彼勒徐州工廠的液壓挖掘機組裝線也已經實現部分智能化，例如在焊接環節，有29臺“焊接機器人”自動焊接挖機動臂，預計今年年底還會引入7臺焊接機器人。由于動臂體積較大，部分重達5噸以上，所以徐州工廠還為焊接機器人配備了自動翻轉機，翻轉動臂進行焊接。卡特彼勒徐州工廠負責人對記者介紹，焊接機器人由電腦編程進行自動控制，輔助焊工，大幅提升了焊接效率和質量，而且焊接機器人可以為動臂預留出很大空間，保證工人安全。

　　但是焊接機器人并非十全十美，記者在工廠中留意到，機器人焊接完成后仍需要焊工對動臂進行檢查和找補，以保證焊接無瑕疵。

　　卡特彼勒天津工廠生產線中的智能識別系統也可以有效輔助工人，通過二維碼識別配件，保證工人正確取件，還可以實時監測配件安裝方向是否正確。張建林對此表示：“熟練的工人幾乎不會取錯件，安裝方向也不會有問題，但是我們希望通過智能系統和人機結合，實現真正的0失誤，讓工人想犯錯也無法犯錯。”

　　如何正確發展智能制造

　　談及智能制造，就不得不提工業4.0，美國稱之為工業互聯網，我國工信部稱之為兩化融合，即信息化和工業化相融合。工業3.0強調自動化，機器取代大部分人工體力勞動，工業4.0強調自動化和信息化結合，實現智能制造。

　　信息化的重要步驟之一是實現MES系統和ERP系統的自動信息交流，MES系統即生產部門的制造執行系統，ERP屬于信息管理系統，包含客戶對產品的質量、配置、時間要求等訂單信息，如果這兩個系統能夠實現自動信息交換，就可以針對客戶的具體要求，對每個產品實現個性化的智能制造，但由于技術原因，目前大多數工廠仍依賴人工完成兩個系統的信息交換。

　　記者注意到，卡特彼勒天津工廠擁有MES和ERP系統，但依然需要人工執行訂單信息，實現客戶的個性化定制；卡特彼勒徐州工廠沒有采用MES和ERP系統。

　　實際上，不同的生產制造企業對智能制造有不同的理解，部分企業認為智能制造是實現無人化和完全自動化生產，對此，楊程建有不同見解，他認為自動化和無人化是較為狹窄的理解，智能制造不是目的，而是手段，能夠通過技術改進，用最低的投入、較少的人為干預來不斷提升生產效率和產品質量，就可以稱之為智能制造。

　　“我們徐州工廠有能力像汽車工廠一樣，實現生產線的完全自動化，可是我們不會這樣做，因為汽車是個大行業，有些工廠一天生產上萬輛汽車，他們需要完全自動化的生產線實現產量，但是工程機械的需求量沒有這么大，我們只會讓部分環節實現智能制造，滿足產量的同時將成本降到最低，如果單純以智能制造為目的，斥巨資投入，降低了盈利能力，這又有什么意義呢？”楊程建說道。

　　智能制造的另一個重要體現是“智能產品”，曾有業內人士表示，智能產品要能夠實時反映產品的各項信息：何時需要保養、何時需要維修、何時可以進行正常工作、何時需要被淘汰，據了解，卡特彼勒徐州工廠也正在向此方向努力。“挖掘機部分零件需要定期更換，但大多數人用肉眼判斷，這樣往往有延遲，對此，卡特彼勒挖掘機的部分零件已經實現對數據實時反饋，工作人員進行實時監控，及時通知更換零件，盡力在故障發生前解決故障。”卡特彼勒徐州工廠負責人對21世紀經濟報道記者表示。

　　在智能制造中，除了智能產品，同樣受關注的還有個性化定制產品，楊程建表示會充分利用智能制造進行產品定制，但更多的是以客戶需求為中心，“我們根據中國客戶的特點，定制GC系列產品，在中國非常受歡迎，目前已經把GC系列推到了東南亞，現在要推向世界各地。”

　　同時，在智能制造中，如何充分發揮員工的價值也是業內普遍關注的問題，部分企業會通過智能系統，對員工的工作流程、時間安排進行詳細規劃并進行實時監控，楊程建對此表示反對：“這樣會壓制員工的主觀能動性，沒有員工會愿意在監控下工作，讓他們有一定的自主空間才能提高生產效率。”張建林也認為在智能制造中，工人需要有一定的自由發揮空間，來完成創造性的工作。