12月5日，《人民日报》（海外版）创新中国整版刊发《走进jc710公海赌船重工北京桩机工厂——“钢铁大象”灵动起舞》一文，探索全球重工行业首家“灯塔工厂”——jc710公海赌船重工北京桩机工厂，称其改造升级后，代表当今全球制造业领域智能制造和数字化的最高水平。

报道原文

红色的钻杆高高竖起，在蓝天白云的映衬下显得格外鲜亮——jc710公海赌船重工北京桩机工厂外，一排排高大的旋挖钻机整齐排放，这是工厂的主打产品。除了旋挖钻机，工厂还生产连续墙抓斗、双轮铣、水平定向钻共四大类五十余种型号的产品。这些机械动辄高达数十米、重达上百吨，可谓是“钢铁大象”。

传统印象里，生产这样的重型装备，需要大量人力来搬运、组装、焊接……其过程很难与数字化、智能化联系起来。然而2021年，改造后的jc710公海赌船重工北京桩机工厂成功入选“灯塔工厂”，代表当今全球制造业领域智能制造和数字化的最高水平。

近日，本报记者走进位于北京市昌平区南口产业园的jc710公海赌船重工北京桩机工厂，看看在全球重工行业首家“灯塔工厂”里，这些“钢铁大象”如何灵动起舞。

从空中俯瞰北京市昌平区南口产业园的jc710公海赌船重工北京桩机工厂

5G+工业互联网，打造智能工厂数字底座

记者到达桩机工厂时，约为上午10时，工厂里机器声轰鸣，正在热火朝天地生产中。戴好安全帽，jc710公海赌船重工北京桩机工艺所所长尹言虎带记者走进厂房内。

在面积达4万平方米的工厂里，共有8个柔性制造工作中心，16条自动化产线，500台设备，工人却没见到几个。在一个个柔性制造工作中心前驻足，记者看到，有的是机械臂正在精准地抓取部件，然后进行装配；有的是配备自动焊枪的机器人，正按着红外线靶点和轨迹进行焊接，火花飞溅。从备料到焊接，从涂装到装配……每个环节独立作业又互相配合，有条不紊。

尹言虎介绍，在数字化改造前，工厂完全是另一番景象：零部件生产主要靠人，每道工序都离不开人，一处不到位就得返工。加上零部件都很“笨重”，工人们围着机械设备爬上爬下，挥汗如雨、满身油污都是常态。赶上生产繁忙时，整个过程就像打乱战。如今，工厂能在工人很少的情况下井然有序地运转，是因为布局了5G和工业互联网。以5G连接为神经，工厂就像打通了的“任督二脉”一般，把肌肉、骨骼、大脑等都协调起来，组成了智能制造的有机整体。

2019年桩机工厂率先部署5G网络基础设施，探索5G与工业互联网深度融合。那时，jc710公海赌船重工提出：“数字化转型要么翻身，要么翻船”，其推进数字化的决心可见一斑。

依托5G技术大带宽、广连接、低时延、高可靠等特性，桩机工厂成功将500台生产设备、传感器和600台水电油气工业仪表全部接入公司自研的“根云”工业互联网平台，焊接、涂装等全部工艺都能覆盖到，这就相当于让大量“聋哑设备”都学会了“听从”指令、“说出”信息。同时，通过“智能大脑”，订单可快速分解到每条柔性生产线、每个工作岛、每台设备、每个工人，从订单到交付，全流程都由数据来驱动。

以桩机下料区的切割机为例，改造前，工厂中5台等离子切割机需要5名人员现场操作，作业现场环境较差。通过5G+工业互联网建立管理驾驶舱后，8台激光切割机只需2人巡检，现场情况通过5G视频和工业互联网数据实时回传，加工任务的开始、复位、寻边操作等均可远程实施，远程控制延时低于10毫秒。

在工厂中间位置一块超大的可视化屏幕上，可以看到各台机器的实时情况，哪一台处于瓶颈、哪一台效率低下、哪一台暂时冗余，一举一动尽在掌握。甚至jc710公海赌船重工所有桩机产品在各地的运行情况都一目了然。

5G+工业互联网，打造了智能工厂的数字底座。“虽然我们肉眼看不见，但‘根云’工业互联网平台在日夜不停地计算。”尹言虎说，以前，不同生产系统相互独立，成为数据孤岛，管理难度高。现在，“根云”平台对工厂23000多个数据采集点收集的工业大数据进行计算与分析，可以为每道工序、每个机型等匹配最优参数，优化生产流程。30台高价值加工中心设备通过动态识别和效能分析，能优化转速和负载等关键参数，机床产能提高了5%以上。

“手臂”“眼睛”“飞毛腿”，助力“柔性智造”

除了看不见的“神经网络”，工厂里还有看得见的“手臂”“眼睛”“飞毛腿”……

作为重型装备，桩工机械的生产模式属典型的离散制造，多品种、小批量、工艺复杂。更大的挑战在于，工件又大又重又长，例如170多种钻杆中最长的有27米，20多种动力头中最重的达16吨。

尹言虎介绍，基于这种情况，桩机工厂自行研发生产控制系统，通过应用模块化技术，将产品拆解为独立部件或模块，并对各模块进行独立设计、组装、测试和维护，使自动化产线在投资最少的条件下根据不同的订单、工况快速调整，实现多种产品混线生产。

jc710公海赌船重工北京桩机工厂内部的智能化生产车间

顺着尹言虎所指的方向看过去，在加工不同机型时，机械臂确实会自动选取最合适的工装夹具。机械臂是如何做到快速识别、抓取和装配不同型号工件的呢？原来，“聪明”的“手臂”，离不开“慧眼”的助力。

机器视觉系统，就是工厂内无处不在的“慧眼”。借助2D/3D视觉传感技术、AI算法以及高速的5G网络，桩机工厂实现了智能工业机器人在大型装备自适应焊接、高精度装配等领域的深入应用。

数字化改造的道路并非一蹴而就。此前，团队在设备上安装高清摄像头时，位置放低了生产场景拍不全，放高了图片分辨率又不达标，再加上机械振动、光线反射等噪声干扰，要反复调试才能选准数据采集点。通过不断摸索，团队决定采取先拍照再修正的办法，利用图像模式识别、2D/3D视觉定位技术等，精准识别工件的种类和位姿，再由“智慧大脑”指导机械手平稳作业。

有了“慧眼”后，工厂解决了“16吨动力头的无人化装配”“厚40毫米、宽60毫米的钻杆方头多层单道连续焊接”等多个难题。有工人打比方：“就像戴上了高清眼镜，拿菜的手和切菜的刀都更有准头了”。

现在，桩机工厂可生产50余种机型，“柔性智造”水平全球领先，让“大象”灵动起舞。工厂的订单来自全球各地，有时候，客户根据施工场景定制的非标型号，一年下来也生产不了几台，但智能工厂依然可以“从容”接单。从“刚”到“柔”的转变，让生产潜能得到极大发挥。相比于改造前，桩机工厂的产值翻了一番，总体生产设备作业率从66.3％提升到86.7％，平均故障时间下降58.5％。

在工厂里，记者还发现，地面上有许多二维码。“这是供AGV（自动导引运输车）小车识别用的。”尹言虎说，智能工厂还应用了物流智能调度系统，系统将生产计划依据生产工艺生成拣配任务清单，立体仓库同步执行拣配工作，物流机器人将物料送至对应工位，全流程数据实时传输。“这样一来，从原材料入库到成品发货，全过程都能实现生产自动化，拣配效率提升75%，拣配周期由2天缩短至4小时。”

不同于汽车制造、服装生产等其他行业，为了适配桩机工厂的特殊需求，数字化改造的不少功能都是专门定制。例如，钻杆是桩机的核心工作部件，单节杆长度27米，重8吨，在以往的生产中，都是采用“叉车”“行车”进行工序间的转运，效率低、安全隐患大。为此，工厂首创双车联动物流机器人，基于5G和激光定位的重载物流机器人，可以实现双车同步举升、同步行进，定位精度小于10毫米，轻松完成超长重型物料的自动配送及上下料。

这些来去自如的物流机器人，可谓工厂里的“飞毛腿”。“我们的自动化焊接线物料全部由物流机器人搬运后，钻杆缓存区的面积由200平方米下降至80平方米，钻杆焊接的生产准备时间也由17分钟下降至8.5分钟。有了‘飞毛腿’，高效又安全。”尹言虎说。

老师傅带出机器人“徒弟”，人机协同更高效

面对这么多种复杂工序，机器人上岗，能与老师傅的工艺媲美吗？尹言虎笑着告诉记者：“完全不用担心，这些机器人也成了老师傅的‘徒弟’呢。”

以焊工为例，传统焊接方式工人劳动强度大、效率低，桩机工厂就收集了焊接工程师数以万计的焊接记录，形成一个焊接工艺的数字模型，将工程师成熟的焊接经验参数化，编制到机器人焊接程序中，让工匠技术在人机之间实现传承。

以前，有个工位对于技能要求比较高，如果焊工技术不过硬，焊接出来的产品在使用时容易断，因此这个环节一直由两名老工人“操刀”。老师傅做出来的产品合格率高一些，但难免还是会出现纰漏。现在换上了机器人“徒弟”，在老师傅的经验帮助下，产出更稳定。工厂还请来了外部的焊接专家，对这些参数进行指导和验证优化，并通过检测焊接效果实现生产工艺升级迭代。在大家眼里，今天工厂里的许多机器也成了“脑子聪明、眼疾手快的工程师”，成为经验丰富的“老师傅”。

机器高效运转，工人也各司其职。

记者在工厂里遇到徐建磊。工厂数字化改造前，他是一名焊接工人；如今，他成为一名机器人调试工程师，负责现场机器人编程、调试、异常处理和自动化设备的技术支持。例如，有些设备运行时间久了后，会出现微小的偏差，这个时候就需要他去优化程序。

“听说工厂要进行数字化改造，我们大多数工人的第一反应是担忧，害怕自己没工作了。”徐建磊坦言，自己也曾忧虑过未来发展，后来他参加培训、不断学习，从一线的焊接工，变成了“看机器人的人”，忧虑随之消失。在4万平方米大的工厂里，一天步行两三万步对徐建磊而言是“标配”，不过他很喜欢现在的工作。“工厂变得智能化了，我们工人也学习进步了。以前我只会单一的焊接工种，现在学会了操作自动化产线，技能提升了，收入也有提升，未来更有前途。”徐建磊说。

事实上，桩机工厂在数字化改造过程中并不追求完全的无人化。尹言虎解释说，工程机械行业周期性较强，导致企业用工弹性较大，淡旺季招工数量不一；此外，以前工人工作强度大，工作环境也需要提升。数字化改造后，传统的劳累活、危险活不再需要人力操作，工人的劳动强度降低，工作舒适度提升，连带着产品性能和质量也会提高。从这些角度看，数字化改造是很有必要的。但是，数字化改造离不开提高生产效率、降低成本这个核心，如果有的工序更合适人机协同，那就还是保留人工的岗位。数据显示，在桩机工厂，人机协同下的重型工件劳动生产率提高85%，生产周期缩短77%。

如今，jc710公海赌船重工桩机工厂的诸多数字化经验已实现能力外溢，持续对产业链伙伴和行业赋能。

内容来源：人民日报