鄭煤機智慧園區絕大部分設備實現有條不紊“自運行”
【走進“燈塔工廠”⑦】數智化轉型：車間機器人“唱主角”，效率更勝從前
23條自動生產線、150臺機器人、12臺智能行車、30臺AGV（自動導向車）、空地無人化物流調度中心……這里是機器人的“秀場”，焊花飛濺，機械臂揮舞翻轉，抓取、切割、拼裝、焊接等工序如行云流水，絕大部分設備都實現了有條不紊“自運行”。
作為全球煤機行業第一家“燈塔工廠”，鄭州煤礦機械集團股份有限公司（以下簡稱鄭煤機）智慧園區不斷加速向數字化、智能化轉型，以數智化轉型培育發展新質生產力，深化國企改革，重塑核心競爭力優勢。
工廠變得更“聰明”
機械臂有律動地揮舞著，激光切割火花四濺，智能行車與AGV分別在車間上方與地面上繁忙運作……11月18日，記者來到河南本土第一家“燈塔工廠”——鄭煤機智慧園區的結構件數字化工廠，仿佛置身工業機器人的世界。這些“鋼鐵小子”通過AI賦予眼睛和大腦精準工作，“科技范”十足。
在這個原生數字化工廠里，幾乎看不到傳統制造業中忙碌的工人身影，取而代之的是鋼板物料“坐”著AGV從智能料場進入車間，經過自動預處理、激光切割、機器人焊接及檢測、自動化噴粉等一系列工藝后，“變身”為大型洗選成套關鍵裝備。
伴隨著高速高功率光纖激光切割機的運轉，一道道激光束劃過鋼板表面，電光石火之間，一個個工件便已成型。而令人嘆為觀止的是，兩到三指厚的鋼板，切割開的縫隙只能勉強塞下一根頭發絲。
“如同安裝了‘智慧大腦’，工廠變得更‘聰明’，廠區內一切行為變得有序準確，產量提升30%以上，人效提升100%以上，生產周期由原來的28天縮短至9天。”鄭煤機智慧園區廠長助理蘇振宇說，正是這座原生數字化工廠，助力鄭煤機首次通過數字化技術刷新世界煤礦支護裝備高度紀錄，成功交付10米超大采高智能化液壓支架。
2022年，位于鄭州市經開區的鄭煤機智慧園區正式投產運行。結合工業物聯網、傳感器、智能分析、云計算等技術，智慧園區通過深度串聯生產執行、質量管理等系統，融合了生產設備集成、上層接口集成、自動化設備集成等全價值鏈，實現40多道加工工序、100多個生產工位的實時交互和協同作業，達到“設備自動化、物流自動化、信息自動化”。
主動擁抱智能化浪潮
如今，作為智能制造的踐行者，鄭煤機不僅將數字化、智能化運用在生產之中，還提供智能化的工業產品。
采煤、運輸、供電、排水……在中國平煤神馬能源化工集團二礦（以下簡稱平煤二礦），這些作業環節已逐步由智能技術代替。在礦井下，每臺支架都安裝有10余個傳感器，可以實時捕捉井下機械、人員的位置信息并上傳到井上的控制中心。裝有瓦斯、粉塵等檢測傳感器的裝備，可以敏銳捕捉危險信號，及時對采掘工作進行提醒或終止操作。
“原來每月采煤推進度是80米至90米，使用鄭煤機的成套化智能設備后，推進度保持在180米至200米，最高紀錄達267米。”平煤二礦負責人介紹說，以前，一個工作面光操作支架就需要十幾個工人，再加上采煤機、刮板機等設備的操作人員，設備協同全靠嗓子喊。現在各類機械由一個“大腦”協同指揮，通過5G傳輸技術，不僅實現了地面監控及遠程控制，礦井下還解決了原有遠程操作時設備信號延遲的問題。
2020年，鄭煤機推出國內首套由單一廠家提供采煤機、刮板輸送機、液壓支架和智能化控制系統的成套化智能綜采工作面，應用于平煤二礦，一舉解決了原有綜采設備存在的高采石量、高成本的問題。
據介紹，在平煤二礦，智能綜采設備的成功投用，不僅為該礦釋放了千余萬噸薄煤層儲量，還大大延長了礦井服務年限。
2019年以來，鄭煤機把智能控制系統關鍵元器件的國產化作為攻關方向。目前的鄭煤機，不僅是行業內首個提供全自主研發工作面集控系統解決方案的供應商，也是行業內唯一一家可以自主提供液壓支架、采煤機、刮板機及智能控制系統的煤機企業。截至目前，企業在煤礦系統智能化工作面領域市場占有率達40%以上，智能裝備核心元器件已基本實現國產化。
創新團隊領跑“數字革命”
落子智能制造，鄭煤機也曾有所顧慮。作為離散制造業企業，鄭煤機產品類型多樣、定制化程度高，制造過程復雜多變，數字化推進難度大，對生產設備要求較高，項目建設沒有可參考的成熟模型，每一步推進都需要摸著石頭過河。
4年前，鄭煤機成立了鄭州煤機數耘智能科技有限公司（以下簡稱鄭煤機數耘科技）。該公司成立的初衷，就是破解鄭煤機面對不同廠家、多種噸位的30臺AGV需要聯通組網運營的難題。
“智慧工廠建設之初，我們希望在市場上找到成熟的運營方案，然而適配過程卻一波三折，經歷一年多的調試運維，始終不能實現車間所有AGV的完全自動化作業。”鄭煤機數耘科技總經理范公銀介紹說，對于離散制造業而言，由于產品的生產過程通常被分解成很多加工任務來完成，打通互聯互通的物流調度系統就成為智能制造最關鍵的一環，這其中AGV調度系統尤為重要。
為了啃下這塊“硬骨頭”，鄭煤機數耘科技科研團隊天天泡在車間，觀察工序流轉，分析轉運障礙與問題，編寫代碼開發系統，開展測試……
“從零研發，三易其稿。那段時間連做夢都在敲代碼，醒了就趕緊把代碼寫出來。”鄭煤機數耘科技科研團隊技術專家表示，1年之后，AGV智能調度作業發生的問題從原來的每周10起以上降至近乎0起，這意味著終于打通了AGV聯通組網運營的“任督二脈”。同時，物流轉運系統和自動設備高度協同的作業模式從可能變為現實。
如今，走進鄭煤機智慧園區生產車間，重載AGV往來穿梭，鋼板出庫和上下料井然有序……偌大的生產車間內，它們成了最繁忙的“工人”。
加速實施智能化改造和數字化轉型，激活了企業的發展潛力。數據顯示，今年上半年，鄭煤機實現營收189.53億元，同比增長4.01%。同時，該企業在煤機和汽車零部件領域實現了國際化布局，產品遠銷多個國家和地區。
