位於桐鄉的浙江鑫可傳動科技有限公司新廠房是一座“無人工廠”，今年4月底透過驗收，如今每85秒下線一臺純電動汽車變速器，供應給吉利、北汽、雷諾等汽車企業。“這裡的員工數量只有老廠房的五分之一，但生產速度沒有降低，產品的質量一致性更高了。”鑫可傳動總經理金建華說。
這座“無人工廠”由上海交大智邦科技有限公司設計，其核心是“新能源汽車電驅動變速器智慧製造線”。這條產線的開發成功，源於自貿區臨港新片區的“汽車動力總成智慧製造整合驗證線”，後者將國產數控機床等裝備“連點成線”，具有測試驗證功能。工業和資訊化部將這種國產裝備驗證平臺稱為“交大智邦模式”。
建驗證線破解國產數控機床“矛盾”
長期以來，高檔數控機床等裝備是我國製造業的短板，如何儘快實現這個領域的自主可控？上海市智慧製造研發與轉化功能型平臺總經理、上海交通大學教授習俊通說，國內企業已能提供單臺裝備和單元技術，但國產數控機床很少有機會組成產線。此中包含一個矛盾——一方面，國產機床的可靠性、精度保持性不如一些進口產品，國內製造業企業不太願意使用；另一方面，因為企業不太願意用，國產機床就缺少測試驗證的機會，難以提高質量。
針對這個矛盾，上海交大落實國家戰略要求，提出了建設一條“汽車動力總成智慧製造整合驗證線”的構想，為國產數控機床等裝備和相關技術提供測試驗證平臺。“之所以選擇汽車動力總成，因為這是一箇中高階、高節拍的製造領域，對技術先進性、生產可靠性的要求比較高。”習俊通解釋道，“如果我們讓這條驗證線發揮出了作用，還可以向工程機械、航空航天、高鐵等產業拓展，為智慧製造全面賦能。”
2017年11月，由多家單位聯合發起的上海市智慧製造研發與轉化功能型平臺落地臨港，啟動建設，成為上海市政府佈局建設的首批18個功能型平臺之一。2018年6月，在國家科技重大專項、上海市相關委辦局、臨港新片區管委會、臨港集團以及相關汽車企業的支援下，“汽車動力總成智慧製造整合驗證線”在臨港建成。
為運營好這條驗證線，智慧製造功能型平臺孵化出了交大智邦。這家企業集聚了一批來自上海交大、製造業企業的研發人員。他們利用驗證線開展研發，掌握了高階裝備數字化設計以及智慧製造生產線、數字化車間、智慧工廠規劃建設的關鍵核心技術，能為製造業企業提供系統解決方案。
滬蘇企業聯手為浙企打造智慧產線
“交大智邦的定位，是在機床企業與汽車企業之間搭建橋樑。”公司工程總監陳志祥告訴解放日報·上觀新聞記者，他們消化吸收汽車動力總成關鍵零部件的製造工藝技術，為企業定製高可靠、高精度、高效率的數控裝備，並與國內機床企業合作。
交大智邦為浙江鑫可打造的“新能源汽車電驅動智慧製造生產線”，就是採用這種產品開發模式。憑藉在臨港驗證線上積累的研發和整合經驗，他們針對純電動汽車變速器的殼體機加工、裝配和效能測試需求，設計了整條產線，並與紐威數控裝備（蘇州）股份有限公司合作。交大智邦提供殼體加工數控機床的全套圖紙，紐威負責製造，再由交大智邦負責機加工、裝配、測試整線整合。
今年4月底透過驗收以來，這條滬蘇企業聯手打造的產線執行狀況良好。上下料、打標、機加工、清洗、洩漏測試、線上檢測、壓裝、塗膠、擰緊、磨合測試……線上共計40餘個工位，幾乎全部自動化完成。而在老廠房，浙江鑫可是靠單機加工變速器殼體，靠人工裝配和檢測，還無法進行效能測試。兩相比較，可謂天壤之別。“這樣的汽車變速器‘無人工廠’，達到了國際先進水平。”金建華說，“它也是一座智慧工廠，擁有資訊化管理系統，實現了物流、控制流、資訊流三者協同。每個零件的尺寸都會被自動測量、輸入系統，不需要任何人工。”
據介紹，從這裡下線的純電動汽車變速器，最高轉速超過14000轉每分鐘，最大扭矩為300牛·米，時速180公里，達到國內領先水平。
提升數控機床、機器人產業鏈能級
臨港“汽車動力總成智慧製造整合驗證線”不僅提升了長三角汽車工業水平，也提升了長三角以及其他省市的數控機床、工業機器人產業鏈能級。
在工業和資訊化部部署下，多個數控機床的功能部件在這條線上接受了測試驗證。南京工藝裝備製造有限公司研製的機床運動部件——絲桿導軌，與日本一家企業的同類產品分別接入驗證線，進行了比對測試，發現國產絲桿導軌存在結構設計不合理、水堵故障等問題。於是，南京工藝與交大智邦聯合攻關，解決了這些問題。武漢華中數控股份有限公司開發的數控系統，與另一家日本企業的同類產品分別接入驗證線，比對測試後，也取得了很好的技術改進效果。
透過驗證線實現技術升級的還有金石機器人常州股份有限公司，這家企業生產桁架機器人，用於生產線上的物料運輸。為提高桁架機器人的執行速度，交大智邦與金石機器人緊密合作，在驗證測試基礎上重新設計，將機器人速度提升至6米每秒，重新整理了桁架機器人速度的全國紀錄。
“智慧製造功能型平臺的驗證線採用開放系統架構，保證不同的技術和系統都可接入，能驗證技術的可靠性和成熟度。”習俊通表示，“我們希望與國內更多企業合作，為提高裝備質量提供科技供給，也可直接向企業輸出系統解決方案、核心裝備和製造工藝。”
除了交付浙江鑫可的智慧產線，交大智邦還設計開發了兩條“汽車發動機缸體加工生產線”，一條已於今年2月交付上汽通用五菱，另一條計劃今年底交付上汽通用。
隨著系統解決方案的陸續交付，“交大智邦模式”也在複製推廣過程中。據悉，兩條航空智慧製造整合驗證線已在臨港佈局。智慧製造功能型平臺還在與工程機械、高鐵等產業的大企業對接，力爭合作研發一系列產業共性技術。讓國產裝備和技術擁有能組線的測試驗證平臺，在驗證基礎上開展聯合技術攻關，“交大智邦模式”有望在我國科技和產業創新中發揮越來越大的作用。
欄目主編：黃海華 文字編輯：俞陶然 題圖來源：俞陶然 攝
來源：作者：俞陶然