本報訊（記者 王嘉）小米“黑燈工廠”每分鐘生產(chǎn)60部智能手機、武漢美的智能工廠每18秒有一臺空調(diào)外機下線……眾多智能制造行業(yè)生產(chǎn)能力的“硬核”提升都源于智能化生產(chǎn)模式。記者近日在航天科技四院401所內(nèi)，也見識到了這種“黑燈工廠”。

　　“黑燈工廠”不全“黑”　　　　   

　　生產(chǎn)線上映入眼簾的是一排排加工機械設(shè)備正自動進行著各項作業(yè)任務(wù)?！昂唵握f，‘黑燈工廠’模式就是工人下班后，設(shè)備仍能‘堅守’崗位，按照系統(tǒng)命令進行機床負載監(jiān)控、孔加工刀具破損等各類檢測，檢測完成后，開始‘自主’加工，一個方箱上的4個頂蓋加工完成后，另一個方箱就會自動‘上場’”，航天科技四院401所八室副主任周峰介紹，“它的核心是如何提高設(shè)備利用率，難點是如何在現(xiàn)有設(shè)備上做文章，改造現(xiàn)有設(shè)備，而不是重新引進自動化生產(chǎn)線?！?/p>

　　“‘黑燈工廠’模式是目前解決科研生產(chǎn)能力提升問題的最優(yōu)方案。”周峰介紹，研發(fā)團隊以提高設(shè)備使用開機率和有效加工時間為核心目的，本著經(jīng)濟節(jié)約、省時省力、后續(xù)開發(fā)性強的原則，在人力和物力不增加的前提下，基于現(xiàn)有的臥式加工中心等設(shè)備，進行了適度的設(shè)備信息化、生產(chǎn)過程自動化改造和升級。經(jīng)過幾個月的試行，2019年底，最終確定了適用于點火裝置金屬件和安全機構(gòu)柔性制造單元的“黑燈工廠”模式——夜間自動化設(shè)備進行產(chǎn)品粗加工，白天工人上班后進行精加工及后續(xù)操作。

　　這種“白+黑”的生產(chǎn)模式將適合機器干的事交給機器，適合人干的事交給人，形成了人歇、設(shè)備不歇的“人機協(xié)同”狀態(tài)，既提高了設(shè)備使用的開機率，又降低了工人的勞動強度，一經(jīng)試行，就達到了生產(chǎn)效率提升2倍的預(yù)期效果。

　　“黑燈工廠”配備“智慧大腦” 

　　產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)的連續(xù)性和加工過程安全性，這些是“黑燈工廠”模式能否順利運行的關(guān)鍵性問題。為此，團隊對設(shè)備進行了“量身定制”的系統(tǒng)開發(fā)和工藝優(yōu)化，成功應(yīng)用了刀具壽命管理技術(shù)、刀具破損檢測技術(shù)、機床防撞監(jiān)控模塊等關(guān)鍵技術(shù)，為其打造一個能夠“自主”識別、判斷、控制、說話的“智慧大腦”。設(shè)備負載監(jiān)控就像“智慧大腦”的一雙“火眼金睛”，具備“看穿”機器運行狀態(tài)的能力，對設(shè)備加工負載進行實時監(jiān)測、采集、顯示，判斷設(shè)備是否在正常運行狀態(tài)并做出相應(yīng)處理，是一個可靠的“黑燈工廠”運行“安全員”。

　　針對加工生產(chǎn)的主力軍——刀具，團隊開發(fā)了能實現(xiàn)刀具磨損、破損在線檢測、“提醒”和自動補償?shù)牡毒咂茡p檢測功能，還進行了刀具優(yōu)化、刀具壽命管理等6個方面的優(yōu)化和升級。刀具的使用、更換和成本的控制變得一目了然，還能“提醒”下班前檢查狀態(tài)的工人及時“補換貨”。

　　工件在線檢測能在機械加工完成后，對加工部位進行檢測，判斷加工工件的尺寸是否符合公差要求。就像在機器里放進了一個“產(chǎn)品檢驗官”，能實時檢測零件的加工尺寸、判斷產(chǎn)品的穩(wěn)定性，并根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和刀具破損的狀態(tài)“叫?！鄙a(chǎn)，且只需花費人工檢驗時間的三分之一。

　　此外，團隊還從“黑燈工廠”模式可能會發(fā)生的機床嚴重撞擊和產(chǎn)品批次報廢問題著手，進行反向推理和驗證，解決了需要人員進行的檢測零件尺寸、異常處理、坐標系確認、刀具維護、設(shè)備關(guān)機等相關(guān)操作和安全生產(chǎn)問題，保證了設(shè)備在無人干預(yù)的前提下實現(xiàn)連續(xù)加工和自動關(guān)機。自2019年7月試運行至今，在示范車間里，該模式已有4套設(shè)備成功應(yīng)用，目前可實現(xiàn)點火頂蓋、安全機構(gòu)零件殼體、蓋的多型號、多零件、混批次柔性的夜間無人值守加工，具備24小時連續(xù)作業(yè)的能力，單個產(chǎn)品的產(chǎn)能提升2到3倍，成功實現(xiàn)了智能制造生產(chǎn)能力。