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走进张小泉智慧工厂试制车间，一排排崭新的自动化设备正在连续运转，诺大的作业现场只有寥寥几人。这座2017年底筹建投产的车间如今已成为张小泉刀剪制造核心的研发、制造工厂，杭州市工厂物联网的示范基地，浙江省企业管理现代化创新成果的典型代表，传统五金刀剪行业革故鼎新的先锋阵地。 随着近几年来我国人口红利的逐渐消失，传统制造业的人工成本越来越高，导致传统制造业不得不调整企业产业结构，通过智能制造转型升级，创新发展。自2017年起，“张小泉”开始逐步淘汰落后产能，调整产品结构，布局自动化产线，开展大规模技术改造升级，取得了积极的效果。 “现在的刀剪都是机器人做的啊？！”试制车间自动化程度之高，每每让来访的参观者印象深刻。 的确，试制车间的生产效率和智能化程度在全厂甚至同业中都是相当高的，“张小泉”也是全国刀剪行业率先应用机器人的企业之一。几年前，企业已引进自动落料生产线、包装自动生产线、注塑机械臂、加工中心等自动化设备，这两年更是投入重金，引进开刃机器人、焊接机器人、水磨机器人等自动化生产设备。 在试制车间的显眼处，一台台方方正正的工作站引起了笔者的关注。工作站内的机器人正抓取起一把刀具毛坯，通过相机识别轮廓后自动生产开刃轨迹，循着轨迹打磨开刃完成后经过输送链又被运送到下一个工作站完成打蜡抛光工序。正在一旁调试设备的技术人员告诉笔者，这套设备叫做机器人开锋自动化工作站，它采用国际领先的机器人智能技术，通过传感器配合机器人及打磨、开刃、抛光等设备，完成刀具倒边、开锋、抛刃口三道工序。 “机器人的应用大大降低了工人的劳动强度，尤其是在产品质量的一致性方面作用明显。”技术人员如是说，“设备连线生产，配合机器人智能视觉系统、恒定力控制系统，确保刀具开刃后锋利度达到国标优秀，刃线偏差控制在±0.1mm内。”因为刀具生产过程中减少人工干预导致的产品质量稳定性因素，可确保同批次产品一致性。 据了解，开刃工作站是2018年引进的开刃机器人的升级版，1个操作工可以同时负责4条产线操作，平均产能1850张/天（按照每天10小时），相比人工节省达80%。 除了实现了生产环节自动化外，“张小泉”积极研究适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统。企业最新引进的水磨自动化生产线，机器人重复定位精度为±0.02mm，保证刀具上料精度控制在±0.02mm，提升刃口精度保证±0.05mm，且适合长周期作业，生产过程数据实时监控，可根据实际订单要求进行产能调整，实现智能化柔性生产。这种生产线既可适应产品更新换代快的特点，又可以利用流水线生产的高效率来降低生产成本。 在试制车间的指挥中心装有24块大屏，实时跳动着车间动态、设备运行状况、能耗分析、生产计划执行情况等数据。 这个“张小泉”在东洲制造基地打造的智慧工厂依赖无缝集成的信息系统支撑，是一个十足的“数字化车间”，车间总体设计、工艺流程及布局均已建立了数字化模型。车间以MES制造执行系统为核心，集成企业既有的ERP企业资源管理系统、OMS销售管理以及Shop Floor现场控制系统，实现ERP系统计划、物料和主数据、工艺指导BOM、库存信息，以及OMS销售管理系统的产品销售数据，能够将生产指令实时下达至现场控制系统，并及时向ERP反馈产量、物料消耗以及库存情况，实现全厂智能制造信息闭环。 信息化系统完成后，可以在统一平台上集成订单管理、订单跟踪、计划排程、计划跟踪、生产指令、实绩管理、生产管理、生产统计、质量管理、设备管理、能耗管理、看板管理、工艺管理等功能。同时，基于华为云边缘计算网关平台、华为云IOT通用PaaS以及华为工业云PaaS等平台对生产过程产生的大规模业务数据、过程数据和结果数据进行收集、抽象和建模，实现关键工序的大数据分析。 智慧工厂在自动化设备基础上通过设备管理功能实现自动化设备数据实时采集、监控，并进行大数据分析和预测，最终通过统一的数据集成平台实现数据共享。智慧工厂的智能化生产管理，实现管理脱离部分人员，保证以产品为中心的数据的完整性、及时性和统一性，为管理决策提供可信的依据。 “张小泉”是中国刀剪五金行业第一批上线工厂物联网系统的企业，智慧工厂的成功实施，是传统五金刀剪产业转型升级的一次积极且非常有意义的尝试。运行过程中不断积累的海量工业数据，如工艺参数、营销数据、库存数据、质量数据，使得通过大数据驱动“智能化突破”成为可能，为最终建立“五金刀剪行业大脑”奠定扎实的基础。 鉴于东洲制造基地智慧工厂的成功，将于今年底建成投产的张小泉阳江刀剪智能制造中心项目将完全复制应用智慧工厂成果，甚至在自动化、信息化建设方面投入力度更大，成效更好。 阳江基地将整体规划15个左右的工序工步进行针对性的重点研究论证，借势基地的生产落位，摸索出一整套传统刀剪五金生产过程的自动化控制和管理的办法、机制和体系，并反向服务于东洲基地的自动化改善，争取在本期五年计划完成之际，整体达到60%左右的工序工步可以实现串联自动化生产，并通过“AGV+无人叉车+传输线”技术和装备实现物流流转。 同时，阳江基地通过建设企业资源计划管理系统（ERP）、商业智能分析（BI）、客户关系管理（CRM）、仓库管理系统（WMS）、制造执行系统（MES）等信息化模块，进一步优化业务管理流程，加快运营效率。 为增强检测能力，定量化控制产品质量，阳江基地将建设独立的检验、测试中心，对来料、制程、成品等相关产品主要的技术参数实施监控。测试中心完善的检测设备将对企业内部原料入厂、生产制造到成品出厂的整个制造过程进行全程测试监控。 未来与国际品牌的竞争，亦是底层智造技术的竞争。阳江制造基地的建成，将是一座真正意义上实现生产自动化、仓储智能化、运营信息化、管理精益化、决策数字化的智慧工厂，是中国刀剪五金生产的门户，对中国刀剪五金产品广泛参与国际竞争将发挥不可替代的作用。 “张小泉”作为中国刀剪制造业的典型代表正在朝着智造工厂迈进，驱动和引领产业实现跨越发展和变革升级，未来可期！ |
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