导读：近年来，用“智能制造”支撑绿色发展成为国内制造业加快碳减排的重要手段之一。以“创新驱动、智能制造”发展为主线，徐工不但制定“智造4.0”战略，还聚焦“双碳”目标蹚出了一条新路。《中国工业和信息化》杂志近日就对徐工装载机的数字工厂建设、信息技术开发、大数据场景应用等进行深度报道。

　　应对气候变化是全球性课题，推进绿色低碳是时代的强音。
 

　　今年以来，碳中和、碳达峰“双碳”目标相继写入了政府工作报告和“十四五”规划，强有力推动各行各业向绿色低碳转型，新一轮绿色低碳革命的大幕正式拉开。
 

数字化+绿色工艺让制造低碳

 

　　对于全球气候变暖，徐工有着深入思考和清晰战略，并不断融合物联网、云计算、大数据、工业互联网等信息技术与制造技术，推进绿色智能制造稳步迈向新里程。

　　早在2012年，徐工装载机便在行业内先推行全流程机器人自动化焊接、结构件粉末自动喷涂等技术，实现了产品全生命周期设计、生产、物流、销售和服务5个环节的智能制造。

　　与此同时，应用绿色制造工艺，对焊接、涂装等作业过程产生的焊接烟尘和挥发性有机物VOCs进行科学化治理。利用智能联网监控，分区域实时监控烟尘浓度，采用发生源捕捉办法，实现焊接区域总粉尘浓度在3 mg/m3以下，达标排放；在VOCs排放治理上，克服产线多，空间小难题，采用分区控制、集中节能治理的原则，实现源头治理、末端捕捉的天罗地网式收集治理，实现高标准排放。

　　在徐工智能制造总体规划下，徐工装载机利用MES系统和IOT平台实现85%以上生产类设备的联网覆盖。设备的健康状态可以实时监控，设备参数、运行状态、故障信息、维修保养、质量管理等信息在电子屏幕上一目了然。

　　同时，采用sysweld焊接仿真软件对结构件焊接顺序进行仿真，利用离线编程软件对新产品进行焊接工艺性审查，通过优化装载机结构件拼焊工艺、改进结构焊接工艺，实现装载机结构件整体焊达率大于90%。
 

大数据+工业互联网让数据变资产

 

　　随着智能制造的深入推进，数据作为生产要素已成为重要资产。徐工装载机作为徐工工业大数据在关键制造过程应用的试点单位，已初步形成“通过大数据分析过程瓶颈并提出解决方案—聚焦主要矛盾攻关改善—评价改善效果并固化经验模式”互促提升模式。

　　基于CRISP-DM模型实现软件定义制造。该模型基于工业互联网实时采集焊接参数、TCP坐标等主要工艺信息，准确识别焊接缺陷，边缘计算网关按照重要告警和紧急告警，向机器人发出控制指令，让机器人停机处理，并通过声光预警提醒操作工进行异常处置。

　　基于图知识库架构搭建全系列设备告警知识库。设备告警分为紧急且重要、紧急、重要、微小四类，均按照图知识库架构进行分类存储。利用故障信息数据源，建立部件退化分析与寿命预测模型，对相关部件的结构状态进行分析诊断，进而推测出其寿命，便于进行预测性维修或保养，降低设备维修成本，提高设备利用率。

　　基于大数据实现生产管理的互促提升。围绕设备运行状态、质量、效率、能源、维保等维度，建立自动化统计报表，符合不同业务人群对数据的快速检索及分析决策。

　　以效率提升为例，先横向比较同类设备的开机利用率，选取开机利用率低的设备作为改进目标；其次通过故障分析报表或待机原因报表快速诊断该设备的主要问题，然后通过会诊提出解决方案；然后对改善效果进行评估，依次往复循环。
 

信息化+场景应用让经营质量高

 

　　大数据价值创造的关键在于大数据的应用。截至目前，徐工装载机已总结输出20余项工业大数据典型应用案例，设备OEE水平提升60%以上。

　　尽管焊接机器人国产焊丝的价格只有进口焊丝的80%，但由于没有成熟有用的信息采集和分析工具，不能准确识别和检验焊丝质量的关键问题，因此，为了保障生产质量和效率，一直使用进口焊丝。

　　在SCADA信息系统上线后，工艺团队对送丝机的送丝马达电流、焊接工艺参数及设备故障信息进行了采集，分析发现，国产焊丝较进口焊丝，故障率及送丝马达电流显著增加，焊粉脱落重量是进口焊丝的3倍。

　　徐工装载机以大数据分析报告为依据，一方面与耗材生产厂家联合开发耐磨耗材，提升镀层均匀度，另一方面对焊接过程异常点进行追溯，准确识别并优化焊接工艺参数，实现了焊丝的国产化替代，年采购成本降低130万元。

　　通过大数据应用，在能源降耗方面同样成果显著。利用智能电表对高耗能设备实现了电量的秒级数据采集，并将能源消耗数据与设备的运行状态相关联，自动统计设备能源消耗。分析发现，机器人待机状态下的瞬时功率为3.13kW，能源消耗占设备总能源消耗的15%。通过对自动化控制系统进行改造，机器人待机状态下的瞬时功率降为0.83kW，实现单台能源消耗降低10%，年经济效益超300万元。

　　以徐工智能制造4.0战略为指引，徐工装载机持续深耕大数据应用，不断摸索适于企业的应用规范，在智能技术、智能制造、智能产品、智能服务等方面，一直进行着完善与升级，没有停步。

　　以上为《中国工业和信息化》杂志2021年9月刊总第38期报道选摘。