用“智”变重塑工厂的“骨骼”与“大脑”

胡虹 沈莉

这里听不见嘈杂喧嚣的机器轰鸣声，看不见工人穿梭奔忙的身影，耳边唯有机械臂运转时发出的轻微嗡鸣声和AGV(自动导引运输车)循迹而行的滑轨声……走进中国煤炭科工集团重庆研究院(以下简称重庆研究院)的矿用仪器仪表智能工厂，眼前的场景颠覆了人们对传统工厂的固有印象。

投资4500余万元的矿用仪器仪表智能工厂自2022年10月建成投产以来，不断升级迭代，将数字孪生、5G、大数据、边缘计算、AI(人工智能)、工业互联网、机器视觉的质量检测等技术融入生产，为传统煤炭设备制造企业注入澎湃科技动能，实现从“汗水驱动”到“数据驱动”的“智”变升级。

生产线上的效率革命

走进矿用仪器仪表智能工厂，只见一台机械臂正在大显身手。它以0.05毫米级的精度，精准无误地将各组件逐一定位、抓取并组装，整个动作一气呵成。

过去，这道工序全靠老师傅火眼金睛辨细节、凭手上准头控误差。

智能生产线上，机械臂正抓取产品进行组装。林毅东摄

“以前组装一台传感器，心里总绷着一根弦，生怕哪一步出错。一天忙下来腰酸背痛，产量始终上不去。”矿用仪器仪表智能工厂负责人李莹莹说。

“如今，智能生产线核心工序全面实现自动化，一条生产线单班运行7个小时，能完成300台传感器生产任务。过去，9名工人7个小时全力协作只能生产200台传感器。无论是生产效率还是产品质量，都有着天壤之别。”李莹莹指着矿用仪器仪表智能工厂的智能生产 线说。

值得一提的是，该智能生产线生产的每件产品一“出生”，就拥有独一无二的编码。

当智能生产线上的传感器流转至特殊气体自动检测模组时，系统会自动通入标准气体进行标定。随后，传感器进入专用老化测试箱，模拟井下实际工作环境，进行7天至15天严苛试验。整个过程中，所有老化检测数据都会被实时采集，并与产品编码一一绑定，上传至MES(制造执行系统)。

“这意味着我们生产的传感器，其‘出生证明’和‘成长档案’都能精准溯源，不仅为产品质量上了双保险，更让煤矿井下安全监测有了可查证、可信赖的技术支撑。”李莹莹说。

打造“会思考”的库房

除智能生产外，在矿用仪器仪表智能工厂，物料管理也变得轻松起来。

“如今，我们取货再也不用‘翻箱倒柜’。”重庆研究院测控分院副院长谭凯拿起一台PDA(掌上电脑))边操作边说。

只见他输入一个物料编码，几米外的货架上，一个货位瞬间亮起绿色指示灯。与此同时，RCS(机器人调度系统)迅速下达指令，AGV随即精准地将目标货箱送至指定地点。

“以前干这活儿全靠体力。”谭凯回忆道，“出入库全靠人工手写卡片记录，月底盘库得全员上阵，翻台账、对实物，忙得脚不沾地，还总免不了出错。”

“现在可大不一样了。”谭凯话锋一转, “WMS(仓储管理系统)给每个货位都配备了电子身份证，需要什么物料，只需在系统上一键调度，货位就会亮起指示灯。AGV自动取货，准确率高达100%，效率较人工提升了1.5倍。”

“这个‘会思考’的仓库，是智能工厂物流环节高效运转的智能中枢。我们用数字化指令打通物流堵点，让原本烦琐的物料管理变得清晰可控，为生产效率提升按下加速键。”谭凯说。

全域决策的“最强大脑”

在李莹莹看来，矿用仪器仪表智能工厂的智能，并不是简单的“机器换人”，其核心在于构建了一套多维度、全链路的智能运转体系。

“我们的智能工厂拥有先知先觉的感知能力、环环相扣的协同能力和运筹帷幄的决策能力。”李莹莹说。

矿用仪器仪表智能工厂车间各处遍布的传感器，如同工厂的“神经末梢”，可实时捕捉环境温度、设备转速等数据信息，让原本看不见、摸不着的生产过程，变得全程透明、可感可知。

依托ERP(企业资源计划)、PLM(产品生命周期管理)、MES、WMS等系统，矿用仪器仪表智能工厂实现从设计研发到生产交付的全流程软件、硬件无缝集成与数据互通。曾经的“信息孤岛”被彻底打破，整个工厂仿佛一个协同联动、高效运转的有机生命体。

矿用仪器仪表智能工厂利用边缘计算、AI、大数据分析、虚拟现实、数字孪生、物联网等新一代信息技术，打造出涵盖研发设计、生产制造、质量检测、物流仓储和设备运维5个环节的18个智能制造应用场景。

矿用仪器仪表智能工厂一角。林毅东摄

在一系列智能技术的加持下，矿用仪器仪表智能工厂交出了一份沉甸甸的成绩单。“2022年投产以来，我们的生产效率总体提升30%，资源综合利用率提高10%，研发周期缩短23%，运营成本降低15%，产品不良品率下降32%。”重庆研究院总经理助理樊荣说。

扎扎实实的转型成效，让矿用仪器仪表智能工厂得到从地方到国家层面的高度认可。2023年，该智能工厂入围国家级智能制造示范工厂揭榜单位及优秀场景名单；2025年，该智能工厂获评工业和信息化部“卓越级智能工厂”。

谈及未来规划，重庆研究院党委副书记、总经理李建国表示：“未来，我们将借助AI大模型、工业元宇宙等前沿技术，驱动智能工厂持续进阶。我们计划在‘十五五’期间打造一条信息化生产线专区，同步推进设备与生产线提质增效，通过高效智能化改造，重塑生产架构，实现全流程智能化跃迁，加速迈向‘领航级智能工厂’。”