◎本报记者 罗云鹏 通讯员 王丹丹

    长12.192米、宽2.438米、高2.896米，容积约67立方米，制造一台这样的冷藏集装箱需要多久？总部位于广东深圳的中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司（以下简称中集）给出的答案是220秒。

    近日，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、国务院国资委、市场监管总局联合发布了2023年度智能制造示范工厂揭榜单位名单，中集旗下青岛中集冷藏箱制造有限公司（以下简称青岛冷箱）入选国家级“智能制造示范工厂”。

    如何在不到4分钟的时间内智造出这样一台“大冰箱”，其背后展现出科技与制造的高度融合。

    “数字工匠”替代“老法师”的小木棒

    冷藏集装箱在运输过程中，要经受风吹日晒，对冷藏、保温性能要求极高，除了需要专用温控设备进行温度调节外，还需特殊材料进行隔热保温。

    青岛冷箱发泡工程师庄兴民介绍，冷藏集装箱由内外两层钢板和中间保温层组成，其中保温层的发泡工艺是冷藏集装箱核心所在。

    然而整个发泡过程需封闭式浇筑，混合液流动覆盖到接近40尺的钢板，化学反应不充分，会出现钢板和泡沫黏结不好，导致分层、漏泡等现象，影响冷藏集装箱保温效果。

    “过去只能拿着小木棒敲打冷藏箱‘闻声辨病’，一遍接着一遍。”在青岛冷箱，拥有26年发泡经验的工程师庄兴民被称为“老法师”。

    “影响发泡工艺的重要参数有40余种，有的参数人工难以观测。”庄兴民坦言：“过于依赖人工经验，可能会出现判断错误，或者出现有问题查不出的情况。”

    如何解决这个痛点？中集开出数字化转型升级“药方”。

    2018年，青岛冷箱通过在生产线上部署传感器和物联网设备，采集了整个发泡工艺过程中的各项参数。这些设备与生产设备和系统进行连接，并实时传输动态数据到云平台。

    青岛冷箱数字化技术负责人李强介绍：“工程师对采集的数据进行处理和分析，以获得生产过程中的关键指标和参数，并知晓在什么参数组合之下，发泡会出现化学反应不充分的情况。”

    数字化让工程师对发泡过程了如指掌，同时使冷藏集装箱返修率和返修成本大幅下降，这一点在不良品率最高的顶板生产中表现尤为突出。数据显示，顶板不良品率下降了14%，稳定在2%以内。

    洞悉行业技术诀窍的工程师并未止步于此。当数据积累到了可观量级后，青岛冷箱开始进一步推动工艺智能化升级。

    李强介绍，青岛冷箱通过机器学习算法推动工艺改善，预测在给定生产条件下产出不良品的概率。然后反向优化工艺参数，变事后分析为事前控制。

    在这一过程中，中集总部与青岛冷箱还协同开发出发泡AI预测App，包含参数监控、预测注料、质量跟踪、保压监控等功能。

    “通过AI对工艺参数进行精确控制和定制化调整后，发泡液单张顶板用量从126公斤降至116公斤，实现发泡板材料成本降低8%。”李强介绍。

    值得一提的是，AI的加入也让人工效率从此前的9人天/台降到如今4.5人天/台。按照产能最高负荷计算，以前一天只能生产240台冷藏集装箱，现在可以轻松生产300台，相当于220秒造出1台。

    AI与数字孪生推动工艺智能升级

    在冷藏集装箱的生产过程中，还需大量使用喷漆工艺，漆膜厚度是否均匀是衡量涂装质量的重要指标。

    李强介绍，他们在涂装车间搭建了数字孪生平台，通过物联网平台与产线设备互联，建立产线仿真、工艺仿真。

    以漆膜厚度是否均匀这一问题为例，工程师们通过收集机器人轨迹程序，以样板测试在不同温度、磨损程度、不同压力值下的喷漆膜厚、喷漆范围等，并把这些数据输入工艺仿真软件。

    “通过模拟机器人及往复自动喷漆设备的喷漆过程，可以重现喷漆过程，并可在仿真端对比不同参数下的喷漆效果，供现场参考。” 李强说，“喷涂参数优化仿真能提高漆膜厚度的均一性，并在满足质量要求的前提下降低油漆消耗量。”

    记者注意到，得益于一比一真实还原生产线，青岛冷箱可对生产过程实现实时监控、故障预测和优化调整，为生产决策提供依据，并根据不同优化解决方案，在生产之前改进喷涂轨迹、速度、角度等。

    李强介绍，通过智能工厂建设，青岛冷箱已实现51%的工序完全自动化，生产数据自动化采集率达到75%，以数字化转型赋能企业降本增效成效显著。

    而这一转型的效果在相关生产环节表现得更为直观。如智能排产系统将排程时间从2小时缩短至10分钟，人均效率提升50%，单箱能耗降低16%，发泡材料成本节约8%，生产制造周期缩短21.4%，整体交付周期缩短11.6%。

    事实上，青岛冷箱的智造实践只是中集积极推进两化深度融合和智能制造的一个缩影。目前，中集已打造12家省级、1家国家级智能制造工厂。2023年11月，中集旗下的宁波中集物流装备有限公司打造了全国集装箱行业首家5G全连接工厂。

    中集数据网络中心副总经理张钧表示，下一步中集将结合“数字中集”五年规划，通过高标准引领，力争使集团下属的30家核心企业中有4家国家级智能制造示范工厂、实现省级智能制造工厂占比50%，以全球“灯塔工厂”为目标，迈向“工业4.0”，推进智能制造高质量发展。