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從3D打印到AR 黑科技走進GE工廠

在智能制造的工廠里,沒有什么是科技解決不了的問題。如果有,就嘗試用更先進的科技來解決。

全新啟動的GE中國智能制造技術中心(AMTC)就是這樣的工廠縮影,也是工程師可以探索更多科技與制造相結合的地方。

“我們不會讓他們(工程師)一直待在教室里面。最重要的是要把工廠的問題拿進來,到這個地方來培訓,他們可以試,其他同事可以給意見,這樣就快。我們是這樣的創新理念。”GE中國智能制造技術中心總監黃群健這樣告訴第一財經記者。 這個GE首個海外智能制造中心的三大功能包括辦公、培訓和進實驗室做實驗,探索多種科技與制造相結合的過程。“制造相對來說都是第一線的,但是工程師確實要提升:一方面是專業技能要提升,另一方面是領導力也要提高,他們以后不再僅限于在工廠,還要走出去。”黃群健說。
智能制造一瞥 在這里,有金屬3D打印的展示,只要在電腦前設計好3D模型并成功輸出,就可以得到你想要的實物。不同于看到的樹脂材料的3D打印,金屬3D打印的材料是粉末態金屬,通過激光熔融凝固一層層粉末,疊加后成型。 “鈦鋁合金是現在最前沿的航空發動機上采用的一種新型材料,只能通過EDM這樣的技術手段來實現。”工作人員如此介紹。現場還展出了“國產大飛機C919發動機渦輪葉片”,一件鈦鋁合金3D打印產品,這件產品的制造商是去年被GE收購的瑞典公司ArcamEBM。 在問及材料或技術上是否會遇到限制時,工作人員回答說:“理論上沒有任何的限制,這個是電子束,電子束是什么?我們為什么只能打金屬?因為金屬能導電,電子束就是電的一種,有3000瓦,所以理論上如果說這個金屬的熔點是在3000攝氏度以下的,都可以進行3D打印。” 換言之,真正構成限制的是對材料、建模的研發能力,正因如此,市場應用上最有前景,或者說市場潛力最大的行業才會對金屬3D打印進行更多的嘗試,比如鈦合金廣泛應用在航空航天,還有醫療骨科植入領域。 而3D的數字化裝備技術還帶來了更多的可能性。 在沒有設計工程師的情況下,3D的激光掃描技術可以大顯身手,比普通的掃描更加快速和精準,可以在加工之后同原設計圖進行比對,查看偏差。以此作為質量檢測,可以跟原來的設計比對,盡量減少做重復的工作。 此外,也可以通過逆向工程“復制”設備——前提是要對所有零部件掃描還原并進行裝配。其好處在于可以在電腦上做虛擬建模。在工廠裝配為成品之后,確保功能、效率還能滿足設計要求,就可以拆卸下來,送到客戶那里。 AMIC還展示了光導智能裝配,主要的技術點在于投影和體感模塊的引入。投影可以把裝配的建議、操作的程序直接投影出來。而且還有體感,工人在操作中一旦出現失誤,機器就會進行提示,只有正確操作才能保持運轉。 這要歸功于紅外攝像頭的應用。以后哪怕一個員工突然生病請假,臨時找一個頂替的員工就可以操作了,既能防錯,也可以加速流程。
國產化的商機 這些技術出自于GE收購的公司或者與合作伙伴的配合,但是黃群健說,事實上,他們也在比對、選用中國的技術方案。 以無人駕駛的物流小車為例,通過激光雷達對工作區域進行掃描,規劃地圖和路線就可以自主進行貨物運輸。盡管生產商是GE投資并在加拿大生產,有100多位軟件工程師,但第一財經記者此前在張江采訪時也看到國內的公司同樣在探索類似的技術。 這也正是商機所在。“國內做這種很快的,技術很類似,但是成本要便宜50%以上。所以對我們來講,實際上并不是追求高大上,我們追求的是好用,工廠用得起的技術和方案,所以我們也會看本地的技術。工廠的資源也很有限,我們的目標是幫工廠降低它們的成本,這些實際上在等待大量的國產化。”黃群健說。 同樣,還有可穿戴設備與AR(增強現實)在工廠的應用,目前主要應用于解決工程復雜的裝配,還有遠程協助。AR眼鏡功能很多都集成在這個眼鏡上。戴上眼鏡后,在現場看到的與后臺遠程工程師看到的場景相同,后方可以直接看到前線的操作,并進行指導,可以提高生產效率。 在GE全球副總裁、中國區供應鏈副總裁馬盛隆(Steve Meszaros)看來,AMTC所展示的種種先進技術可能為中國供應商提供有用的工具,提升其勞動生產力和競爭力。 無論是3D的數字化裝備技術還是AR的運用,唯一的區別在于算法。“算法才是核心。設備,外面都能買得到,再加上應用,真正的算法是不同的。”黃群健說。在他看來,確保所有的工程師沒有任何障礙地接觸到一些先進的數據、工藝和專家是AMIC的意義所在,也才能推進智能制造更好地走進工廠。 GE全球高級副總裁、GE中國總裁兼首席執行官段小纓接受第一財經記者采訪時表示:“對GE來講,更關注的是這些技術的實際應用,這些應用必須是以提高生產效率為準的,我們也希望這個在整個制造業產業鏈當中能跟所有的合作伙伴上下游分享。”

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