趙鵬 封面新聞記者 李茂佳

夜幕降臨，一座“伸手不見五指”的工廠，傳來了金屬闆與機床“咔哒咔哒”的按壓聲。夜色中，隻有設備狀态指示燈、品質檢驗燈以及自動行進的AGV小車激光發射器在泛着微光，整個上萬平方米的生産車間都處于“黑燈”狀态。

在8月22日召開的2022智博會上，由上海交通大學重慶研究院和交大智邦在上海臨港建成的國内汽車動力總成制造領域首個“黑燈工廠”亮相，該工廠無須人工操作，把生産完全交給機器。

“黑燈工廠”

隻有機器人“加班”的全自動生産線

“黑燈工廠”涵蓋了機械加工設備、工程輔機、柔性桁架機器人系統、地面固定式機器人系統、AGV物流系統、立體倉庫，以及相應的MES管控軟件、AGV車間調度系統、WMS立體倉庫管理系統等。

利用數字化和智能化手段，讓工廠從原材料到最終成品，所有的加工、運輸、檢測過程均在空無一人的“黑燈工廠”内完成，實現了真正意義上的無人作業。

上海交大重研院智博會展台現場。

“這裡的每一個工位，都有一個編号，對應不同的機器人，而且每個機器人都有相匹配的工作。”相關負責人介紹說，即便碰上趕工期，也不需要工人加班，作業機器人就能完成成品生産的全流程工作，解放人工又能提高生産效率。

這座“黑燈工廠”通過智能制造協同系統實現全流程的數字化生産，工件在上料端通過打碼和掃碼作業，将工件的信息存儲到MES系統中，在每個生産環節數據采集系統将采集的信息和工件的RFID識别碼綁定，從而獲取工件全流程加工信息，最終實現整個生産流程的全數字化跟蹤。

正是通過這種“連點成線”的方式，“黑燈工廠”形成了一條全自動生産線。通過“黑燈工廠”信息系統做支撐，自動排程系統就可以發号施令，各個節點的機器人接收到任務安排，就會開始相應作業工作。

在這條生産線上，共有15台機器人，可以實現114秒就下線一台缸蓋，相比人工生産，效率至少提高2倍。

智能化的“分揀員”

本屆智博會上，“黑燈工廠”的“超級助手們”也來到了現場。

其中，AGV機器人能娴熟地将工件毛坯從物料運輸AGV轉運到生産線上，接收到成品作業信息後，就能立刻趕到流水線上将制作、清洗完成的發動機缸體零部件取出，送到指定的位置檢測，又緩緩地退回到流水線繼續工作。在最短的時間完成最多的物料運送工作，空間利用率和配送效率都有了很大提升。

立體視覺引導協作機器人智能化分揀與上下料系統

這台功能強大的分揀機器人名為“立體視覺引導協作機器人智能化分揀與上下料系統”，它是由立體視覺掃描單元、協作機器人執行單元、工件前序理料平台、底台、電氣及運動控制單元等多個單元組成的一套複雜的智能化自動化工作站。

高标準的“質檢員”

質檢的效率與準确度，直接影響着企業的生産效益。在傳統工廠中，質檢通常是靠人眼檢查異常産品，存在着不少弊端，例如人工質檢因視覺疲勞導緻很多誤判，産品質量信息不能及時回傳給生産端，難以形成可以量化的質量标準等。

對此，“黑燈工廠”研發機器人視覺柔性檢測系統，實現全自動在線檢測，自主工作，可以做到24小時無人值守，減少人工勞動力，提高設備利用率至95%以上。

采用擺動線激光傳感器為核心的機器人視覺柔性檢測系統，通過對零件自動測量獲取質量數據，實現零件非接觸式全自動尺寸檢測（包括常規測量和分析測量），還可結合自動上下料，對已區分合格與否的産品進行自動分揀。

全天候的“安全員”

“黑燈工廠”建設目的是通過減少附加值低的崗位實現“少人化”。在綜合考慮效率、成本等因素的基礎上決定哪些工作由機器完成，哪些由人完成，這是一個人機協作的過程。

尤其在“安全”保障方面，人機協同就顯得更加重要。雖然“黑燈工廠”實現了少人甚至無人化作業，但在整體的安全運維方面，團隊下了不少功夫開發出智能巡檢處置機器人。

“通過這套智能運維系統，我們希望能夠降低人工巡檢的頻次。”現場相關負責人介紹說，“因為無論是檢查工廠中運作的設備，還是進入到部分狹小空間，都會存在一定風險。”

巡檢與處置機器人。

巡檢與處置機器人可代替人工實現室外環境的固定路徑巡檢、記錄數據以及應急處置，幫助提高作業效率，同時減少人員危險作業的損失。現在已經具備進入飛機、公共汽車、火車等交通工具内部狹小空間作業的能力。

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