在珠海高栏港,三一海洋重工有限公司(下称“三一海工”)生产车间,就像一个巨无霸一般的钢铁世界,里面排列着各种各样大型钢铁装备零件,机器人挥舞着手臂,精准自动焊接。
厂区总人数达3000余人,研发人员超500人,主要生产岸桥、场桥、门座、正面吊、堆高机、重叉、抓料机、集卡、伸缩臂等港口和物流装备。这些设备大部分将漂洋过海,出现在各大港口。
“目前三一海工的海外销售占比已达2/3,来自海外市场的港机订单以及港机产业的数智化、低碳化机遇给了我们十足的信心。”三一海工总经理陈静介绍,在过去的 6 年里,三一海工复合增长率高达 30%,海外销售更是连续多年保持着超过 85%的强劲增长态势。
作为拥有全球重工业唯二的两座“灯塔工厂”,三一集团的数字化水平可见一斑。陈静也曾参与和见证过长沙18号工厂的“蝶变”。该工厂是三一集团的其中一座“灯塔工厂”。
到了三一海工,陈静发现,这里的数字化比18号工厂还颇具挑战。三一海工原来是做小港机,后来逐步涉足大港机,厂房的工艺布局也要全流程的优化,原有的物理结构就很难做到顺滑过渡。
“18号工厂光一个厂房的占地面积就有10万平方米,而我们这里1号厂房只有4.7万平方米,能调整的空间存在限制;18号工厂能做到一块钢板进去、一辆整车出来,而这里的产品基本上没有两台一模一样的,一些产品对用钢需求是大的大、厚的厚,典型的小批量、多品种。”陈静说。
引进到三一海工的机械手,只是打开了数字化的一扇门,至于设备怎么切割、折弯、焊接,背后的算法和编程,受限于产品的定制化程度高,都只能依靠自己,供应商帮不了。“机器人和人不一样,人觉得很容易的事情,对机器人来说却很复杂。”
相比早期,员工拎着焊枪自己上,能干、肯吃苦就基本满足用工需求,但现在,重体力活已经很少了,新进的一线员工都要求有一定学历,起码懂编程。
如今,工人们通过编程,指导机器人怎么干活;工人同时变身管理者和监督者,要了解计划、物料准备,并监督机器人干活。
一些用在港口的设备,动不动上百米长、上千吨重,一根主梁就100多米长,它们像庞然大物一样伸长手臂,却能灵巧抓取。
“整个主梁的平整度误差不允许超出2毫米,而很多地方都是机器来焊接,这非常考验我们的技术。”陈静说。
港口运营商马士基曾派出10多个人的团队,在三一海工驻扎了一个月。但三一海工的技术让他们感叹,这里的焊接技术在全球也是独一无二。
数字化改造,让三一海工有了脱胎换骨的变化。厂房还是那个厂房,最近短短三年间,产能就已经翻了一番,但小港机的厂房面积没有增加。
“我们2022年的销售额是40多个亿,到年底我们预计能突破100亿元。”陈静说道。
一般来说,数字化需要数据,而数据采集就涉及传感器。陈静坦言,相比西门子,国内在变频器、PLC等基础元器件还存在一定差距,但国内在软件控制上有独到优势,在效率上能高出一截。
陈静解释,集装箱轮胎吊的自动化,三一海工的设备每小时能做到20次作业循环,而别的设备则16次左右。在天津太平洋国际集装箱码头,三一海工在效率上能比传统自动化设备多出4个集装箱。
“很多码头泊位资源很紧张,船停靠是按小时收费。一个装载较多集装箱的船舶,节省一小时就从另一方面代表着能省下几十万元。”陈静说,船方选择码头,也会非常讲究装卸效率。而效率高的码头,自然也容易吸引航运公司。
这是怎么做到的?当集装箱被吊车抓起来,要从一头运到另一头,再用卡车拉走,这样的一个过程叫“一个MOVE”。一个集装箱往往重达几十吨,如果起吊抓不准,还要重新抓取;集装箱落在卡车上不够精准,也同样要重新卸放;在起吊和卸放的中间,还存在一个类似抛物线的最优路径,吊多高、沿着怎样的路径走,都要快速计算出来;甚至中间遇到突出障碍物,同行可能要高出3米,而三一海工只需要在高出0.3米的上空掠过,缩短了运输距离和时间。
运输距离和机械机构也有一定关系。在有时长达上百米的高空起吊过程中,如果机械面很平整,传感器在计算时不可能会出现偏差,而在极端情况下,起吊运输就像过山车。
借助GPS、AI视觉、3D扫描和数字孪生等技术,巨大的吊车也拥有了眼睛和耳朵,变得耳聪目明。“这就要比拼大家的研发实力。”陈静说,三一海工光自动化团队就有200多人,一些设备只能识别出秒级数据,而三一海工能做到微秒级,意味着数据更精准、后台算法更精准。
凭借过硬的产品质量,三一海工不断开拓国际版图。陈静对三一海工市场占有情况的各项数据如数家珍:三一海工的电动正面吊、电动堆高机、电动重叉、电动集卡等新能源产品在全球市场的占有率超过 80%。
“全球四大港口运营商用的所有电动产品也基本都是我们的,有时候他们还不得不用我们的,因为我们的经过了大批量市场检验,而国外产品在性能上还没达到完全敢用的程度。”他说。
目前,三一海工也在加速海外生产制造,印度基地年产能能达到10亿元,并计划在欧洲筹备第二工厂。
就意味着,要有完整的海外采购体系,也不可能全部都从国内采购过去,而是全球化采购、全球化生产、全球化用工。
“在欧洲,包括研发人员等,当地人要提到八成以上,中方可能就那么几个人。我们计划成立欧洲采购中心。”陈静透露。
例如,英国开的是右舵车,欧洲与国内的排放标准不同,对零部件选型不一样;欧美人体型更大,要求驾驶室更宽敞,甚至要有扶手;欧美怕热,空调将驾驶室温度降下来,用时5分钟还是3分钟,他们都会比较在意。
“再比如,设备的某个拐角有锈迹,并不影响设备性能,但欧美对产品质量细节比较在意。”陈静说,很多细节靠我们是想不到的,只有让本地人参与研发,才能更好读懂当地市场需求。
陈静强调,出海不是出口,出口只是把产品卖到海外。在很长一段时期,“中国制造”不仅卖不上价格,还被扣上粗制滥造的帽子,“因为我们对质量没那么高的要求,觉得能用、好用就行,但至于起吊的时候集装箱是否嘎吱嘎吱响,并不在意”。
“现在,中国智造在质量上也有了显著提高,三一海工的产品甚至比国外同类型产品能卖出更高价格。”陈静说。
在更好读懂海外市场需求的同时,三一海工实现全球布局的底气在于,率先向电动化转型。
目前,三一海工全方面覆盖纯电、增程、换电三大技术路线,并结合码头更复杂的场地要求,开发了行业首款换电小车、小型自动充换电站等产品,实现用户直达作业现场,“吃个饭的时间就能充满电,如果加急,换电只需要8分钟”。
一直以来,中国油价高电价低,欧洲油价低电价高,因而,中国快速实现电动化“弯道超车”,加速完善了国内的新能源产业链。如国内新能源的“三电系统”(电机、电控、电池),到新能源基础配套设施如换电站、换电小车,都形成了成熟的解决方案。
而三一集团的提前布局,抢到了技术的红利。从 2018 年便积极地推进产品的电动化进程,面对全球化、数智化、低碳化,三一集团创始人梁稳根喊出了那句著名的口号,“要么翻身、要么翻船”。
相比同行们,刚开始推出同类新能源产品,三一海工从2019年推出电动设备开始,预计到今年底在全球累计销售超过1500台以上。这成为三一海工新的增长极。
【智力支持】国家工信安全中心-广州大学数字化的经济创新发展研究院、广州大学管理学院