湖南中南智能裝備有限公司成立於2017年12月，是由湖南省國資委批准設立、湘投集團旗下的省屬國有先進智能裝備制造及數字化服務平台。公司以工業機器人為核心、工業互聯網為平台、基於工業互聯的超精激光核心裝備為主攻方向，致力於全產業鏈智能制造產品及數字化服務。目前，中南智能共有長沙長泰機器人有限公司、湖南工業智能體創新研究院有限公司、中南智能激光科技有限公司三家子公司及湖南工業4.0創新中心。
作為國內最早一批研制智能制造機器人的企業，湖南中南智能裝備有限公司（簡稱“中南智能”）也是省內唯一擁有工業機器人自主研發和生產制造能力的企業。值得一提的是，中南智能在機器人控制與感知、視覺傳感、數字化孿生等方面擁有核心競爭力。產品和技術覆蓋110余個工業場景，在行業居首位，也是國內機器人行業實施首台套項目最多的企業。
“截至目前，我們已為東風汽車、濰柴動力、中國中車、海螺水泥、特變電工等行業龍頭提供了超百個數字化智能制造解決方案，並牽頭制定行業相關標准15項。”日前，中南智能長泰機器人董事長、工業智能體總經理高狄表示，縱觀制造業智能化轉型的歷程，就是用機器設備替代人工、超越人工的過程，這個過程也正是中南智能發展的一個縮影。
價格僅為進口產品的一半
2008年，中南智能的前身長沙長泰機器人有限公司便開始涉足制造機器人行業，“當時，我們負責利用智能制造設備生產火車車廂的轉向架等設備。”高狄回憶說，那時該項智造技術仍被美國、俄羅斯等工業大國壟斷。
眾所周知，火車車廂零部件均是鋼鐵金屬設備，這也為長泰機器人在金屬鑄造領域儲備了大量的技術，積累了豐富的經驗。
2010年前后，長泰機器人的業務領域開始由火車向汽車拓展。“汽車發動機大部分零部件由鐵水澆鑄而成，因此會存在許多‘毛邊兒’，需要人工將其打磨拋光。”高狄介紹，在傳統的打磨車間，現場鐵屑飛舞、噪聲震耳欲聾，影響工人的身體健康。
能否研制一款全自動打磨機器人把勞動工人從惡劣的作業環境中解放出來？長泰機器人的研發團隊開始了一場長達四年的研發與優化。
2014年，鑄鐵件清理打磨機器人系統成功面世。在一次國內某知名汽車企業的招標現場，該款產品以同類進口產品一半的價格，更優的性能技驚四座，致使該項目的招標臨時中止。第二天，該汽車制造企業的生產負責人帶著50余個零部件“飛”到了長沙……
如今，該企業已是中南智能忠實的合作伙伴。中南智能也逐步補全了生產流程，擁有集砂型制造、澆注鐵水、打磨拋光、機加工等於一體的全流程全工序智能化產線。
打造工業智造的“元宇宙”
如果說，智能制造設備讓操作工人不用時刻守在產線上了，那麼工業互聯網技術的普及則進一步讓操作工人“遠離”了車間。離開了車間的工人如何獲取產線的信息？數字孿生技術便派上了用場。
數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。
“傳統的數字孿生是數據的簡單匹配。”高狄表示，為了在工業互聯網平台中進一步模擬真實的生產場景，中南智能還利用數據模型技術，在平台內建立動畫模型，將數據匹配模式升級成數模驅動模式，不僅更真實地還原了現實場景，還更直觀地展示了生產車間景象。
近年來，各制造業企業均在發展工業互聯網平台，而在中南智能生產車間的MES系統中，也有不一樣的指標，即除了產線上的各個生產指標外，顯示熒屏上還有溫度、濕度、風速等一系列標志著車間環境的數據。
“我們正在攻關車間環境與數字孿生體系相融合的技術。”在高狄看來，僅僅記錄產線數據和情況的工業互聯網平台是不完整的，隻有把地理、氣候等環境因素納入系統，才可真正在系統中打造一個無限接近現實的虛擬場景，數字孿生技術的效能才能得以完全顯現。（黃靖康 符雅梅）
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