平台控制的机床,排除了人为失误和状态波动,只要设备精度维持、指令正确,每一个零件都将是近乎完美的复制品。
这为大规模生产可完全互换的标准件奠定了基础,极大提升了装备的可靠性和维护效率。
平台从繁琐的具体零件加工任务中解脱,专注于更富战略性的工作。
制造更先进的子机床和生产单元;
研发新型材料;
制造和维护整个制造网络的核心部件;
进行新工艺、新装备的预先研究和原型试制。
它的核心价值,从生产产品跃升为设计与赋能生产体系。
当然,实现这一计划,挑战依然严峻,但侧重点已经有所不同。
整个智能车间的大脑可以依靠绿电,但大量机床需要持续稳定的工业电力驱动。
建设一个可靠的火力发电站及配套电网,是首要前提。
停电意味着生产瞬间停摆。
虽然不需要八级老师傅,但需要一批纪律性强、认真细致、能严格按照规程操作的新型工人。
他们需要能读懂简单的指示灯和提示信息,能进行规范的设备点检、更换标准刀具和工装、完成基本的清洁保养。
同时,需要配备少量能处理机械电气简单故障的维修工。
培训重点从技艺转向规范和责任心。
需要稳定供应标准化的原材料。
需要建立一套高效的物流系统,将原料配送到机床,将成品转运到下道工序或仓库。
需要管理大量的消耗品,如标准刀具、冷却液、润滑油。
需要建立基于平台检测数据的快速质检流程。
这是一个围绕着自动化生产流程构建的、强调计划与协调的后勤保障体系。
建设符合要求的厂房、制造首批自动化生产线、搭建稳定的内部数据/控制网络,投入巨大。
同时,公义铁匠铺作为整个智能生产网络的中枢,其战略价值和无以伦比的破坏后脆弱性,要求安保必须达到最高级别,并考虑关键设备的冗余和分散布局可能性。
陈远在脑海中完善了这个架构。
核心层是平台自身及最核心的研发试制单元;
紧密控制层是设在本地的、由平台直接实时控制的智能主车间;
外围执行层则是设立的、接收平台生产指令包和专用工装的标准化批量生产单元,它们同样高度自动化,但可能并非实时连线,而是按指令包批次运行。
思路明晰后,陈远铺开纸张,写下关于构建以燧火为核心的智能化直属生产体系的方案。
他将详细阐述这一平台智能指挥、人员辅助保障的新模式如何解决人才瓶颈、实现产能飞跃,并规划具体的实施阶段。
从建设示范性智能生产线,到培养首批新型工人,再到逐步扩展生产网络,最终将这里打造为一个用智能和自动化驱动的高精密装备生产核心。
只是从那里开始呢?
第三百二十五章电机和引信
陈远的胃口虽然不小,但他深知在1942年的根据地,饭要一口一口吃。
他协助平台扶持根据地工业发展这么长时间,自然非常清楚根据地工业的基本情况。
不会一上来就追求全自动化的黑灯工厂,这是根本不现实的。
但这是目标。
如果根据地按部就班地发展,哪怕不断加速,也需要很多年才能达到这一步,不如直接一步到位。
因为智能化生产本来就是需要很长时间发展才能实现的工程。
一上来肯定不是最理想的状态。
所以他需要的是一个能够快速落地、见到实效、并能为后续扩张积累经验和信心的示范工程。
他收敛思绪,对平台下达了更具体、更具阶段性的指令:“平台,基于现有条件,设计一个初级示范性智能制造单元方案。要求如下:”
“第一,规模最小化。以一台或少数几台由你直接控制的专用自动化设备为核心,构成一条简易生产线。”
先简单建立生产能力。
“第二,环境容忍度高。设备需能在非恒温恒湿、有一定粉尘的加固厂房或窑洞内稳定运行,精度可适当降低,以可靠性、耐用性和易维护性为首要目标。”
避免建设恒温恒湿车间的难度。
“第三,能源内循环。该单元全部电力由你的绿电系统供应,加快建设速度。”
等火电厂建立还需要更长的时间,先建立一套先进生产体系,这样方便后续的发展。
辽县和和顺县都有大量的煤炭储量,同时还有清漳河水源,具备建立火电厂的条件。
“第四,目标产品明确。选择一种技术要求高、需求量极大、但当前根据地完全无法批量生产或质量极不稳定的关键基础元器件或零件。
其成功量产,应能立即、显著地提升现有装备的性能或产能。”
解决关键问题,才是体现智能生产的能力。
“第五,人员需求简化。围绕此单元,设计配套的生产保障员岗位职责、操作流程和培训模块。
目标是让经过短期培训的识字战士或工人,能完成上料、下料、更换标准耗材、执行简单点检和清洁等工作。”
“平台需要根据现在根据地的工业生产,推荐的目标产品及理由、设备构成与布局图、预估产能、所需原材料规格清单、人员编制与培训大纲、对厂房的基础要求,以及预期带来的效益。”
光幕上数据流动,平台开始进行复杂的推演和模拟。
陈远则走到窗边,望着残破的村落,脑海中筛选着可能需要进行生产的产品。
转头看向平台,光幕上已经罗列出来一些需要加工的部件。
好的,根据1940年代根据地工业水平和需求,以下零件需要大批量且有一定精密度:
电机,定子。
发动机零件,活塞、活塞环、气缸套、轴瓦。
轴承,滚珠、滚柱、内外圈。
标准紧固件,不同规格的螺丝、螺栓、螺母。
齿轮,变速箱、机床用。
阀门与阀门零件。
无线电/电话机零件,旋钮、接线柱、简单齿轮。
钟表/定时器零件,用于引信或仪表。
缝纫机零件,针、梭芯。
水泵零件,叶轮、密封件。
简易测量工具,卡尺、塞规。
首先是电机,电机?确实是个好选择。
无论是机床设备,还是调动机械,都需要非常多的电机。
无线电设备、未来陀螺仪、精密仪表所需的高效率、小体积、高可靠性微型电机,也都需要平台生产。
其核心瓶颈,在于铁心材料的冲压与绝缘处理,以及极细漆包线的精密、高速、整齐绕制。
前者决定磁路效率,后者决定电磁转换效能。
手工冲片毛刺大、一致性差;
手工绕线速度慢、排线乱、易伤漆皮。
这都是制约根据地电子和机械制造工业发展的关键瓶颈。
他看了一下其他项目,认为那些都不是非常紧迫,或者对根据地发展没有那么重要。
“平台,”陈远指令明确。
“设计一套解决方案,目标:在现有条件下,实现高性能电机核心部件的标准化、批量化生产。方案需包含你方提供的技术部分,及我方必须解决的现实前提。”
方案几乎瞬间生成。
平台给出的,是两套高度集成、功能专一的准工业级设备方案,其设计思路完全服务于功能实现,简洁而强悍。
精密高速冲片单元
核心是一台吨位不大但精度高的高性能冲床。
核心优势在于其多工位精密级进模具。
模具由平台直接合成,材料超越时代,确保寿命和精度。
冲床一次动作,即可在铁料或者硅钢带料上连续完成冲裁、叠铆点冲压、甚至初步绝缘涂层破损处的钝化处理。
冲床由平台设计的专用伺服系统驱动,通过屏蔽数据缆与平台直接连接,接收冲压频率、行程参数。
它自带简易的光学定位纠偏系统,确保带料送入精准。
出来的是已经精确叠铆成规定厚度的微型铁芯片组,形状一致,毛刺控制在微米级,可直接用于装配。
第二台设备是精密自动绕线单元。
核心是一台多轴联动、具备精密张力控制和视觉辅助排线系统的自动绕线机。
其核心是平台设计的绕线算法和高速精密主轴。
同样通过数据缆直连平台。
操作员只需在简易交互界面选择预设的绕线模式,安装相应骨架和漆包线盘,启动即可。
机器将自动完成精准起绕、分层排线、张力恒定控制、自动跨槽、精准收尾。排线整齐如机器印刷,匝数精确,张力均匀,漆皮损伤率极低。
绕制速度是熟练工人的百倍以上。
现在根据地根本没有能力生产硅钢带料。
根据地乃至周边敌占区,都无法稳定获得冷轧硅钢薄板。
平台提供一种能显著改善普通低碳钢片磁性能的纳米晶粒取向涂层配方。
根据地需设法获得最普通的冷轧低碳钢薄板,经酸洗等预处理后,涂覆线上手工刷涂或浸涂这种浆料,再进行低温烘烤。
极细漆包线同样无法获得。
解决方案是平台提供微型拉丝模具和特种绝缘漆配方。
根据地需从收集的粗铜线开始,用平台制造的微型拉丝机,配合简陋的退火工艺,艰难地将铜丝拉到所需细度,再浸涂绝缘漆烘干。
还有一个问题是,冲压产生的微米级金属粉尘,对绕线机的精密导轨和轴承是杀手。
绕线所需的相对洁净环境,在土房里是天方夜谭。
解决方案是搭建一个密封车间。
用木架、棉毡、桐油纸和能找到的橡胶条,做成一个尽可能密闭的空间。