活力昌平 未来之城 | 解码三一重工桩机工厂智能升级之路
上午9点，位于南口镇的三一重工北京桩机工厂房内（以下简称三一桩机工厂）已是一派繁忙的景象。
焊接车间，一根长20多米、重达8吨的钻杆正被4条机械臂“温柔”地缝合。火花飞溅的瞬间，毫秒级的数据回传至工厂的“大脑”。与此同时，在工厂的中央控制室里，巨型大屏上跳动的数字孪生画面，正与车间里的物理实体保持着绝对同步。
这是三一桩机工厂内每天都在上演的真实场景。自2019年启动数智化改造以来，三一桩机工厂完成了从传统重工制造到高端智能制造的跨越式蜕变，2021年，获评全球重工业行业首家“灯塔工厂”；2025年，又入选国家首批卓越级智能工厂，成为中国制造向高端化、智能化、绿色化转型的鲜活样板。
从京北一隅到世界舞台，三一桩机工厂不仅完成了自我蜕变，更折射出昌平区先进制造攀高向新的强劲脉搏。日前，记者一行实地探访，深度解码这座重工“智”造先锋的升级之路。
给机器人装上“眼睛”
在焊接作业区，焊接工程师高猛指着正在作业的机械臂介绍：“以前焊这种大件，全凭老师傅的手感和经验。现在，靠的是数据和算法。”
为了解决重型工件焊接精度不稳定的问题，工厂在焊枪附近加装了2D/3D视觉传感器，相当于给机器人戴上了“高清眼镜”，能精准识别工件的种类和三维位姿。
但这条技术路线走得并不轻松。高猛回忆，初期调试时，摄像头的位置极其难选：装低了，拍不全生产场景；装高了，图像分辨率又达不到要求。再加上车间里机器震动大、光线反射强，采集到的数据噪点很多。
技术团队花了数月时间，调整镜头焦距，优化光源布局，最终通过“先拍照再修正”的图像模式识别技术，攻克了这一难题。
如今，这套系统能自动调取相应的焊接程序，并在毫秒级内修正机械臂的轨迹偏差。这不仅把工人从高温和烟尘中解放出来，更让一次性焊接合格率提升至近乎完美的水平。
人机协同摆脱“汗水模式”
重型装备制造，一直是劳动密集型和高风险并存的领域。在动力头装配区，记者看到了一种截然不同的工作模式。
动力头是旋挖钻机的核心部件，重量从3吨到16吨不等，共有30款不同型号。过去，装配这样一个庞然大物，需要1台行车配合10名工人，大家喊着号子、抡着大锤进行敲击对位。“一天干下来，浑身像散架一样，而且高空坠物和挤压的风险很高。”桅杆焊接工作中心主任陈玉龙回忆道。
企业曾考虑过全自动化流水线，但算了一笔账后发现不划算：由于产品型号太多，全自动线需要配置极其复杂的定位工装，投资巨大，且一旦产品更新，旧的工装就会报废。
最终，工厂摸索出了一套务实的“人机协同”方案。重载工业机器人负责抓取大件、拧紧螺栓、翻转工件等高强度、高重复性的苦活；而工人则负责管线连接、打胶密封等需要微小灵活性和感知力的精细活。
“一开始担心机器抢饭碗，现在放心了。”陈玉龙感慨，“从前我们是拼体力的手艺人，现在是管设备、优工艺的‘智’造者，工作更轻松、技能更值钱、获得感更强。”
“机器负责出大力，我们负责控质量。”焊接工程师高猛介绍道，这种分工不仅消除了高危作业环节，更让重型工件的劳动生产率提高了85%，生产周期缩短了77%。
智能仓储向“空中”要空间
在土地集约化利用的背景下，如何解决重型工厂物料多、占地广的难题？三一桩机工厂的答案是：向“空中”要空间，向管理要效率。
走进工厂的智能仓储中心，传统平铺堆放的仓库已被高达数层的自动化立体库取代。这里主要存储5公斤以下的2286种小型物料，是整个生产线的“补给心脏”。
“以前找件挺费工夫的，现在全靠系统调度。”工厂工艺经理商迎秋介绍，通过建设自动化立体库及仓储管理系统，工厂实现了物料的自动存取及分拣配盘。工人只需扫描条形码，系统就能识别物料清单完成入库，并依据“先进先出”的策略自动管理库存，即便是多形态物料也能实现混存拣选。
更关键的是，这套系统与生产计划无缝对接。系统自动接收上层订单后，仓管员可根据指令将物料精准配送至对应工位，实现自动出库。这种“货找人”的模式，彻底告别了过去人工搬运、库存积压的旧貌。
据统计，智能仓储的实施让仓库面积节约了75%，存货降低了31%，极大地提升了空间利用率和资金周转率。
数据流打通生产堵点
这些看得见的智能设备，背后还离不开看不见的“神经网络”支撑。
2018年，面对激烈的市场竞争和成本压力，三一重工集团决定全面推进数字化转型，提出了“要么翻身，要么翻船”的口号。
三一桩机工厂作为试点，率先建成了厂区全覆盖的5G专网，并将500台生产设备、600台水电油气仪表，以及分布在各处的2.3万余个数据采集点，全部接入了自研的“根云”工业互联网平台（以下简称“根云”平台）。
在中央控制室，一块巨型大屏实时跳动着数据，构成了工厂的数字孪生系统。商迎秋介绍，过去设备出现故障，技术人员需要跑遍车间逐项核对参数。现在，管理人员坐在控制室，就能看到每一颗螺丝的拧紧力矩、每一块钢板的切割路径，实现“一屏观全厂、一网管全局”。
5G+工业互联网的布局，已然成为智能工厂的数字底座。“以前，不同生产系统相互独立，成为数据孤岛，管理难度也高。现在，‘根云’平台通过分析工业大数据，能够为每道工序、每个机型等匹配最优参数。”商迎秋介绍道。
通过动态识别和效能分析，30台高价值加工中心设备的转速和负载得到优化，机床产能提高了5%以上。
硬核产品赢得全球市场
生产端的数字化重构，最终反映在了产品的竞争力和市场占有率上。
在工厂的测试区，一台型号为SR275E的混动旋挖钻机正处于待机状态。这是三一桩机开发的首款具有插电、油电混合、纯电三种动力模式的产品。
商迎秋介绍，该机器可根据施工环境灵活切换：在城市有电网的区域采用插电模式，实现零排放；在野外无电区域则切换至油电混合模式以保证续航。相比传统的纯燃油设备，这款机器的能耗成本大幅降低，并因此获评了“2023年度北京市新技术新产品”。
凭借优质且环保的性能，三一桩机工厂的产品迅速在国际市场上打开了局面。根据工厂提供的最新运营数据，在今年3月份的整机销售中，三一桩机工厂的主机出口占比高达76%。这意味着，工厂每生产4台旋挖钻机，就有3台要奔赴海外的高铁、桥梁或超高层建筑工地。
链主带动区域产业链升级
三一桩机工厂的成长，与昌平区的整体产业环境密不可分，同时也反哺了区域的产业发展。
近年来，昌平区紧扣首都“四个中心”的战略定位，在先进制造、能源科技等领域进行了前瞻性布局。政府部门不仅在5G专网建设等基础设施上给予了支持，还通过优化营商环境，为企业解决了人才引进和用地难题。
数据显示，2025年，全区先进制造产业产值约1453亿元，同比增长9.3%，数字经济核心产业收入三年年均增长21.2%。
作为区域“链主”企业，三一桩机工厂也在以灯塔效应带动产业链协同升级。面向上下游中小配套企业，工厂输出数字化管理方案、智能仓储系统、生产数据监控平台等成熟经验，派驻专家驻点指导，推动配套企业实现全流程数字化闭环，以“大手拉小手”激活产业生态。
从一座工厂的智能升级，到一个区域的产业崛起，三一桩机工厂用实践证明：智能制造不仅是技术革新，更是区域竞争力的核心支撑。未来，昌平将持续以标杆企业为引领，做强先进制造产业集群，加快构建高端化、智能化、绿色化现代产业体系，奋力打造首都先进制造业新高地。
记者：李言、韩洁静
图片来自：韩洁静、三一重工
