高端裝備篇
第1例 焦作科瑞森重裝股份有限公司 散料連續(xù)輸送裝備智能工廠
1.1 簡介
1.1.1 企業(yè)簡介
焦作科瑞森重裝股份有限公司(以下簡稱科瑞森)成立于2003年,是一家集機械裝備研發(fā)設計、加工制造、海內(nèi)外營銷、工程總包、遠程運維服務為一體的國家高新技術企業(yè)。產(chǎn)品涉及軌道交通、港口碼頭、礦山、冶金、糧食等多個領域,迄今已在全球32個國家實施了EPC總包工程,在國家“一帶一路”倡議的推動下實現(xiàn)了帶式輸送機產(chǎn)品和服務的全球供應。
近年來,公司秉承科技創(chuàng)新引領企業(yè)發(fā)展的理念,積極對接“中國制造2025”,堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本”的發(fā)展思路,以匠心精工打造行業(yè)精品,以其強大的研發(fā)團隊和獨有的多元化設計平臺,一直走在物料連續(xù)輸送裝備制造技術的前沿。通過在技術、市場、管理等方面的持續(xù)發(fā)力,陸續(xù)研制了“C型高傾角壓帶式輸送機”“隧道掘進連續(xù)出渣成套輸送裝備”“履帶輪胎組合移動式皮帶機”等具有自主知識產(chǎn)權、可替代進口產(chǎn)品的新型裝備,突破了多項由外資品牌長期壟斷的核心技術,完全具備了與國際行業(yè)巨頭同臺競技的實力,成為我國散料連續(xù)輸送裝備制造行業(yè)的領軍企業(yè)。
1.1.2 案例特點
項目屬于散料連續(xù)輸送裝備制造領域,有下列特點:①通過數(shù)字化設計、智能制造、遠程運維服務,形成了散料輸送行業(yè)一體化離散型智能制造新模式;②通過網(wǎng)絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制和遠程運維服務模式的應用,實現(xiàn)了設備全生命周期的管理;③通過生產(chǎn)設備網(wǎng)絡化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)文檔無紙化、生產(chǎn)過程透明化等先進技術應用,做到了工廠各關鍵環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通與集成,實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、綠色、靈活生產(chǎn)。
在項目實施過程中,重點解決下列關鍵技術難題:
1)將視覺傳感器成功應用在搬運機器人上,實現(xiàn)機器人搬運不再依靠定位碼垛的新突破。科瑞森2017年引進的“橫梁噴漆線自動上下件系統(tǒng)”采用視覺傳感器對擺放雜亂無章的托輥橫梁進行拍照并獲取位置數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)傳輸給機器人進行計算并精準地抓取工件。此項技術的突破在國內(nèi)同行業(yè)尚屬首例,解決了搬運工件需重復定位碼垛帶來的許多技術難題,優(yōu)化了生產(chǎn)線工序、降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率。
2)建立離散型非標生產(chǎn)信息化平臺。受限于工序流轉(zhuǎn)零散無規(guī)律、產(chǎn)品規(guī)格尺寸非標、單件小批量新產(chǎn)品較多等剛性問題,離散型非標產(chǎn)品的生產(chǎn)信息化管理是制約離散型智能制造的共性問題。通過“科瑞森智能管控平臺”持續(xù)升級,最終實現(xiàn)了基于產(chǎn)品物料清單(BOM)數(shù)據(jù)在管控平臺中進行全生命周期管理的新模式,做到了從工藝設計、工時工序設置、生成生產(chǎn)計劃、派報工管理、數(shù)據(jù)收集分析等環(huán)節(jié)的全平臺控制。
1.2 項目實施情況
1.2.1 項目總體規(guī)劃
按照“數(shù)字化、信息化、智能化”的設計理念,充分利用互聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)(CPS)平臺、大數(shù)據(jù)等先進技術,定制高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人設備、智能物流與倉儲設備、智能傳感與控制設備等先進智能制造設備,以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、客戶關系管理(CRM)、企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS)和運輸管理系統(tǒng)(TMS)等智能化軟件系統(tǒng)形成企業(yè)智能管控閉環(huán),推進科瑞森數(shù)字化設計、智能生產(chǎn)、智能物流、智能運維以及產(chǎn)品全生命周期管理等方面的快速提升,達到提質(zhì)、降本、增效、節(jié)能、綠色生產(chǎn)的目標,建成散料連續(xù)輸送裝備智能制造工廠。項目總體技術架構如圖1-1所示。

圖1-1 項目總體技術架構
1.2.2 建設內(nèi)容
1.2.2.1 智能設計
科瑞森大都是針對項目的非標產(chǎn)品,因此研發(fā)設計的任務量大、時效性強。項目引入數(shù)字化三維設計、PDM等智能化軟件,以及基于EDEM的物料仿真工藝設計軟件等,實現(xiàn)工藝和產(chǎn)品的大數(shù)據(jù)仿真模擬與集成管理,并實現(xiàn)計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝過程設計(CAPP)及PDM、試驗數(shù)據(jù)管理(TDM)和ERP各管理系統(tǒng)之間的協(xié)同。建立集成高效的數(shù)字化研發(fā)設計管理平臺,為設備全生命周期管理儲存重要的前端數(shù)據(jù)信息,項目數(shù)字化研發(fā)平臺架構如圖1-2所示。

圖1-2 項目數(shù)字化研發(fā)平臺架構
1.2.2.2 智能生產(chǎn)
對工廠進行數(shù)字化改造,建設自動焊接生產(chǎn)線、自動涂裝生產(chǎn)線;深化產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、ERP、MES等系統(tǒng)的集成;打通人機互聯(lián)、機物互聯(lián)、機機互聯(lián)的信息通道,滿足人、機器、生產(chǎn)線的隨需交互,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)融合相通。將傳統(tǒng)的長生產(chǎn)線改造為高度自動化的短生產(chǎn)線,并進行數(shù)字化排產(chǎn),實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。工廠內(nèi)部通信網(wǎng)絡架構如圖1-3所示。

圖1-3 工廠內(nèi)部通信網(wǎng)絡架構
通過工業(yè)以太網(wǎng)將現(xiàn)場層(包括設備、工件、人員等)與執(zhí)行層MES進行集成,MES獲取訂單拆分為工單,實現(xiàn)工單生產(chǎn)加工、工件智能轉(zhuǎn)運、看板監(jiān)控、統(tǒng)計分析等信息化管理,企業(yè)信息化管理系統(tǒng)架構如圖1-4所示。

圖1-4 企業(yè)信息化管理系統(tǒng)架構
通過ERP管理系統(tǒng)全面升級,實現(xiàn)對企業(yè)資源和車間智能生產(chǎn)信息及運維服務信息等有效的互聯(lián)互通與集成,解決企業(yè)運營過程中出現(xiàn)的信息流問題,減少信息孤島行為,ERP管理系統(tǒng)架構如圖1-5所示。

圖1-5 ERP管理系統(tǒng)架構
1.2.2.3 智能運維
鑒于科瑞森全球化的客戶資源和散料輸送裝備行業(yè)多站點、分布式、遠程化的使用特點,需要打造面向散料輸送裝備的智能化遠程運維管控平臺,平臺總體架構如圖1-6所示。通過預留的開放數(shù)據(jù)庫接口和嵌入的智能傳感器,散料輸送裝備實時上傳數(shù)據(jù)給遠程運維服務系統(tǒng),進行有效篩選、梳理、存儲與管理,并通過數(shù)據(jù)挖掘、分析,向用戶提供日常運行維護、在線檢測、預測性維護、故障預警、診斷與修復、運行優(yōu)化、遠程升級等服務,實現(xiàn)科瑞森產(chǎn)品全生命周期管理的數(shù)據(jù)集成及共享。遠程運維服務平臺功能模塊如圖1-7所示。

圖1-6 遠程運維服務平臺總體架構

圖1-7 遠程運維服務平臺功能模塊
1.2.3 實施途徑
該項目分三個階段逐步推進,第一階段在2016年,第二階段在2017年,第三階段在2018年,各階段已實施的重點內(nèi)容如下:
1.2.3.1 第一階段
1.項目規(guī)劃
與智能制造系統(tǒng)解決方案服務商合作,根據(jù)科瑞森的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展規(guī)劃,以及生產(chǎn)特點,制定了針對散料輸送裝備制造行業(yè)的離散型智能制造總體建設方案。
2.智能設計
引進PDM和CAE設計軟件,并對CAD等軟件進行了升級,制定了智能化研發(fā)設計發(fā)展規(guī)劃并正式實施。
3.智能生產(chǎn)
購置工業(yè)機器人8臺,大型數(shù)控設備5臺,智能化管控軟件3套,對ERP及企業(yè)智能化管控平臺進行了升級。通過智能化改造升級逐步淘汰傳統(tǒng)老舊設備,建成了智能焊接、智能噴涂、智能上下件等數(shù)字化生產(chǎn)線。
4.智能運維
根據(jù)企業(yè)智能化發(fā)展規(guī)劃和客戶需求打造遠程服務平臺,成立運維事業(yè)部。針對設備全生命周期管理、遠程控制等前沿技術,制定了遠程服務平臺的發(fā)展規(guī)劃。
1.2.3.2 第二階段
1.智能設計
引進SolidWorks三維設計軟件,建立三維產(chǎn)品模型庫,實現(xiàn)產(chǎn)品三維設計系列化、參數(shù)化。搭建了虛擬仿真平臺,初步實現(xiàn)高端輸送機產(chǎn)品的虛擬仿真,改變傳統(tǒng)的“先樣機、再生產(chǎn)”的制造模式,降低新產(chǎn)品研發(fā)試制成本,縮短產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)周期。
引進基于EDEM的物料仿真工藝設計軟件,建立了基于離散元技術的散料性質(zhì)數(shù)據(jù)庫,研究物料輸送動態(tài)特性,在設計階段識別潛在的問題,如堵塞、設備磨損、撒料、跑偏、揚塵等。
通過對CAD/CAE等相關數(shù)字化三維設計與工藝設計軟件的升級與集成,可進行產(chǎn)品、工藝設計與仿真,并可以通過物理檢測與試驗進行驗證和優(yōu)化,實現(xiàn)了產(chǎn)品設計、工藝數(shù)據(jù)的集成管理和產(chǎn)品試驗、測試、在線檢測數(shù)據(jù)的管理,有效縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,實現(xiàn)了產(chǎn)品結構和文檔的可視化管理,以及產(chǎn)品各類數(shù)據(jù)快速檢索和重用,可進行快速變型設計。
2.智能生產(chǎn)
1)購置大量智能化生產(chǎn)設備,建立了車間級工業(yè)通信網(wǎng)絡。根據(jù)項目規(guī)劃,公司進一步加大對工廠智能化改造升級的投入,先后實施了高精度托輥智能制造車間、橫梁自動化焊接工作站、等離子坡口切割機器人系統(tǒng)、全自動Z型鋼加工生產(chǎn)線等15個智能化改造項目。定制了30臺(套)智能化工業(yè)機器人以及數(shù)控彎管機、數(shù)控等離子切割機、數(shù)控折彎機、雙工作臺龍門移動式數(shù)控平面鉆床、數(shù)控光纖激光切割機等19臺高檔數(shù)控機床和76套用于研發(fā)設計、生產(chǎn)管理、遠程運維的智能化軟件,數(shù)控設備占比80%以上。
2)應用了人機界面(HMI)以及工業(yè)平板等移動終端,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程無紙化。在人工操作工位建立了防差錯系統(tǒng),可適時給予智能提示,同時建立了安燈系統(tǒng)(Andon),實現(xiàn)了工序間的協(xié)作。在生產(chǎn)現(xiàn)場采用看板管理,實現(xiàn)在“柔性生產(chǎn)模式”下保證計劃的剛性。由ERP系統(tǒng)制訂一周生產(chǎn)計劃,采購(外協(xié))、車間、物流根據(jù)計劃安排外協(xié)、生產(chǎn)、配送等準備工作,生產(chǎn)現(xiàn)場根據(jù)“周計劃”實行電子看板管理,看板顯示計劃任務、計劃開完工日期、配套和缺料信息等,看板還可以與條碼系統(tǒng)集成,操作員根據(jù)完工情況,掃描條碼提交數(shù)據(jù),看板直接顯示實際完工情況。現(xiàn)場人員可以在一周范圍內(nèi)根據(jù)看板內(nèi)半成品配套情況自行調(diào)節(jié)生產(chǎn),這樣就可以減少由于不配套導致計劃無法完成的情況,從而有效控制了現(xiàn)場在制品的積壓現(xiàn)象,提高了生產(chǎn)效率,縮短了生產(chǎn)周期。
3)建立了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)。生產(chǎn)線關鍵設備可以通過通信總線進行遠程控制,提交必要的數(shù)據(jù)信息給上位軟件系統(tǒng),包括狀態(tài)信息、生產(chǎn)信息、工藝信息、能耗信息等。硬件通信協(xié)議以RJ45接口為主。使用以太網(wǎng)通信,通信鏈路可以鏈接到交換機。軟件通信協(xié)議使用了通用開放的總線協(xié)議,方便上位軟件進行控制。
4)建立了MES。科瑞森通過MES的應用,實現(xiàn)了從訂單下達到生產(chǎn)完工全過程的透明化管理,包括生產(chǎn)計劃、加工過程、質(zhì)量管理和設備管理等,規(guī)范生產(chǎn)過程,優(yōu)化各項制造資源,實現(xiàn)生產(chǎn)效率的有效提升。
5)建立了ERP、SCM、CRM管理系統(tǒng)。科瑞森先后建立了資源計劃系統(tǒng)(ERP)、供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)、客戶管理系統(tǒng)(CRM),通過各系統(tǒng)的支持,建立了“科瑞森智能管控平臺”,2017年經(jīng)全面升級后,進一步增強了質(zhì)量和成本分析的功能。
6)智能化管控系統(tǒng)集成應用。科瑞森充分利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術,基于“數(shù)字化、信息化、智能化”的設計理念,搭建了完善的智能化內(nèi)部網(wǎng)絡架構,實現(xiàn)生產(chǎn)設備、監(jiān)控設備、控制系統(tǒng)與定制的智能管控平臺等系統(tǒng)的互聯(lián)互通,對公司智能工業(yè)機器人、智能物流與控制設備等提供了技術支持和保證。
3.智能運維
1)智能裝備的數(shù)據(jù)采集、通信和遠程控制功能升級。科瑞森遠程運維服務的所有裝備均配置開放的數(shù)據(jù)庫接口和嵌入式智能傳感器,具備數(shù)據(jù)采集、通信和遠程控制等功能。同時配備SDC智能數(shù)據(jù)采集器,對設備狀態(tài)、運行參數(shù)等情況進行采集和上傳;數(shù)據(jù)采集器可以自動判斷裝備起停狀態(tài),觸發(fā)停車采集模式、主動采集模式(默認等間隔采集,變化率超限后自動切換到高頻采集模式),數(shù)據(jù)上傳間隔時間可調(diào)(2~3s/10min/2h)。同時具有本地儲存功能,斷網(wǎng)后數(shù)據(jù)自動保存在本地,重連后可續(xù)傳;可采集設備運行參數(shù)和工藝類參數(shù),包括電流、電動機功率、軸功率、機身溫度、進氣壓力、排氣壓力、供氣量等。焦作總部的控制中心或管理人員利用手機App,可以對遠程數(shù)據(jù)進行分析研究,通過云平臺管控系統(tǒng)對設備的運行參數(shù)進行遠程設置和調(diào)控。
2)遠程運維服務平臺功能升級。功能包括:①遠程監(jiān)測:服務項目設備的遠程狀態(tài)監(jiān)測有助于掌握整體設備狀態(tài)、操作作業(yè)和環(huán)境情況數(shù)據(jù);②遠程調(diào)控:通過遠程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測,有利于項目實施過程的遠程調(diào)測和運行故障分析;③遠程監(jiān)測告警:對于被監(jiān)測設備發(fā)生的各級別的告警和緊急操作,系統(tǒng)做完整記錄和警示,維護人員通過歷史告警數(shù)據(jù)可以對系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)做相應分析;④遠程診斷分析:對于監(jiān)測到異常項目,可以通過歷史數(shù)據(jù)以及相關數(shù)據(jù)的趨勢分析和參數(shù)對比,輔助判斷分析異常項目的故障因素。
同時,科瑞森遠程運維管理系統(tǒng)內(nèi)置了研發(fā)設計、加工制造、合格檢驗、出廠時間、安裝調(diào)試以及上線運行時間、維修記錄等檔案信息,可準確記錄儲存設備運行的起始時間、總時間等數(shù)據(jù),得出設備使用的生命周期。系統(tǒng)設計時預留了備件、庫存、日常維護等內(nèi)容的端口,方便對行業(yè)內(nèi)不同群體對備件需求的情況進行記錄、存儲、查詢,方便設計人員掌握設備配件的生命周期、配件質(zhì)量等內(nèi)容,還可以為科瑞森對設備備件的供應商管理提供可靠參數(shù)依據(jù)。遠程運維服務系統(tǒng)從裝備的研發(fā)設計、加工制造,到現(xiàn)場安裝調(diào)試,以及后期的運維服務,建立了裝備的全生命周期健康運維管理集成方案,并與用戶實現(xiàn)了信息共享。
3)建立了專家?guī)旌蛯<易稍兿到y(tǒng)。科瑞森遠程運維服務系統(tǒng)設有專門的專家咨詢系統(tǒng)功能模塊,公司整合包括美國、馬來西亞、印度尼西亞在內(nèi)的國內(nèi)外優(yōu)勢技術資源,組建了13人的專家團隊,其中教授級高工5人,博士8人。同時,與東北大學、華中科技大學、河南理工大學、鄭州大學、北京大學建立了產(chǎn)學研和專家協(xié)作模式,建立了科學、有效的遠程運維專家?guī)欤饕獮檠b備的遠程診斷提供智能化決策支持,并為用戶提供科學的運行維護解決方案。
4.信息安全
建立了完善的信息安全技術防護體系,具備網(wǎng)絡防護、應急響應等信息安全保障能力,先后實施部署了防火墻、安網(wǎng)核心路由器、華三核心交換機及層級交換機、高性能服務器,并建設了專業(yè)機房,通過100Mbit/s帶寬光纖與聯(lián)通骨干網(wǎng)相連接。并與專業(yè)網(wǎng)絡安全公司合作,做好安全策略,拒絕外來的惡意攻擊。關鍵軟件均建有安全保護系統(tǒng),采用了全生命周期的方法可有效避免系統(tǒng)失效。同時,公司建立了完善的工業(yè)信息安全保密管理制度,實行信息安全保密責任制,公司系統(tǒng)信息內(nèi)容更新全部由專業(yè)工作人員完成,確保使用網(wǎng)絡和提供信息服務的安全。
1.2.3.3 第三階段
對第二階段實施的項目內(nèi)容進一步完善、提升、固化,總結經(jīng)驗、建立標準、申報專利、示范推廣;認真貫徹落實河南省政府“三大改造”政策和省工業(yè)和信息化委員會關于《河南省“企業(yè)上云”行動計劃(2018—2020年)》,與第三方合作,結合科瑞森實際情況推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和企業(yè)上云工作。
1.2.3.4 后續(xù)實施計劃
計劃每年新增投入300萬~500萬元,用于項目智能化水平的持續(xù)改進和軟硬件升級;通過持續(xù)改進,實現(xiàn)設計、工藝、制造、管理、物流等環(huán)節(jié)的產(chǎn)品全生命周期閉環(huán)動態(tài)優(yōu)化;推進企業(yè)數(shù)字化設計、裝備智能化升級、工藝流程化、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯、智能物流等方面的快速提升;通過持續(xù)改進,建立高效安全的遠程智能服務系統(tǒng),大幅度提升嵌入式系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、智能決策支持系統(tǒng)的集成應用水平。
1.3 實施效果
1.3.1 數(shù)字化設計使企業(yè)創(chuàng)新能力快速提升
通過數(shù)字化三維設計與工藝仿真設計軟件的應用,裝備數(shù)字化仿真設計已成為科瑞森創(chuàng)新的助推器。在傳統(tǒng)的裝備研發(fā)流程下,對于非標產(chǎn)品過度依賴于樣機的測試,研發(fā)團隊是比較痛苦的,需要不斷做結構設計、樣機測試驗證,通過樣機的不斷迭代最后實現(xiàn)開發(fā)目標。而這就往往導致產(chǎn)品研發(fā)周期較長,成本較高,且難以精確定位裝備在項目施工中的需求。而裝備的數(shù)字化仿真設計則是通過數(shù)字樣機和數(shù)字化仿真試驗循環(huán)優(yōu)化產(chǎn)品設計,讓樣機變成最終方案的驗證。圖1-8展示了仿真模型與實際裝備的對比。

圖1-8 仿真模型與實際裝備的對比
通過仿真分析,拓展了工程師的設計思路,提高了產(chǎn)品創(chuàng)新的速度,提升了整體設計水平和產(chǎn)品質(zhì)量,可避免裝備運行過程中的堵料現(xiàn)象,降低停機風險,延長設備的運行周期;可精確計算磨損,合適布置襯板;可從源頭上降低揚塵,節(jié)省后續(xù)的除塵設施;能避免撒料導致的人員安全問題和環(huán)境污染問題;可有效避免跑偏,減少傳送帶磨損撕裂的風險,提高運輸設備的使用壽命;可避免超標設計和低能力設計帶來的能耗浪費和運量不足等。圖1-9為EDEM仿真分析軟件的應用實例。

圖1-9 EDEM仿真分析軟件的應用實例
經(jīng)統(tǒng)計,數(shù)字化仿真設計讓科瑞森裝備研發(fā)周期縮短50%,研發(fā)費用下降50%,數(shù)字化產(chǎn)品設計與科瑞森在美國、馬來西亞、印度尼西亞研發(fā)中心的數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享,讓全球化協(xié)同開發(fā)成為可能,可更好地挖掘裝備的改善潛力。數(shù)字化仿真設計未來能夠讓裝備的設計達到最優(yōu)化,能夠更高效地利用研發(fā)資源,使產(chǎn)品創(chuàng)新速度得以提高,使科瑞森與用戶的交流更直觀、更高效。
1.3.2 智能制造實現(xiàn)了降本、提質(zhì)、增效
科瑞森傾力打造的散料輸送裝備智能制造工廠普遍應用自動化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)裝備,高精度托輥智能制造車間、機器人焊接生產(chǎn)線、360°數(shù)字化噴涂生產(chǎn)線、大型數(shù)控加工設備如圖1-10~圖1-13所示。引入多套智能化管控軟件,使先進的數(shù)控等離子切割機、數(shù)控激光切割機、數(shù)控鍛壓機、數(shù)控彎管機等各類數(shù)控設備以及自動上下料機械手、機器人工作站等互聯(lián)互通,實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化、可視化。同時,引入的分布式數(shù)控(DNC)智能監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)具有強大的機床工況數(shù)據(jù)采集與分析功能,能夠動態(tài)獲取機床利用率,提升機臺稼動率。

圖1-10 高精度托輥智能制造車間

圖1-11 機器人焊接生產(chǎn)線

圖1-12 360°數(shù)字化噴涂生產(chǎn)線
通過引進WinCC設備監(jiān)測管理軟件,實現(xiàn)設備運行數(shù)字化管理,可詳細掌握各關聯(lián)設備(工位)的生產(chǎn)運行情況,并將實際運行數(shù)據(jù)反饋給計算機終端,對設備的加工記錄及數(shù)據(jù)進行采集統(tǒng)計,可及時給出改善和調(diào)配措施,如圖1-14所示。目前,車間各工序數(shù)據(jù)自動采集比率已達95%以上。
所建設的生產(chǎn)經(jīng)營智能管控系統(tǒng)將傳統(tǒng)依靠計劃人員、統(tǒng)計人員、技術工人通過日常口頭溝通、紙單傳達統(tǒng)計的生產(chǎn)制造模式,變革為以智能管控平臺統(tǒng)一協(xié)同管理數(shù)據(jù)、自動化設備自動傳輸統(tǒng)計、信息化系統(tǒng)集成分配資源的現(xiàn)代智能制造模式。銷售訂單錄入系統(tǒng)后,各協(xié)同部門自動接收信息和任務,開發(fā)設計人員通過協(xié)同創(chuàng)新設計平臺進行產(chǎn)品設計及PDM數(shù)據(jù)庫建立,工藝人員通過PDM數(shù)據(jù)庫提取產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)并進行工藝計劃的自動生成,生產(chǎn)計劃部門根據(jù)工藝計劃進行各生產(chǎn)車間及工序的自動排產(chǎn),車間將排產(chǎn)計劃下發(fā)至各工位及自動化生產(chǎn)線進行生產(chǎn)制造。生產(chǎn)結束后進行自動報工管理,并通過倉儲物流系統(tǒng)進行入庫和發(fā)運計劃的自動排程;通過該智能化管控平臺,讓所有流程和信息流實現(xiàn)在線管控,使生產(chǎn)經(jīng)營所有關鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)無紙化辦公。

圖1-13 大型數(shù)控加工設備

圖1-14 車間設備智能監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖
與傳統(tǒng)制造模式相比,生產(chǎn)效率提高了50%,資源綜合利用率提高20%以上,綜合運營成本降低了40%,產(chǎn)品不良品率下降了17%,物流運作效率提高35%以上。
1.3.3 遠程運維助力企業(yè)服務型制造轉(zhuǎn)型升級
項目通過對科瑞森遠程運維服務系統(tǒng)計費模式以及遠程控制、在線監(jiān)測、專家?guī)斓裙δ苌系奶剿骱蛣?chuàng)新,改變了傳統(tǒng)的維護保養(yǎng)一次按配件和工時計費,以及功能不全的問題。通過智能化遠程運維平臺的升級,實現(xiàn)了對用戶裝備進行全生命周期的售后服務,按系統(tǒng)服務時間計算日常運維服務費,對需要更換的配件則按正常銷售流程執(zhí)行,可實時監(jiān)測、診斷用戶裝備的運行指標是否正常,并及時給予專業(yè)化指導,確保設備的正常運行,并延長設備使用壽命。科瑞森遠程運維服務部分案例(緬甸、巴基斯坦、中國煙臺港)如圖1-15所示。

圖1-15 遠程運維服務部分案例(緬甸、巴基斯坦、中國煙臺港)
遠程運維服務平臺的建立和不斷升級進一步提高了公司產(chǎn)品的售后服務水平和品牌形象,使可遠程跟蹤追溯的設備達到90%以上,異常事件響應時間縮短了70%,總裝質(zhì)量問題可達到100%的追溯。不僅增強了同原有客戶的黏合度,而且使企業(yè)每年服務型收入占比提高到了40%以上,進一步提升了科瑞森在售后服務環(huán)節(jié)上高效、貼心的形象。
1.4 總結
項目形成了散料連續(xù)輸送裝備制造行業(yè)可復制、可推廣,能實現(xiàn)“自動焊接、自動裝配、自動上下料,多工序自動流轉(zhuǎn)”的離散型智能化工廠解決方案,以及散料輸送裝備“遠程控制、故障預警、診斷修復、在線檢測及設備全生命周期”的智能化遠程運維解決方案。
建議企業(yè)在智能化改造升級過程中:①建設自己的PDM平臺,實現(xiàn)企業(yè)設計研發(fā)過程的信息化管理,提高設計研發(fā)的效率和質(zhì)量,推進產(chǎn)品開發(fā)的標準化程度;②對智能制造車間進行軟硬件改造,在執(zhí)行設備層引入工業(yè)機器人、數(shù)控機床等智能制造設備;③在數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡層部署智能傳感器、網(wǎng)絡設備等物聯(lián)網(wǎng)基礎節(jié)點;④在控制層、管理層引入管理和控制系統(tǒng),如MES、ERP、PLM等,實現(xiàn)設備之間的互聯(lián)互通與集成;⑤搭建各種開放信息服務平臺,共享數(shù)據(jù)資源,不斷夯實智能制造的數(shù)據(jù)基礎。企業(yè)可根據(jù)實際需求和產(chǎn)品及市場特性,考慮開發(fā)遠程運維服務系統(tǒng),通過創(chuàng)新售后服務模式,提高服務質(zhì)量,提升客戶滿意度,增強客戶對企業(yè)品牌的忠誠度。