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打造中国版“智能工厂” 工程机械企业在行动

发布者:admin 时间:2018-05-16 13:31 浏览次数:

  今年5月国务院公布的《中国制造2025》规划,已将提升制造业创新能力和发展智能制造作为国家战略。作为肩负装备制造业脊梁的工程机械行业,已不仅仅是单台设备质量与稳定性的竞争,也不局限于自动化制造单元、自动化整线的竞争,而是集成运用智能机器人、大数据、云数控、信息通信、物联网等新理念、新成果,与目前如火如荼开展的自动化、数字化智能工厂项目结合在一起的产业链集成整合的竞争。

  在近两年,受到金融政策、项目开工和市场饱和度等多种因素的影响,中国工程机械行业进入新常态,行业企业变得冷静了许多,开始修炼“内功”,将产品质量和研发而非市场营销放在第一位,更多的企业加强对制造业智能化产品的研究,以通过技术革新向市场发起挑战。

  徐工集团:从数字工厂向智能工厂迈进

  在徐工集团装载机智能化制造基地偌大的厂房里,看不到几个工人,在高度自动化和数字化的操作车间里,多半是切割机、焊接机、机器手等在空中不知疲倦地挥舞。厂房有16.7万平方米,相当于24个足球场那么大,逛一圈足足需要一个半小时。在这里,下料、结构、涂装、总装等所有的生产工序都可以一气完成,可实现年产2000台大吨位装载机的产能。这也是目前世界工程机械行业内最大的联合厂房,中国最大的大吨位装载机智能化制造基地。

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  徐工集团装载机智能化制造基地

  据徐工信息总经理张启亮介绍,联合厂房在下料、焊接、机加工、涂装、装配单元运用了大量先进、高效的智能化制造技术和工艺设备。为提升智能化制造水平,焊接机器人、喷涂机器人、切割机器人等自动化设备在工艺建设过程中被大量运用。如,配置了大量焊接机器人,建成了2条自动化焊接线,无论是配置的数量还是使用的范围在装载机行业都是绝无仅有的,如装载机铲斗的整个焊接制造过程全部实现了无人化,大幅度降低了人工成本,显著提高了焊接质量。

  在徐工集团起重机智能化工厂内,关键数控设备及大型加工中心全部联网,实现了对车间现场网络化监控和可视化管理。同时,通过MES(生产过程执行管理)与ERP(企业资源计划)系统的全面集成,实现了生产过程的自动化管理和控制,提高了企业柔性生产制造水平。

  通过MES系统,各个生产单元之间的协同更加及时,生产订单进度、生产瓶颈工序、工人绩效、产品生产质量等生产模型,均有透明量化数据体现;MES系统实时记录制造过程中的在制、工时、人员等信息,整个生产过程可追溯,为技术研发人员提供了及时准确的多样数据。

  另外,通过MES系统的实施,快速建立了及时决策体系,对生产现场出现的问题第一时间反馈给管理者,并采取最快速度解决问题,后期大量的SPC统计分析报表也为企业决策层提供了丰富的管理依据。

  除了MES,徐工集团智能化的全球协同研发平台实现了产品设计数据与全球实时互通,同时也与SAP、MES、PDS等系统高度集成,大大缩短新产品的上市时间。

  开启手机APP,远程设备的一举一动尽收眼底。这是徐工集团近期实施的类似工业互联网的远程监控物联网平台,客户只需通过电脑或手机登录系统,就能随时随地查看设备地理位置、工作时间、历史轨迹、当天油耗等信息。虽然该平台还处于试探市场的阶段,但是对于提高用户体验和设备的运营管理水平都大有裨益。

  张启亮表示,徐工集团想要打造的是,通过管理信息化与设备自动化的深度融合,利用各种传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化生产线,构建设计制造一体化、管理智能化、数据信息化、控制自动化的智能制造体系。

  张启亮透露,徐工集团的智能制造以MES为核心展开。MES作为整个制造过程的大脑,负责调度生产、物料、质量、设备等所有生产资源,通过生产流程,使之发挥最大效益。“在我们实施MES系统过程中,始终坚持精益制造的思想,优化业务流程,改变工厂原有效率低下的流程。将优化后的流程形成项目蓝图,并经业务部门评审后进行固化,固化后在系统进行细化与实现。在项目结束后,项目组整理吸收工厂优秀流程,形成新的最佳实践方案。”他说。

  中联重科:智能制造连接人与产品

  今年4月27日,在工业和信息化部组织的“两化融合”管理体系贯标工作会议暨成果展上,作为两化信息融合的典范,中联重科代表装备制造行业展现了“两化融合”的最新成果,“中联式融合”成为企业推进高端智能化战略的新样板。

  今年全国“两会”期间,中央政治局委员、国务院副总理马凯在参加湖南代表团审议时,点名称赞中联重科的远程监控服务系统。“产品远程运行监控和服务能力”正是中联重科两化融合贯标通过的4项能力之一。

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  工程机械远程监控与管理系统网络结构图

  目前,中联重科的远程监控服务系统实时监控包括混凝土泵车、挖掘机、汽车起重机等51个产品系列、1200多个品种的13万台套设备,每台设备的开工时长、运行轨迹、运行状态、性能状况等各项数据全都汇集在数据库中。“中联重科产品远程监控服务系统与呼叫中心互联,2192名服务工程师在5分钟内对相关问题作出响应,最终目的是实现服务互联,建立以客户为中心的服务网络。”中联重科首席信息官王玉坤说。

  王玉坤表示,中联重科每个月的产值超过20亿元,但月结订单成本差异平均控制在50万元以内,月结差异最小值曾达到3万元。仅此一项,就意味着节约了近2.97亿元的成本。中联重科希望智慧工厂孕育出智能产品,达到产品与产品的互联,最终实现产品与人的互联。

  通过自身努力,中联重科实现了自身技术融合、产品融合、业务融合与资源融合。在质量提升与顾客满意方面,通过ERP、售后服务移动应用平台、物联网智能云服务平台等营销售后系统的支撑,公司客户服务和客户满意度得到显著提升。

  他举例,今年4月份,山西灵石一台混凝土泵车设备的油耗忽然增大,怠速运行时间超过了工作时间的50%。“我们的后台服务人员就直接打电话给机主,询问情况,发现是机手离开了泵车,但没有熄火。”不仅如此,通过数据分析,服务工程师还告诉机主应该如何更好地操作,让机器保持更好的性能、更节约能耗。

  2015年春节上线的微信公众号让中联重科云智能平台变得更加灵活。在微信端,客户将设备与手机绑定之后,就可以随时随地看到设备的工作状况、运行轨迹,在线报修乃至机手的考勤也可以在APP上完成。

  据王玉坤介绍,中联重科微信平台上线3个月以来,服务响应及时性由15分钟缩短至5分钟,内容传播受众率达到40%,已节省内容传播及营销费用150万元。

  从2009年到2014年,中联重科每年在智能制造上的投入都超过1亿元。通过多年的持续建设和创新,中联重科站在了智能制造的风口。“智能制造是一种全新的商业模式,未来这种新的商业模式将在我们的销售中占据主导位置。”中联重科董事长詹纯新说。

  三一重工:用大数据云计算等领军智能制造

  近日,三一集团组织员工学习工业4.0,让员工理解工业4.0的背景、内涵和策略,推动公司成为智能制造领军企业。

  工业4.0是德国在全球科技革命的大背景下提出的发展战略。实际上在这场被称为信息化革命的浪潮中,美国也制定了先进制造业国家战略计划,中国政府大力倡导新型工业化。

  三一所在的装备制造业是国家的战略产业,越来越多的业内企业强调用信息技术对制造业进行升级,建立先进的制造和管理系统,通过智能化的设备参与高端市场竞争,做大做强中国制造业。尤其是在行业深度调整时期,三一也紧紧抓住了信息化浪潮,挖掘新的增长点,让智能工厂、大数据在企业发展中发挥越来越大的作用。

  三一的信息化远远早于国内同行,要追溯到创业初期的1994年,第一张电脑图纸取代手绘图纸,预示着三一信息化的起步。

  2011年,三一在长沙投入建设的18号厂房是亚洲最大的智能化制造车间,这是三一工业信息化建设的一个典范。走进厂房,映入眼帘的不像是传统的工程机械设备制造厂房,而更像是一个大型计算系统加上机械化的操作工具、大型生产设备的智慧体,每一次生产过程、每一次质量检测、每一个工人劳动量都记录在案。

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  亚洲最大的智能化制造车间--三一18号厂房

  据介绍,18号厂房创造了一小时下线一台泵车的“三一速度”。而之后建立的临港产业园,更是创造了5分钟下线一台挖机的速度。目前,数字化工厂技术已在三一十几个业务单位得到应用,助推了公司生产模式的变革,三一的数字工厂也因此获得“智慧工厂”的美誉。

  另外值得一提的是,“最后一公里”信息的联通。三一通过自主开发的信息系统ECC全球企业控制中心,完成企业与设备终端的联系,率先在业内开启物联网的应用。ECC可以控制设备、就近派工服务,同时采集油耗、安全等信息,客户关系管理自动化已基本实现。

  这些来自施工设备的庞大数据可用于指导企业研发、制造及市场分析。掌握这些大数据,三一能为客户提供产品改善和设备管理的精准服务,还可以为公司提供经济形势、市场动态等一系列决策支持。

  流程信息化被认为是三一信息化发展的高级阶段。2013年至今,在行业倒逼企业转型的新形势下,三一开始打破部门壁垒推动流程信息化的变革,以期获得新的发展与突破。公司希望通过流程信息化,把企业的研发、商务、制造、销售、服务等核心业务流程梳理好,打通端到端的高效企业链,实现卓越运营,进而支撑公司全球化发展需要。

  未来,三一将更多利用大数据技术、云计算、虚拟整合、3D打印、机器人等前沿技术,提升公司智能制造及运营能力。三一重工高级副总裁、流程信息化总部总监贺东东曾表示,三一希望通过自身的实践,带动整个行业的智能化升级,带动全球智能制造装备企业协同发展,缔造中国首个“工业4.0”示范区。

  专家建议:“智能工厂”应具备六大标准

  近日,在济南召开的第十届中国制造业MES应用年会上。从事数字化车间研究20余年的制造信息化专家、兰光创新总经理朱铎先提出,应从6方面“智能”打造中国特色的智能工厂,引起强烈反响,被认为对企业进行智能工厂建设,乃至对行业标准的制定都具有非常重要的指导意义。

  当前,信息化最先进的美国、制造业最强的德国、制造业最大的中国在各自的国家战略中都提出了工业4.0、工业互联网、互联网等战略,并成为热门话题。朱铎先认为,德国工业4.0是立足机械制造、自动化工业、工业软件等领域的优势,基于CPS信息物理系统,在智能工厂与智能生产两个方向展开研究;而美国工业互联网是基于美国全球领先的互联网等IT技术,通过CPS信息物理系统,最终目的是实现“再工业化”;中国“互联网战略”明确指出了“以信息化与工业化深度融合为主线”,重点发展新一代信息技术、航空航天装备等十大领域,实现中国由制造大国向制造强国的转变。三个国家的战略侧重点不同,但聚焦点却是相同的,那就是基于CPS信息物理系统的智能工厂。因此,通过底层设备的互联互通、基于大数据分析的决策支持、可视化展现等技术手段,实现智能化的生产过程的管理与控制,最终建设成智能生产的智能工厂,这就是中国制造企业实现工业4.0、工业互联网、互联网的突破口与落脚点。

  朱铎先指出,建设智能生产的智能工厂是当今制造业积极努力的一个方向,但智能化不是一个非常明确的概念,也不好衡量,因此,探讨与明确如何建设智能工厂以及从哪些方面体现智能,也就是智能工厂的标准问题,是当前非常重要与迫切的问题。基于国际最新的潮流和10多年来数字化车间建设的经验,朱铎先等专家明确地提出了要从以下6个方面的“智能”打造中国特色的智能工厂:计划排产智能、生产过程协同智能、设备互联互通智能、生产资源管控智能、质量过程控制智能、决策支持智能。