走进浙江华昌液压机械有限公司(下称华昌公司)位于临安青山湖横畈的生产车间,MES(智能制造运行系统)正在向各工序发出指令,指挥产品自动加工线、自动装配线、柔性涂装线有序运作,并将生产进度、设备运行、仓储数据等实时向管理层进行反馈。3月至5月,是生产任务最繁重的时期,一台台数控机床、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人正在紧张运作,工人们通过各类智能终端,规范地进行加工、物料、检测等动作,在这里,每天要生产4000支液压油缸,而借助高级排产算法,产品交货期大大缩减,有的从下单到出厂仅需3天。
一直以来,华昌公司深耕工程机械零部件制造领域,坚持做大做强、做专做精,基于可控工业互联网平台,通过业务流程再造、要素资源重组等,提升产品全生命周期数字化、网络化和智能化水平,提质增效打造行业智能制造一流企业。
2021年1月1日,华昌公司“基于工业互联网的液压油缸智能工厂”(浙江省数字化车间/智能工厂) 完成正式搬迁。投产后,全员劳动生产率大幅提高,叉车系列油缸年产能从过去的单班40万支扩大到100万支,土地产出效率提高47%,销售收入产出效率提高51%,人均产值提高177%。工人工作条件显著改善,企业的竞争力有效提升,转型升级步入了快车道。2021年1月14日,省经信厅公布了2020年浙江省“隐形冠军”企业名单(浙经信企业〔2021〕11号),华昌公司成功上榜。
国内液压件的制造过程,自动化和智能化水平较低,生产率和产品质量与国外发达国家相比有很大差距,大部分企业还停留在劳动密集型生产模式上。华昌液压率先在其优势领域液压油缸产品方面,实现基于智能制造技术的企业转型升级,通过建设以经营管理体系、技术创新体系、制造运行体系等三大体系为核心的智能工厂,全面提升企业核心竞争力。经测算,企业生产效率提升25%;能源利用率提高15%;产品研制周期缩短37%;产品不良率降低29%,引领液压件行业智能制造水平。
拉动式精益生产
如何布置生产设备,如何进行合理的生产布局,使得生产物流线路最优,是智能工厂需要解决的一大难题。华昌智能工厂以精益理念优化车间工艺流程布局,将动态超市(通用/一般物料)布置于中间,根据先进排产计划计算总装的作业计划和物料需求计划,进而拉动活塞杆、活塞、缸体、缸筒等零部件的加工。
“一个流”流水线 是制造更是创造
目前,在行业内液压油缸缸体的加工方式基本都是分工序组织生产,效率较低,工人劳动强度大;油缸的装配上,90%的生产厂家均采用手工装配,存在劳动强度大、质量不可靠、效率低等特点。华昌智能工厂完美地解决了以上难点。采用线性方式,将各工序进行线性连接,实现了全自动生产,并同时满足多种规格产品的共线生产,大提升了产品质量的稳定性。
值得一提的是,全自动柔性涂装线及物流系统,突破性地解决了液压油缸生产过程中一个重要的瓶颈环节——涂装。生产线由自动上下件系统、全喷淋前处理、静电旋碟Ω喷漆室、直通式烘干炉系统、悬挂积放输送系统及PLC自动控制系统等组成,从试压台上下件的液压油缸通过物料输送机直接与上件区升降机对接,下件区工件通过物料输送机直接与库存区对接,大大减少了工件转运的工作量。
数据集成 提升运营效能
智能工厂将精益生产、智能制造等理论与最新的信息技术、网络通信技术、自动化技术、信息物理系统、大数据等技术深度融合,实现客户订单、产品设计、工艺设计、物料采购、生产制造、生产物流、售后服务整个产品生命周期价值链上的横向集成,和企业的产品、设备层、自动化层、控制层、制造执行层、经营管理层之间的纵向集成。
制造过程装备数字化。采用机器视觉等智能感知先进技术,实现工艺质量参数的在线测量及设备安全运行状态的在线监测,各类数据90%自动上传至MES系统,关键装备数据化率达到70%以上。
制造过程管理信息化。建立ERP系统,以系统化思维和供应链管理为核心,科学配置资源,优化运行模式,改善业务流程,提高决策效率,实现生产制造现场物流与物料的精准管控。
产品设计生产模拟化。建立产品模型、工厂模型、过程模型以及网络架构与信息集成模型的数字化车间数字化模型和面向产品的设计制造的虚拟仿真平台,突破性的解决多品种、小批量生产模式下的生产系统仿真问题,最大程度地降低了产品设计的更改。
能源资源利用集约化。建立能源综合管理监测系统,实现主要耗能设备如数控机床、焊接机器人、喷涂机器人、超声波清洗机的能耗实时监测与控制,建立产耗预测模型,水、电、气(汽)、煤、油以及物料等消耗实现实时监控、自动分析,实现能源资源的优化调度、平衡预测和有效管理。
华昌公司将以“隐形冠军”为契机,紧抓新厂区建设有力时机,总结推广智能工厂建设试点经验,促进集团产业数字化改革和传统产业改造提升,更好服务我省全球先进制造业基地建设。