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重江机械有限责任公司实施智能化转型升级

2018-06-28 19:10

  张正道是中国船舶重工集团有限公司下属重江机械有限责任公司(以下简称重江)一名技术工艺人员,在他身上发生的这种转变,源于重江“十二五”末期开始启动的智能化转型升级。

  如今,重江的智能化转型升级之已走过了近3年时间,张正道很满意这种转变。

  “自从有了机器人,我的工作轻松了许多,一个人可干原来四五个人的活儿。”6月11日,站在重江船用柴油机核心部件数字化生产车间,张正道指着一台正在工作的机器人如此说道。

  只见它从面前一长方形托盘上拿出一个小小的圆柱形零件,动作娴熟地放进旁边的仪器中,过了几秒钟,又轻轻取出来放进另一台仪器。几秒钟后它再次取出零件,转身放入身后的机床里。在机床加工零件的时候,机器人又重复着这一连串动作。

  当机床完成前一个零件加工并“吐出来”放进托盘后,机器人随即就会送入新的零件。

  “这道工序是在船用柴油机燃料喷射系统核心零件——针阀体半成品上打一些直径小到0.28mm的喷孔。”张正道介绍,第一步,是检查、矫正要打孔的,确保打孔精准;第二步,就是打孔。这两步,均由机器人配合相关仪器和机床自动完成。

  而张正道的主要工作,则是动动手指头操控机器人等自动化设备的运行、停止。偶尔,在设备出现问题时通过调整参数等办法予以解决。

  针阀体研磨清洗测量自动化单元,一台白色机器人从圆盘上拿走一个针阀体半成品,开始测量里面的每个孔径是否达到标准值。确认孔径合格后,它把该零件放在了圆盘最里面一圈。再次拿出下一个零件测量,发现孔径不合格,它则麻利地把零件送入液体研磨机进行挤压。待将零件孔径处理到标准值后,又抓取零件放入清洗工位进行清洗,最后再次进行测量。合格后,它又将之取出放在圆盘上。整个过程,大约只有80秒。

  加工低速机壳体类零部件的卧式加工中心柔性生产线,操作人员用吊装设备把长方体形状的金属原材料吊装至上下物料区,传送装置立即自动将原材料运送至四五米外的机床“门口”。此时,机床刚好加工完前一个零件并送出来。守在机床“门口”的机器人,一把将零件传送装置上,紧接着,又将待加工的原材料抓起,送入了机床进料口。

  复合车削加工中心,一个工人把几根几米长磨光钢的一端塞入一台机床,按下开始加工按钮就不用再做其他的事情。然后,就看到一根根几厘米长的细钢针陆续从机床的另一端掉出来。

  智能制造并非只是生产线上的智能化,而是信息化和智能化相结合,应用于零件加工、生产管理和质量控制等企业生产经营活动过程中的方方面面。这里面,管理模式和生产组织模式的创新是必不可少的。

  目前在重江,5万多平方米的船用柴油机核心部件数字化车间内,信息技术、自动化智能装备和工艺流程在生产过程中已完全融合在一起。通过关键工序的机器人加工、数字化检测、在线生产实时、产品均衡化混流生产及数字化物流等方式,整个生产管理过程正逐步实现全方位的精细化、透明化、无纸化管理。

  如:依托针阀体精密内圆磨自动化单元、针阀体研磨清洗测量自动化单元和针阀体喷孔钻自动化加工单元等8个自动化单元,该公司实现了针阀体这一关键零部件的关键工序无人化加工。工人和生产管理人员可借助MES(企业制造执行管理系统)、DNC(数控机床联网和机床系统)、ERP(企业资源计划系统)和CAPP(计算机辅助工艺规范流程)等信息管理系统,在电脑上对生产加工设备的信息互联和整个生产过程进行集中。并且,还能够有效解决过去在生产环节中各车间各自为政的信息孤岛问题,进而实现对生产全过程的追溯。

  而在与生产密切相关的物料配送环节,重江打造了自动物流与仓储系统。运用这套系统,工人只需轻点电脑鼠标,就可驱动码垛机器人从高达六七米的立体仓库任何取下物料。

  在这样的智能制造模式下,一线生产人员有像张正道一样的体会:工作更加轻松、生产效率更高。

  最明显的例子是:在复合车削加工中心,以前加工钢针这个零件需要4个人同时操作4台设备才能实现,而现在只需要一个人就可以轻松完成;在卧式加工中心,以前由于机床、夹具自动化程度低,一个班要3个人同时值守,才能顺利完成低速机壳体类零部件的加工。而现在,只需1个人足矣。“变化之大,一开始甚至让人有些不敢相信。”操作者张建说。

  “更为重要的是,智能制造缩短了产品生产周期,降低了生产成本,提高了产品质量。”重江生产信息与技理部部长胡瑜介绍。

  以针阀体产品为例:通过实施智能制造,该产品制造周期(从原材料采购到成品产线%。

  重江是中船重工旗下企业,专业从事大功率内燃机“心脏”(燃料喷射系统)、“神经”(调速器)等关键零部件研发、生产。早在多年前,其就已成为国内生产大功率船用柴油机核心部件燃料喷射系统综合实力最强的企业之一。

  但另一方面,相对于国外顶尖企业,该公司在产品质量一致性、缩短生产周期及降低综合成本等方面,尚存在一些差距。

  如何迎头赶上?重江在中船重工统一部署和支持下,探索走智能化转型升级这条。

  与火箭、飞机、电子设备和机床等领域的大量制造企业一样,重江属于离散型制造企业,具有产品精度高、品种数量多、单品种订货数量少的多品种小批量生产的显著特征。其产品的生产过程不具有连续性,通常被分解成多道加工工序来完成。

  就拿燃料喷射系统来说,其关键零部件的直径精度达0.0005毫米,需要经过近40多道工序才能完成加工,制作工艺非常复杂。

  道理很简单:每种产品的每道生产工序所需的智能装备、夹具和技术等不通用,要想实现所有几十种产品生产全流程的智能化,不仅需要优秀的技术人才,也需要大量的资金和统一的标准工艺流程。

  “十二五”末期,在中船重工总部的大力支持下,重江启动了厂区搬迁。于是,该公司抓住这一契机,与中船重工七一六研究所联合打造船用柴油机核心部件数字化车间,开始探索离散型智能制造模式。

  由于无“前人”经验可用,重江为有效推进数字化车间项目建设,成立了以董事长杜兵为组长的数字化车间推进工作领导小组。在此基础上,对数字化车间项目进行顶层设计,并在生产流程优化、基础数据收集方面做了大量工作。

  同时,其通过引进软件开发工程师,组建智能化技术团队和加强企业内部培训等措施,解决了智能制造所需的技术、人才问题。

  在推进生产线智能制造过程中,重江则采取了“点、线、面”分布实施的策略——以产品的某一关键工序为切入点,进行自动化生产单元建设(点),待达到要求再向其它单元扩展(点)。而后,通过自动物流进行串接(线),组建自动化生产线(线),完成整个数字化车间的建设(面)。

  这样,通过一个点一条线的建设,可及时解决出现的问题和难点,从而大大降低了项目实施的难度,以及可能因认识不足造成的投资弯和风险。

  经过近3年探索,重江智能制造终于取得了前述。2017年,该公司数字化车间被工信部纳入离散型智能制造示范试点项目予以支持,并成为和中船重工集团公司唯一入围工信部2017年智能制造试点示范企业。