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以“智”提“效” 瑞明投2亿多元 打造“智能车间”

2018/09/12 08:49 来源:温州都市报 编辑:王一川 浏览:1646

  • 本文导读:回看走过的路,温州人民敢为人先、始终屹立潮头;审视当下的路,温州发展向上向好、正在酝酿蝶变;远眺前行的路,温州前景无限美好、定能再创辉煌。
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瑞明多品种缸盖智能生产示范线 温都记者 王诚/摄

扫码看瑞明智能车间

编者按:

温州好,别是一乾坤!

回看走过的路,温州人民敢为人先、始终屹立潮头;审视当下的路,温州发展向上向好、正在酝酿蝶变;远眺前行的路,温州前景无限美好、定能再创辉煌。

站在新的历史节点上,温州正奋力谱写“八八战略”再深化、改革开放再出发的新篇章。今起,温州都市报全媒体推出《唱兴温州》系列报道,聚焦温州重大平台打造、重大产业发展、重大项目落地、重大工程建设,看瓯越大地焕发出的新的生机和活力,感知温州脉动,展现温州在转型升级快车道上高质量发展的力量和信心。

温州是一本厚重的历史书;温州是一幅秀美的山水画;温州是一曲奋进的创业歌;温州是一个温馨的大家庭。让我们齐声高歌:唱兴温州!

几台地轨机器人将未加工的工件放入托盘,完成上料。紧接着,数个机械手臂抓取托盘和工件,在24台加工机床之间闪转腾挪,完成加工……在位于瑞安塘下的温州瑞明工业股份有限公司(简称“瑞明”),这条名为“瑞明多品种缸盖智能生产示范线”上的生产流程,几乎不用人工操作。

这条智能生产示范线,是瑞明汽车铝合金铸件智能车间新模式应用项目的一部分。该项目曾成功入选2016年国家智能制造综合新模式应用项目。

从设备自动化向智能化转变,瑞明逐渐尝到了“舍得投入”的甜头,并跨入智能制造企业的行列。

传感器识别产品托盘芯片

可瞬间切换加工程序

了解瑞明的人都知道,这是一家生产汽车发动机缸盖等铝部件的传统制造企业,本应和“智能”八竿子打不着。然而在瑞明的生产车间里,设有智能化机加技术集成应用车间、多品种缸盖智能化机械加工技术集成应用示范线,“智能”二字随处可见。

那么,瑞明是如何将智能的血液注入生产过程中的呢?以“瑞明多品种缸盖智能生产示范线”为例, 每一道工序都设有传感器,通过自动识别特制托盘上的ID芯片,设备可自动切换对应加工程序进行加工。而生产线产品可通过二维码进行产品质量追溯。

“传统生产线上,一般只能同时做一种产品。而在这条智能生产示范线上,可实现多个品种的自由切换。就连工装和夹具的切换,也都由智能化的设备控制,不需要将整条生产线停工并人工切换。”瑞明公司执行总经理戴光永说,用智能控制代替人工操作的环节,在有效的生产时间内,能生产出更多的产品,随之而来的是生产效率的大幅度提升。这正是智能制造最直接的体现。

按照相同的设备台数计算,传统生产线每月的产能为8000件。而智能化生产线月产可达20000件,生产效率提高了1.5倍。

2016年至今,瑞明在这条“瑞明多品种缸盖智能生产示范线”上,已投入资金1.3亿元。针对“汽车铝合金铸件智能车间新模式应用项目”的投入已达到2.1亿元。要知道,瑞明去年的全年营收约20亿元。用戴光永的话说,投资一个亿能够产出三个亿的经济效益,企业才愿意投入、舍得投入。

生产过程的智能监控,带来的是产品质量的不断提升。如今,瑞明在同行业中占据25%以上的综合市场份额,在汽车发动机铝部件行业位居全球前三,在吉利汽车等国内九成的整车厂中均有配套,主要有轿车、SUV、MPV等配套产品。在新能源汽车领域,瑞明也开始涉足电机壳体的生产。

异常预警“一屏”显示

智能生产线让人工成本减半

整条生产线,有如此多的加工机床,智能化系统又该如何掌控全局呢?秘诀就位于设在瑞明公司的国家级企业技术中心内。在这里,有一处智能制造的生产调度中心,名为“瑞明集团智慧工厂生产指挥中心”。

生产指挥中心内,有一块硕大的电子屏幕,不停地显示各种参数和车间内的实时影像。这些数据,细到车间内的每一台设备,甚至是设备的各种参数,包括生产线的质量参数,生产计划的实施完成情况,能耗监控,仓库动态化管理等。一旦设备发生异常,系统就会迅速报警,提醒相关人员快速找到异常点,并解决问题,使生产效率能从源头上得到提升。

这一点,对生产的日常管理,尤为关键。按照以往,一旦生产线出现问题,工人不得不先将整条线停下来,再由技工上线查找异常并维修,费时费力。有了智能化的装备,车间内所有设备的数据端口都集中到智慧工厂生产指挥中心里,通过异常报警代替人工查找。比如,一件用来加工10万件产品的刀具,在接近完成加工任务前,刀具的加工寿命将尽,系统可能就会通过报警提醒“该换了”。

有了智能化设备的帮忙,生产工人更多的任务是进行过程检测。不过,不要以为“智能制造”就是解放人力这么简单。戴光永说,虽然这条生产示范线让人工成本降低了50%,但智能设备对人员的技术水平有了更高的要求。比如,机修工必须有电气工程师的技术水准,生产线上的员工需要较高的技工水平,才能保证智能制造生产线的稳定运行。

三大系统有效集成,智能制造至少提高生产效率三成

汽车整车的价格连年下降,但消费者对产品质量的要求越来越高。汽车行业的成本压力,在行业上下游企业都表现得异常明显。

“行业形势逼迫汽车零部件厂商要想继续做强做大,就必须在企业效率上加以提高,从而降低企业内部管理成本,挖掘潜力。”戴光永说,这也是瑞明2016年起拥抱“智能制造”的初衷,目的就是提高效率、降低成本、提升产品质量,缩短产品的开发周期。

当然,瑞明能够快速投身“智能制造”,或多或少得益于企业在2016年前就做了大量的机器换人工作,企业生产流程的自动化程度达到90%以上。而在这个基础上,企业要思考的是,如何实现快速的产品开发,如何利用经验数据库来提高开发的成功率,如何利用3D打印提高毛坯产品的开发时间,以实现智能制造的经济目标,即提高生产效率30%以上、能源利用率提高19%以上、产品质量合格率提升40%以上、开发周期缩短30%以上,等等。

戴光永说,在生产自动化的基础上,企业继续完善智能化改造,使生产线上尽可能地少用人;对生产车间里的异常问题作出快速反应,并在生产制造单元进行MES系统的研发和应用;为了完善研发体系的经验数据库,实现产品的全生命周期管理,企业实施了PLM系统;为了使各网块的大数据整理,企业又实施了ERP系统管理。最终,瑞明将这三大系统进行有效的集成,并形成企业的决策系统。

瑞明的“智能制造”显然得到了同行的认可。近几年,慕名前来参观学习瑞明“智能车间”的企业络绎不绝。

“智能车间”年底接受国家验收,将申报自主知识产权

“我的产品附加值不高,属于传统行业,能进行智能化改造吗?”经常会有企业提出这样的疑问。在戴光永看来,在瑞明实施的智能化改造,完全可以在其他企业推广。

“这与产品附加值高低无关,要看智能制造能否真正提高企业生产效率。”在介绍过程中,戴光永提及最多的就是“效率”二字。他说,所谓的智能制造,不在于企业的设备有多先进,设备自动化程度有多高,关键是生产过程中每一个环节的数据能够被随时读取,生产过程如何实现可视化管理,并进行均衡化生产。越是均衡化的生产,效率也就越高。利用生产过程中产生的大数据进行经验总结,并建立经验数据库,最终实现准时、均衡生产,使生产效率最大化。

目前,瑞明的智能化改造已基本完毕,其中最核心的部分,即智能车间的网络架构已经搭建完成,已能够进行车间内的数据读取,以及设备的智能化监控。接下来,瑞明将以“多品种缸盖智能生产示范线”为蓝本,在企业内部稳步推进各条生产线的智能化改造。

此外,瑞明仍在继续打造产品质量的可追溯系统,将生产计划与三大系统进行磨合、集成。今年底,瑞明的汽车铝合金铸件智能车间新模式应用项目将接受国家级验收。一旦验收通过,瑞明将继续着手总结自主知识产权,包括在智能制造实施过程中,企业在自动化改造、智能化软件的设计、开发等方面所涉及的知识产权进行申报,并根据汽车零部件行业特点,制定企业和行业标准,加以推广、应用。

我市要给六大重点行业打造智能制造行业评价标准

记者从市经信委了解到,截至目前,我市已有4个项目列入工信部智能制造新模式应用专项,3个项目列入国家智能制造试点示范项目,新材料和电气行业、鞋服个性化定制列为省智能制造试点示范行业,16个项目入选省智能制造重点项目,并建成一批数字化车间。

根据《温州市制造业智能化改造工作计划(2017~2020年)》,我市将逐步推进“无人车间”的建设工作,计划到2020年累计实施部、省、市三级智能制造试点示范(新模式应用)项目100个以上。

围绕电气、泵阀、鞋革、服装、汽车零部件等传统产业,我市依托优势企业开展存量生产设备智能化改造,制造业重点领域智能化水平显著提升,打造如正泰电器、瑞明工业、报喜鸟、中广核俊尔等一批国家级智能制造示范引领企业,试点示范项目实现运营成本降20%,产品研制周期缩短20%,产品不良品率降低10%。

智能制造同样需要智力支撑:依托华中科技大学温州先进制造研究院的优势,温州市智能制造研究院正式成立;浙南科技城依托温州大学,建成了激光与光电智能制造研究院;乐清市依托浙江大学,建成乐清市智能制造研究院。与此同时,我市还引进北京兰光创新科技有限公司、浙江优制网信息科技有限公司和浙江顶智智能技术有限公司等工程服务公司入驻落户。

每年,我市都会组织中国(温州)工业机器人展览会暨智能制造发展论坛,为智能制造发展搭建了经验交流、技术合作和洽谈对接的平台。温州还开展了针对电气、汽车零部件、泵阀、服装、鞋革、智能装备等六大重点行业的调研,最终将形成每个行业可推广、可评价的智能制造行业评价标准和行业机器人应用指南。温都记者 朱斌

对话企业负责人——

实施智能制造要与日常管理相融合,不能“两张皮”

温都记者:瑞明启动“智能制造”的这几年里,企业的生产发生了哪些变化?

戴光永:变化是非常明显的。目前我们的这条生产示范线,包括十几道工序。传统生产线,一条线三班倒需要配置30人;而智能化生产线,只需要三班倒配备15人,仅人工成本就降低了50%。

智能化改造后,示范线的产能从每月8000件提升到了20000件,产品合格率也提升了50%以上。虽然表面上看,我们的投资过亿,的确是很大,但对生产效率的提高是实实在在的,而且产品更稳定。人员数量的减少,也避免了很多人为可能导致的出错。

温都记者:温州企业实施智能制造,最需要关注的是什么?

戴光永:在汽车行业发展的大背景下,为了使企业能够持续健康地发展,能够与汽车行业同步发展,势必要加强内部管理,提高产品质量。未来,汽车行业将朝着轻量化、新能源的方向发展。因此,对温州汽摩配企业,甚至是传统行业企业而言,对企业制造装备进行智能化改造,对企业发展很有必要。

当然,智能化改造需要大量的前期投入,尤其是软件方面的投入,这是智能制造的关键。企业一定要将智能制造与日常的管理相融合,不能“两张皮”,最终要实现的是要提高企业的生产效率。

此外,温州企业还需要建立更完善的现代化企业管理机制,加强产业的发展规划,符合国家对产业发展的要求,同样至关重要。

第三方观察——

培养和引进智能制造样板企业,推动行业快速发展

今年我市“两会”期间,民进温州市委会以集体提案的方式向大会提交了一份《关于加快发展智能制造 助推我市制造业转型升级的提案》。这份提案的执笔人,是民进市委会委员、温州大学瓯江学院机电工程学院院长孔向东教授。

作为国家重点研发计划“智能机器人”重点专项评审专家,孔向东教授长期从事智能制造等领域的研究工作。她说,近年来,民进市委会和温州大学瓯江学院都非常重视推进智能制造行业发展。去年,温州民进智能制造基地在温州大学瓯江学院挂牌成立。

该提案分析了当前温州智能制造方面存在如企业对高端制造缺乏认知,智能制造示范样板企业屈指可数,智能制造技术和人才的匮乏等几个主要问题,同时也给出了相应的建设性意见。

“除了培养瑞明等自己的明星企业外,也可以通过‘取经’来打造样板企业。”孔向东认为,可鼓励温州企业“走出去”,扶持几家规上企业并购急需的有潜力的欧洲高端低价企业,使之成为温州高端制造业的样板和智能制造示范样板。同时,采用“请进来”策略,聘请国内外智能制造专家学者为企业“把脉出药方”,解决智能制造方面的缺失,以及企业定位、核心技术、企业全生命周期管理等问题。

针对“人才紧缺”的问题,该提案提出,智能制造涉及的产品和企业众多,可通过教育集团与企业联盟,采用订单式培养等手段,建立从高校到中小学各个阶段的智能制造人才培养梯队。对于企业而言,可通过使用打造的政校研智能制造人才库平台,应用互联网、大数据,输入企业所需人才类型、所需技能,快捷找到相关人才、得到相应的技术服务。

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