東方鍋爐水冷壁“數(shù)制·智聯(lián)”工廠投運

以“數(shù)”提速 以“智”提質(zhì)。10月30日，行業(yè)首個水冷壁“數(shù)制·智聯(lián)”工廠在東方鍋爐德陽制造基地正式投運，成為繼聯(lián)箱、蛇形管數(shù)字化工廠投產(chǎn)后又一行業(yè)標桿智能工廠。

水冷壁數(shù)字化工廠融合了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機器人、機器視覺、大數(shù)據(jù)及人工智能等先進技術(shù)，試運行以來，設(shè)備數(shù)字化率達到100%，人均產(chǎn)值提升5倍，0.9米每分鐘跑屏速度、20條焊縫同步跟蹤、序間0行車轉(zhuǎn)運等數(shù)據(jù)被不斷刷新，為生產(chǎn)提速、高效交付提供了堅實支撐。

東方鍋爐一系列“數(shù)制·智聯(lián)”工廠建設(shè)，是全面貫徹國家“以信息化推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、加快數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)、加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”等系列精神的重要行動，是堅定落實東方電氣集團加快數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要成果，也是東方鍋爐推進“數(shù)字化、精益化、綠色化”的重要任務(wù)目標。

數(shù)字引領(lǐng)“智”造，驅(qū)動向“新”引擎。近年來，東方鍋爐數(shù)智化建設(shè)按下“快進鍵”，以提升安全與綠色發(fā)展能力，建設(shè)協(xié)同高效、實時透明、綠色安全的數(shù)字化工廠為目標，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，優(yōu)化車間工藝布局、提升關(guān)鍵工序制造能力、集成車間各生產(chǎn)要素，先后投入約數(shù)億元推進“智改數(shù)轉(zhuǎn)”，逐步推進自貢、德陽兩個基地6個數(shù)字化工廠建設(shè)，打通“設(shè)計、制造、服務(wù)”的數(shù)據(jù)鏈路，實現(xiàn)縱向、橫向集成及供應(yīng)鏈協(xié)同，賦能精益化生產(chǎn)，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

以“數(shù)”賦能，數(shù)字化轉(zhuǎn)型跑出加速度

水冷壁作為清潔高效電站鍋爐大動脈，是鍋爐產(chǎn)品的主要受壓部件，其制造質(zhì)量要求較高。行業(yè)首個水冷壁“數(shù)制·智聯(lián)”工廠，堅持以價值創(chuàng)造為導(dǎo)向，重點聚焦產(chǎn)能占比70%的水冷壁直管屏，圍繞焊接接長、拼屏等關(guān)鍵工序，進行數(shù)智化改造，識別生產(chǎn)計劃、過程質(zhì)量管理、物料配送等業(yè)務(wù)痛點，開展數(shù)字化升級，優(yōu)化分廠整體工藝布局，進行全三維建模與仿真，產(chǎn)品制造工序間物流轉(zhuǎn)運路徑縮短468米。創(chuàng)新生產(chǎn)組織模式，由“以孔組件生產(chǎn)為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙酝诳咨a(chǎn)為主”的精益生產(chǎn)模式，大幅降低手工裝配焊接的工序負荷，生產(chǎn)過程更實現(xiàn)了全程數(shù)字化管理，工序變得簡單、精準又高效。

管屏組屏焊接作為水冷壁制造的關(guān)鍵核心工序，需要在0.3米寬的范圍內(nèi)正反面同時焊接20條焊縫，且總長18米的管屏焊接變形需控制在6毫米內(nèi)。傳統(tǒng)MPM管屏焊接設(shè)備需人工近距離觀察、手動調(diào)整焊槍，焊槍附近的環(huán)境溫度高達50℃，弧光、煙塵重，工作環(huán)境亟待改善。本項目突破焊接工藝技術(shù)難點，集成先進控制技術(shù)，創(chuàng)新性的應(yīng)用3D機器視覺實現(xiàn)行業(yè)首次為MPM管屏焊機裝上“眼睛”和“大腦”，可自適應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，實時識別和跟蹤最多20條焊縫，可無人動態(tài)控制調(diào)整焊槍位置，焊接作業(yè)無人化，最高焊接速度可達0.9米/分鐘，切實提高工作效率。

今年，東方鍋爐不斷提升智能制造和精益化管理水平，跑出數(shù)智化建設(shè)加速度。6月27日，行業(yè)首個蛇形管“數(shù)制·智聯(lián)”工廠在東方鍋爐自貢基地建成投運。這是鍋爐行業(yè)首個實現(xiàn)蛇形管全工序智能制造的工廠，也是目前國內(nèi)唯一、全球領(lǐng)先的大型清潔高效電站鍋爐核心部件高溫段蛇形管制造智能工廠。

清潔高效電站鍋爐高溫段蛇形管屬于高度離散型產(chǎn)品制造。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式存在自動化水平低、質(zhì)控追溯難、材料等級高、質(zhì)量安全風險大等難題。為系統(tǒng)解決這些問題，東方鍋爐蛇形管“數(shù)制·智聯(lián)”工廠創(chuàng)新實現(xiàn)了高溫段蛇形管“套圈”生產(chǎn)的新制造模式。數(shù)智化生產(chǎn)線以遍布車間的多種傳感器為神經(jīng)末梢，了解實時狀態(tài)，以融合多種AI算法的數(shù)字化管理系統(tǒng)為“大腦”，自動協(xié)調(diào)生成生產(chǎn)任務(wù)，再通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這張“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，將生產(chǎn)命令下達到自動化產(chǎn)線，驅(qū)動這個“四肢”完美運轉(zhuǎn)。

蛇形管“數(shù)制·智聯(lián)”工廠實現(xiàn)了17個關(guān)鍵工序自動化制造，首次實現(xiàn)無人化焊接、柔性“套圈”彎管、智能倉儲物流，首次實現(xiàn)蛇形管自動排料、生產(chǎn)計劃高級排程、設(shè)備集成控制等數(shù)字化生產(chǎn)，首次實現(xiàn)關(guān)鍵承壓焊縫智能檢測、質(zhì)量精準追溯、數(shù)字孿生大規(guī)模應(yīng)用等智能化管控。設(shè)備數(shù)字化率達到100%，物料周轉(zhuǎn)率提升300%，質(zhì)量追溯率達到100%，人均產(chǎn)值提升250%。

向“智”而行，引領(lǐng)行業(yè)數(shù)智化新未來

時間回到2023年10月31日，行業(yè)首個聯(lián)箱數(shù)字化智能制造工廠——東方鍋爐聯(lián)箱“數(shù)制 ? 智聯(lián)”工廠建成投運。這是東方鍋爐數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造工程的重要開端。 

聯(lián)箱“數(shù)制 ? 智聯(lián)”工廠實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃的自動排產(chǎn)與產(chǎn)品制造的自動生產(chǎn)，以及產(chǎn)品質(zhì)量的在線檢測，人均產(chǎn)出效率是傳統(tǒng)制造的5倍，產(chǎn)品合格率與物料利用率達到100%，體現(xiàn)了“設(shè)備數(shù)控化、工序自動化、流程集成化、管理智慧化、制造綠色化、作業(yè)少人化”的智能制造最先進水平和最突出特征，標志著鍋爐行業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展取得重要突破。

東方鍋爐在熱電領(lǐng)域，市場占有率和技術(shù)先進性都有一定的優(yōu)勢，但面對國家新型能源體系建設(shè)的結(jié)構(gòu)化調(diào)整，轉(zhuǎn)型的壓力和難度非常巨大。因此，在繼續(xù)強化核心技術(shù)能力的基礎(chǔ)上，提升企業(yè)整體核心競爭力尤為重要。進行數(shù)智化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)運營管理、研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)的全面業(yè)務(wù)協(xié)同，信息互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通及智慧化協(xié)調(diào)管控運用，正是解決這一問題的重要手段。

全流程數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全鏈條協(xié)同賦能。東方鍋爐的數(shù)智化工廠，利用數(shù)字孿生技術(shù)，實現(xiàn)了虛實融合的實時感知和優(yōu)化執(zhí)行。通過SCADA系統(tǒng)采集物理設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)，驅(qū)動虛擬產(chǎn)線運行，形成物理工廠的“鏡像孿生”。通過制造運營管理系統(tǒng)MOM、智能排料和APS排產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)了設(shè)計、工藝、制造、物流全流程的縱向數(shù)據(jù)貫通及設(shè)備之間橫向數(shù)據(jù)互聯(lián)，形成軟硬結(jié)合的設(shè)備集成控制的實時“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。通過融合多種工業(yè)AI算法，形成可自主學(xué)習和優(yōu)化的“工業(yè)大腦”，均衡各產(chǎn)線工序負荷，生成車間詳細作業(yè)計劃并下發(fā)執(zhí)行。通過對生產(chǎn)過程的實時自動監(jiān)督，根據(jù)實際運行情況隨時優(yōu)化調(diào)整，形成有效管控閉環(huán)，促進數(shù)智化工廠效率和質(zhì)量的不斷提高。

向“新”提速，以“智”致遠?！爸歉臄?shù)轉(zhuǎn)”是企業(yè)提質(zhì)增效、搶占發(fā)展制高點的重要途徑，也是推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。東方鍋爐將錨定降本增效、提質(zhì)升級目標，不斷提升智能制造水平，加速形成一批智改數(shù)轉(zhuǎn)典型經(jīng)驗和優(yōu)質(zhì)成果，促進企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。