罐體智能生產線案例

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模型背景

某公司為解決未來規模生產的需求,急需建設并改造集研發、生產于一體的鋁合金/不銹鋼罐體自動化柔性生產線,通過罐體自動化生產線的技術改造工作,探索數字化制造協同管理和生產過程智能控制,達到提升產品生產效率,降低生產成本,提高產品質量管理水平的目的。

模型內容/技術路線

在現有廠房建設的基礎上,借助信息化、自動化等手段,通過新建自動化物流系統、自動化生產線及產線信息系統,建設集研發、生產于一體的鋁合金/不銹鋼罐體自動化生產線,實現罐體加工的自動化、數字化及智能化,形成罐體智能制造數字化車間,達到國際一流、國內領先水平。通過前期詳細調研后,罐體制造車間布局如圖1所示。

罐體制造車間布局

(1)建立數字化車間的總體模型、工藝流程模型和布局模型,車間和產品生產流程可實現三維動態模擬仿真。

 

(2)建立基于產品加工工藝流程的廠房布局,建立產品柔性生產線,能夠完成鋁合金罐體及不銹鋼罐體的封頭防波板制作、筒體零部件焊接、筒體從拼板到整體焊接、附件安裝以及試壓的全過程。

 

(3)建設數字化車間及精細化的車間現場管理環境,提升數字化車間執行能力。建立智能生產管控平臺,構建車間資源、計劃、執行、控制全面管理和控制精細化和可視化的車間現場管理和監控環境。實現包括工藝管理、生產管理、智能過程控制、質量管理、物流管理、設備管理、工業系統集成平臺、人員管理、安環管理等內容管理要求;實現生產過程實時監控與優化、完善制造資源分配、提高資源利用率、優化配置以及與其他系統之間的數據傳遞,達到生產前規劃、生產中監控、生產后追蹤的全方位支撐能力。

 

(4)建立全閉環的質量管理體系,提升質量設計水平。

 

建立數字化車間全閉環質量管理體系,構建制造質量管理和控制環境。實時采集生產現場的質量數據,對每個工序的關鍵質量要素進行進行實時對標分析及控制,實現工序質量符合性判斷,打通從生產制造到工藝設計的質量反饋,使產品的質量設計水平得以大幅度提高。

 

(5)建立數字化車間制造數據一體化管理平臺,提升管理效率和知識積累。建立數字化車間的數據中心,實現制造數據的統一管理,打通設計、工藝、制造、試驗和質量數據鏈路,向工藝、制造、裝配一體化的應用范圍擴展,支持與其他制造平臺的有效數據集成,實現單一數據源,形成數字化制造體系框架,最終實現提高產品質量,縮短研制周期的目的。實施過程中,實時動態參數統計仿真如圖2所示。

實時動態參數統計
實施效果
罐體智能生產線案例
通過該項目的實施,大幅度提高了生產產能,實現年產鋁合金及不銹鋼罐2000臺(套);在自動化方面實現生產過程智能化/全自動化率66.7%,處于國內領先(國內行業平均水平36.6%),國際先進水平。二期完成后,生產過程智能化/自動化率將達到91.7%,達到國際先進水平;在信息化方面實現生產線的信息化閉環控制。各設備具有加工數據的反饋信息,將采集各設備的人、機、料、法、環等各項數據實時傳送給智能化管理平臺。