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【CIO说】 第185期

从数字化车间到工业互联网——东方电机的数字化加速之路

作者:ENI
摘要:东方电机正在开展数字化企业第一阶段的建设,以数字化制造为核心,建成多个的数字化车间,积极探索5G+工业互联网等的应用,逐步拓展 的范围,各数字化建设板块通过精益化、流程化、数字化改造,形成数字化的协同建设格局,完成基于模型的设计、工艺、制造高效协同,提高企业生产效率,降低管理复杂度。

  • 从数字化车间到工业互联网——东方电机的数字化加速之路

    《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中将“加快数字化发展,建设数字中国”定为国家战略,习近平总书记多次发表关于数字经济的重要论述,国务院国资委印发了《关于加快推进国有企业 工作的通知》, 已经成为全社会的共识。国有大中型企业作为国民经济的支柱,更应发挥数字化建设主力军的作用。

    东方电机有限公司(以下简称:东方电机)成立于1958年,是中国东方电气集团的全资核心子企业,是全球发电设备、清洁绿色能源产品和服务的主要供应商。东方电机产品遍布全国31个省、市、自治区,约占全国总装机容量的40%;并出口到美国、印度、巴基斯坦、巴西、委内瑞拉、埃塞俄比亚等30多个国家和地区。

    东方电机正积极践行 ,促进高质量发展。作为东方电机数字化建设的主要负责人,田原在繁忙的工作之余接受了ENI的采访。田原介绍,东方电机正在开展数字化企业第一阶段的建设,以数字化制造为核心,建成多个的数字化车间,积极探索5G+工业互联网等的应用,逐步拓展 的范围,各数字化建设板块通过精益化、流程化、数字化改造,形成数字化的协同建设格局,完成基于模型的设计、工艺、制造高效协同,提高企业生产效率,降低管理复杂度。未来还要进行第二阶段和第三阶段的建设,建成基于数据驱动、基于模型驱动、基于数字孪生的创新、敏捷、智慧型企业。

    东方电机的数字化建设及工业互联网实践

    2016年,东方电机在工信部智能制造新模式应用项目——“大型清洁高效发电设备智能制造数字化车间建设”的专项资金支持下,总投资2.2亿元,开启 之路。2020年3月,东方电机以91.7的技术得分,通过了国家工信部的验收。

    通过工信部新模式项目的建设,东方电机率先在行业内建成了国内首个定子冲片全自动绿色制造车间、国内首个定子线圈模块化柔性生产车间和国内首条转子线圈铣孔自动线。稳定运行后,生产效率提高48.2%,运营成本降低31.9%,产品研制周期缩短30.1%,不良率降低20%,能源利用率提高56.6%。

    工信部新模式项目的建设成果形成了绿色工艺体系,提升了东方电机的经济效益和产品质量一致性,缩短了交付周期,彻底解决了长期困扰东电的电类零部件生产瓶颈和质量短板问题。其产品为白鹤滩、长龙山等重大项目在建党百年顺利投产和达到优异性能奠定了基础,助力白鹤滩机组将世界巨型水电机组带入摆度“个位数”时代。

    定子冲片“无人车间”

    2021年7月8日,东方电机在定子冲片全自动绿色制造车间的基础上,以技术结构标准化、工艺流程精益化、制造过程仿真优化为基础,实施车间工艺布局重构、装备升级、物流自动化、质检数字化、管理智能化的系统应用集成。将5G、互联网、物联网等信息技术融入到定子冲片生产制造过程,导入12项智能化项目,通过功能迭代和智能化升级,建成行业内首个定子冲片“无人车间”,实现了生产操作无人化、生产过程数据化、生产控制智能化、车间管理透明化,人均产出提高620%,能源利用率提高56.6%,劳动强度降低90%,进一步显现数字化建设的价值。

    线圈数字化车间

    线圈是发电机的核心高附加值部件之一,单机设备手工作业的传统生产方式导致生产效率低,劳动强度大,质量稳定性差,管理难度高,亟需通过数字化车间进行全面提升。

    在这样的客观背景下,东方电机进行线圈产品设计标准化研究和工艺标准化研究;通过工艺流程再造和车间物流仿真分析,形成数字化柔性线,优化物流转运流程,减少库存,提高生产作业的洁净化水平;进行生产设备升级改造,实现车间设备互联互通,打通119台特种设备的信息孤岛,搭建设备数据集中管理平台,实现数据单一入口、集中管理、全局共享,确保各业务系统信息传输的一致性。此外,积极进行生产运营管理系统的建设,实现车间管理的数据贯通,可以将生产任务直接下发到终端,将原来需要手工填写工票、派工单的工作,转化系统输入等。

    线圈数字化车间的建成,极大提升了生产效率和生产效益,班组按照产线重组,车间人数由223人减少为162人。

     

  • 东方电机“5G+工业互联网”试点实践

    数字化的核心就是数据在线化和数据流的贯通,包括数据的采集、传输、分析、处理、应用、展示等,数据价值的挖掘对于优化企业生产经营,提高产品质量及生产效率,实现设备预测性维护维修也有着不可替代的作用。

    东方电机的数字化企业建设,使数据流的贯通和数据的高效应用得以实现。目前,东方电机的设备状态、生产数据、环境数据、能耗数据等都可以通过数采系统上传到数据中台进行实时监测、分析和反馈,这为5G+工业互联网的应用场景落地奠定了基础。

    东方电机与中国移动开展合作,完成厂区和车间多个5G基站建设,已经实现了5G信号厂区全覆盖,正积极开展“5G+工业互联网”试点应用,广泛开展生产数据的传输、数字化质检在线检测,焊接机器人数据收集等工作,已完成现场的环境监控和智能物流应用等。

    5G在工业互联网应用还需不断探索落地场景

    5G技术尽管具有低时延和大带宽等优点,但在工业制造领域的应用依然存在许多问题,一是,原有的工业WIFI、4G通信系统可以满足目前工厂业务的需要;二是,目前市场上与 5G相配套的AGV、机床等设备相对较少,尤其涉及到电机行业一些特殊的需求,应用的门槛就会显得更高一些;三是,5G部署及应用成本高,设备改造难度大等复杂性问题。这些问题导致了5G技术缺少工业领域的应用场景。

    田原认为,未来的工业必须以工业互联网为基础,工业互联网要实现的是人、机、物全面互联,本质上是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术。5G技术将补齐工业互联网重大短板,它不仅破解工业互联网设备互联互通难题,支撑海量工业数据实时同步传输,还拓展工业互联网应用的广度与深度,未来需要“5G+工业互联网”高速融合发展。

    随着越来越多“5G+工业互联网”典型应用场景的推出,“缺场景”的难题将逐步得到解决。与此同时,行业龙头及优秀企业的先行探索及应用,可以为其他企业提供“5G+工业互联网”的应用经验,减少企业的试错成本。

    东方电机作为发电装备行业的龙头企业,担负着工业互联网应用先行先试和示范引领的责任,将大步迈向设计、制造、供应链、管理及服务等全面 的新征程。

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