罐體智能生産線案例

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模型背景

某公司為解決未來規模生産的需求,急需建設并改造集研發、生産于一體的鋁合金/不鏽鋼罐體自動化柔性生産線,通過罐體自動化生産線的技術改造工作,探索數字化制造協同管理和生産過程智能控制,達到提升産品生産效率,降低生産成本,提高産品質量管理水平的目的。

模型内容/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、自動化生産線及産線信息系統,建設集研發、生産于一體的鋁合金/不鏽鋼罐體自動化生産線,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、國内領先水平。通過前期詳細調研後,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,車間和産品生産流程可實現三維動态模拟仿真。

 

(2)建立基于産品加工工藝流程的廠房布局,建立産品柔性生産線,能夠完成鋁合金罐體及不鏽鋼罐體的封頭防波闆制作、筒體零部件焊接、筒體從拼闆到整體焊接、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。建立智能生産管控平台,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、生産管理、智能過程控制、質量管理、物流管理、設備管理、工業系統集成平台、人員管理、安環管理等内容管理要求;實現生産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,達到生産前規劃、生産中監控、生産後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。實時采集生産現場的質量數據,對每個工序的關鍵質量要素進行進行實時對标分析及控制,實現工序質量符合性判斷,打通從生産制造到工藝設計的質量反饋,使産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台,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、試驗和質量數據鍊路,向工藝、制造、裝配一體化的應用範圍擴展,支持與其他制造平台的有效數據集成,實現單一數據源,形成數字化制造體系框架,最終實現提高産品質量,縮短研制周期的目的。實施過程中,實時動态參數統計仿真如圖2所示。

實時動态參數統計
實施效果
罐體智能生産線案例
通過該項目的實施,大幅度提高了生産産能,實現年産鋁合金及不鏽鋼罐2000台(套);在自動化方面實現生産過程智能化/全自動化率66.7%,處于國内領先(國内行業平均水平36.6%),國際先進水平。二期完成後,生産過程智能化/自動化率将達到91.7%,達到國際先進水平;在信息化方面實現生産線的信息化閉環控制。各設備具有加工數據的反饋信息,将采集各設備的人、機、料、法、環等各項數據實時傳送給智能化管理平台。