東方汽輪機


東方電氣集團東方汽輪機有限公司是全國三大汽輪機制造基地之一,主要業(yè)務(wù)包括20萬(wàn)、30萬(wàn)、60萬(wàn)以及百萬(wàn)千瓦等級火電汽輪機、核電汽輪機開(kāi)發(fā)研制和批量生產(chǎn)。

 

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東方汽輪機自2021年12月啟動(dòng)多個(gè)葉片產(chǎn)線(xiàn)的智能制造項目,僅8個(gè)月時(shí)間,實(shí)現建成了國內唯一、全球領(lǐng)先的葉片加工黑燈產(chǎn)線(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中,佰思杰提供的MOM平臺作為車(chē)間現場(chǎng)調度和管控核心,為產(chǎn)線(xiàn)的順利建成和流暢運行提供了有力支撐。


目前,東方汽輪機通過(guò)智能制造能力成熟度三級(簡(jiǎn)稱(chēng):CMMM3.0)現場(chǎng)評審,成為川內首家、也是全國行業(yè)首家通過(guò)現場(chǎng)評審的企業(yè)。

 


一、業(yè)務(wù)特點(diǎn)

 

葉片是汽輪機的核心關(guān)鍵零件,特點(diǎn)是形狀復雜,加工精度要求高,既需要根據項目需求定制選型,也具備一定的生產(chǎn)批量。因此,葉片制造過(guò)程的管控需要同時(shí)滿(mǎn)足定制和批量的要求,很難直接建設傳統的、基于工藝標準化的剛性自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)。具體體現在:

 

1. 生產(chǎn)準備要求高

 

由于汽輪機葉片具備定制化生產(chǎn)的特點(diǎn),其生產(chǎn)準備的內容多且復雜。除了專(zhuān)用毛坯物料的齊套,還包括工藝、程序、專(zhuān)用工具、質(zhì)量文件要求等準備和拉動(dòng)。這類(lèi)準備的專(zhuān)業(yè)性強,而且涉及到計劃、生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量多部門(mén)的協(xié)作,一旦某個(gè)環(huán)節發(fā)生變動(dòng),往往需要經(jīng)過(guò)多方反復溝通和協(xié)調。

 

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生產(chǎn)準備要求高

 

2. 自動(dòng)化孤島多

 

由于汽輪機葉片品種多,定制性強,生產(chǎn)、檢驗和倉儲資源難以固化,實(shí)物在立庫和多個(gè)機床、三坐標之間的流轉路徑和方式多樣。如果采用剛性自動(dòng)化的建設模式,會(huì )造成資源的浪費、忙閑不均。

 

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自動(dòng)化孤島多

 

3. 流程斷點(diǎn)多

 

由于汽輪機葉片的加工質(zhì)量要求高,在生產(chǎn)過(guò)程中存在大量的自、互、專(zhuān)檢流程。零件在關(guān)鍵工序需要等待質(zhì)量合格審批完成才能流入下序,導致零件等待占用生產(chǎn)、檢驗資源,或被迫重復搬運,裝卸。過(guò)程中存在大量人工干預,不利于自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)的流轉。

 


二、實(shí)施特點(diǎn)

 

針對上述問(wèn)題,東方汽輪機葉片分廠(chǎng)在進(jìn)行柔性加工單元、自動(dòng)化立體倉庫、AGV系統等硬件自動(dòng)化系統建設的同時(shí),同步對實(shí)現調度、物流、生產(chǎn)、質(zhì)量等管理過(guò)程的自動(dòng)化。在車(chē)間現場(chǎng),佰思杰MOM平臺作為調度大腦的角色,實(shí)現了復雜加工條件下自動(dòng)化、智能化、準時(shí)化動(dòng)態(tài)調度,有效提升了車(chē)間生產(chǎn)的效率和資源利用率。主要實(shí)現場(chǎng)景包括:

 

1. 自動(dòng)化生產(chǎn)準備拉動(dòng)

 

通過(guò)MOM系統,實(shí)現了生產(chǎn)對物料,工具,技術(shù)的全面自動(dòng)化齊套和拉動(dòng)。系統基于A(yíng)PS排定的作業(yè)計劃和結構化工藝數據,全面集成和檢查毛坯、刀具、工裝、程序等要素的準備情況,在開(kāi)工前協(xié)同庫房備料,工具借用,物流配送,程序自動(dòng)下達,將班組從沉重的生產(chǎn)準備工作中解放出來(lái),并且確保了生產(chǎn)要素的準時(shí)化配送,降低現場(chǎng)毛坯、工具的積壓和冗余。

 

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智能物料中心拉動(dòng)物料

 

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智能機器人換料

 

2. 車(chē)間軟硬件一體化調度協(xié)同

 

通過(guò)MOM系統,實(shí)現各個(gè)原本獨立自動(dòng)化單元的有機協(xié)同。MOM系統基于工藝要求下達生產(chǎn)、物流、檢驗指令,收集各環(huán)節自動(dòng)化系統的狀態(tài)反饋,并進(jìn)行實(shí)時(shí)預警和協(xié)調調整,實(shí)現原材料毛坯從出庫、揀配、配送、加工、轉序、三坐標到最終入庫整個(gè)環(huán)節的無(wú)人化調度銜接。

 

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軟硬一體化調度協(xié)同

 

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數字孿生實(shí)時(shí)反饋

 

3. 數據驅動(dòng)的流程優(yōu)化

 

在建設MOM系統的過(guò)程中,佰思杰的專(zhuān)家顧問(wèn)團隊配合東汽項目組,對原有的過(guò)程控制數據和流程進(jìn)行梳理。結合豐富的行業(yè)經(jīng)驗和系統設計,在多個(gè)環(huán)節提出了數據和流程改善建議。包括一站式出入庫和過(guò)賬,檢驗項目的結構化和在線(xiàn)自動(dòng)判斷,生產(chǎn)數據的自動(dòng)化采集、自動(dòng)化報工和自動(dòng)化呼叫物流等。核心業(yè)務(wù)流程不再需要人工審核、判斷和通知放行,而是基于實(shí)時(shí)數據由系統自動(dòng)判斷和驅動(dòng)。

 


三、項目成效

 

黑燈產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)現,有效提高了東方汽輪機葉片生產(chǎn)能力和效率。主要成效包括:

 

產(chǎn)能提升該項目實(shí)現24小時(shí)無(wú)人干預連續加工。

 

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無(wú)人干擾智慧運行

 

準時(shí)化配送配送系統實(shí)現40秒內智慧供料。

 

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準時(shí)化配送

 

質(zhì)量提升通過(guò)實(shí)現在線(xiàn)檢驗控制,質(zhì)量合格率達99%。

 

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質(zhì)量合格率

 

減人增效產(chǎn)線(xiàn)無(wú)人值守,員工從40人減少到8人,人均效率提升650%。

 

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人均效率提升

 


四、項目心得

 

黑燈產(chǎn)線(xiàn)建設是一個(gè)內容龐雜的工程,涉及到大量的自動(dòng)化設備、單元,系統,多個(gè)信息化管理平臺的并行建設和集成。本次項目中,佰思杰MOM平臺承擔了現場(chǎng)調度的信息中樞的職能,充分驗證了MOM系統在高端離散制造行業(yè)中的價(jià)值。包括:

 

1. 流程自動(dòng)化的價(jià)值越發(fā)凸顯

 

在產(chǎn)品和流程高度標準化的行業(yè),通常作業(yè)流程單一且固定,常常更關(guān)注如何從工藝自動(dòng)化的角度提高效率。但是當生產(chǎn)需求逐步定制化后,作業(yè)流程的復雜度直線(xiàn)提升,效率的瓶頸開(kāi)始更多地出現在計劃、協(xié)作、過(guò)程控制流程上。MOM系統能夠有效簡(jiǎn)化信息采集,流程判斷,指令交互等過(guò)程,促進(jìn)管理上的自動(dòng)化。

 

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2. 業(yè)務(wù)一體化的價(jià)值越發(fā)凸顯

 

當精益化改善進(jìn)入深水區,對生產(chǎn)過(guò)程的節拍化、準時(shí)化提出更高的要求時(shí),以往按照職能劃分的“部門(mén)墻”的影響會(huì )越發(fā)明顯。由于專(zhuān)業(yè)分工的不同,業(yè)務(wù)協(xié)同往往需要大量的溝通,審核和流程反復。一個(gè)完善的、基于MOM標準的平臺能夠支持多種業(yè)務(wù)部門(mén)有效實(shí)現數據的共享和流程的互通,有效固化精益改善的成果。

 

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3. MOM實(shí)施團隊是管理變革的一員

 

信息系統的應用,不可避免會(huì )對原有的業(yè)務(wù)發(fā)生沖擊,暴露人工作業(yè)中業(yè)務(wù)邏輯的模糊和不規范。在本項目中,佰思杰顧問(wèn)團隊不僅負責系統相關(guān)的開(kāi)發(fā)工作,還持續配合客戶(hù)檢視當前的需求,共同探討合理化建議,其中不乏對現有流程,組織,管理要求顛覆性的變革。隨著(zhù)MOM市場(chǎng)的逐漸成熟,MOM系統的價(jià)值將不止取決于本身產(chǎn)品是否優(yōu)秀,還取決于MOM的實(shí)施團隊是否具備足夠的經(jīng)驗和咨詢(xún)能力,能夠在項目過(guò)程中與客戶(hù)共同促進(jìn),持續改善。