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液压气动领域智能制造样板间

项目简介

某厂是航天科工集团液压气动元件产品专业生产厂家,企业规模小,技术专业度高,属于国家工业基础件研制和生产专业单位,始终以突破高端液压气动元件核心制造技术为己任,立足打破高端液压气动元件依赖进口实现国产化,实现自主可控为发展目标。主营业务为各大军工集团提供军用高端液压气动元件产品及附属实验检测系统设备,产品细分为特种泵、特种气控阀、过滤器、特氟龙软管、金属软管和金属硬管管路总成、精密管路连接件及系统集成设备,近几年基于2D技术开发了2D阀、2D泵等具有自主知识产权的产品,正在得到推广和应用。

该厂智能制造样板间主要包括数控弯管智能制造样板间和机械加工智能制造样板间两个建设内容,是智能工厂建设的探索和试点,是集团公司布局和发展智能制造产业的实践,一方面通过样板间建设不断调整和优化提高该厂制造能力与水平,同时也通过样板间试点建设形成成熟的智能工厂一体化解决方案,以进行广泛推广。

建设方案

1、云平台

云平台以生产制造业务为核心,可整合制造活动中所需要的各类制造服务(制造资源和制造能力)。云平台可提供制造服务以及商品的在线对接交易,实现制造服务和商品的发布、选比、搜索、评价等;云平台还提供智能研发,整合设计环节所需的各类制造资源供用户在线开展设计分析、工艺及设计任务管理;云平台支持企业的设备数据、质量数据同步,提供远程视频监控方案,支持企业的可视化和透明化;此外,云平台还面向产业的供应链环节、营销链环节云服务,支持跨企业的采购协作业务,提供售后链云服务支持企业用户在线开展售后业务的全程监管。

为提高航天该厂的具体需求,云平台可提供智能商务、智能管控、智能服务以及虚拟工厂的服务。

2、IT系统

充分利用IT技术建立信息流畅、感知灵敏、支撑管理和决策的网络平台,集成和整合企业的信息流、资金流、物流、工作流,实现企业内外部资源的最优配置,促进企业模式创新和产业升级。

结合智能制造发展需求,重新审视与调整甚至重构IT系统,使其满足新的发展要求,对内优化管理、提高效率、增强核心能力,对外整合信息资源提高市场反应能力,同时逐渐增强与设备层的信息交互,将智能注入制造过程。

以ERP为核心进行资源优化配置,建立数字化经营管理体系;以MES为核心进行车间资源能力优化配置,建立生产制造执行体系;以PLM为核心结合MBD推行进行数字化产品生命周期管理,建立数字化研制体系。

3、OT系统

结合军工行业“多品种、小批量”高度离散的特点,以及695厂作为零部件级配套单位的特性,对OT层提出如下功能性建设应用目标:

第一层级:加工过程自动化(2016年)

实现关键加工过程的自动化,具体为实现金属硬管上料、弯制、下料过程的自动化;实现机械加工零部件自动上下料、机外预调,机内连续加工,满足“大批量、少品种”加工制造的需求。

第二层级:基于自动化的柔性生产(2017年)

实现关键加工过程的柔性化自动换装,部分的AGV物流传送,在第一阶段的基础上实现多产品智能识别与高度柔性连续加工,满足“一般批量、多品种”的加工制造需求。

第三层级:智能生产(2018-2019年)

达到制造过程柔性、可控,产线资源智能分配与决策的状态,满足“多品种、小批量”任务的加工制造需求。

达到第二阶段的自动化柔性生产,仍需要很大程度的人员干预,一方面要辅助自动化加工产线进行资源调度,另一方面要人工校验各个关键环节避免生产事故的发生,如实现“多品种、小批量、柔性化、少人化”的目标,则需要进一步增加产线生产过程多重校验,资源智能调配,状态统计分析等智能化元素的集成应用,主要包括:加工过程自我矫正,根据刀具消耗情况增加刀补、根据装卡坐标偏置修正基准坐标;刀具、程序等制造资源有效性、生产进度采集与处理;产线智能资源分配等。

方案特点

该建设框架的主要特点体现在企业内部信息“纵向整合”以及外部信息“横向整合”两个方面:

内部信息纵向整合:通过基础设施建设实现“企业IT网络与OT网络融合”,实现数据采集及智能控制模块与MES、ERP、PLM、CAX系统的“纵向整合”。

通过企业IT层信息化系统的建设,可降低企业的运营成本,缩短产品的研发周期;通过OT层自动化系统的建设,可提高企业的自动化率,提高生产效率,降低产品的不良品率,同时也可降低以企业的运营成本。

外部信息横向整合:通过云平台建设,实现社会化协同制造和服务化制造,实现企业与客户、企业与企业、产业链上游与下游间数据互连互通的“横向整合”

通过云平台的建设,进行企业内外资源的整合,在IT层和OT层作用的基础上,可叠加降低企业的运营成本,提高企业工作的效率,并提高企业设备的可用率以及能源的利用率。

因此,“基于云平台的智能工厂”在传统自动化和信息化工厂的基础上, 可为企业带来第一步的提升。

企业提升

(1)“多品种、小批量”任务的设备有效加工时间可稳定达到80%以上,提高设备利用率。

(2)降低对一般劳动者的需求,提高人均劳产率。

(3)提升零部件加工精度,助力军品关键零部件的国产化与自主可控。通过技术改进,避免零部件二次装卡,提高机械加工精度;利用加工补偿技术,提高零部件加工复合精度。

(4)提升产品质量全工序过程无人干预,通过数控化保证加工过程一致性,通过加工前检测、智能纠偏找正技术、加工补偿技术、在机检测技术提升关键零部件制造质量。

(5)提升整体加工效率,实现多品种在线混线加工;生产准备与设备加工并行;取消人工检测环节等手段.大幅提高制造加工效率。

(6)提升企业市场反应效率与客户化服务质量。借助云平台打通客户外部实时获取订单进度、过程记录的通道,以及内部直接面对终端用户的途径,市场信息传递更为快速准确,客户化服务质量大幅提升。




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