典型案例

一、建設背景

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。

二、建設內容

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。

圖1 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。

三、項目實施效果

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。