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杭州升降机产业智能工厂实践之路

一、智能加工中心与生产线

1、智能化加工设备

早在2007年,有“智能化机械手”之称的焊接机器人现身三一挖机生产线,并在2008年后得到进一步推广。2012年杭州升降机在上海临港产业园建成全球最大最先进的挖掘机生产基地,焊接机器人大规模投入使用,大幅提升了产品的稳定性,使得三一挖掘机的使用寿命大约翻了两番,售后问题下降了四分之三。由于规范了管理,又进一步提升了整个生产体系的效率。不但如此,机器人的使用减少了工人数量,管理模式的重心从原来的管人转移到了管理设备上,相对而言,管理设备要容易很多。

2、智能刀具管理

在实际加工中,有多种因素会对加工刀具产生影响,首先是加工工件本身的因素,如加工工件材质、结构型式、工件刚度等对刀具使用效果影响较大。其次是加工工装,定位基准、压紧方式、结构型式以及工装刚度等都会影响刀具使用效果。再次加工工艺方案,如加工顺序、切削三要素(切深、进给、切削速度)对刀具使用效果影响更大。最后是加工机床,设备的切削功率、设备的刚度、设备的结构型式、切削冷却介质对加工刀具发挥效率也有很大影响。

三一在实践中,要充分考虑刀具寿命和加工工件成本的关系,根据不同结构的工件选择不同的刀具,包括刀具材料(分整体硬质合金、焊接硬质、高速钢等)、刀具结构(分机夹刀片、焊接刀片和整体材料刀具)以及刀具装夹方式(热装式、强力紧固式、侧固式)等。有的刀具选择涂层刀片来增加刀具的耐用度,延长刀具寿命。在高速加工时,对刀具动平衡也有要求,我们配备了刀具动平衡仪,并在加工成本允许的前提下选择耐用度较高的刀具。

3、DNC

DNC是计算机与具有数控装置的机床群使用计算机网络技术组成的分布在车间中的数控系统。该系统对用户来说。

就像一个统一的整体,系统对多种通用的物理和逻辑资源整合,可以动态的分配数控加工任务给任一加工设备,是提高设备利用率,降低生产成本。

目前,杭州升降机已经完成车间机加设备的研发采购与安装调试,部分完成智能上料机械手、DNC实时监控装置及刀具管理系统的购置和开发。

二、智能化立体仓库和物流运输系统

1、智能化立体仓库

立体仓库后台运作的自动化配送系统由华中科大与三一联合研制,通过这套系统,三一打造了批量下架、波次分拣,单台单工位配送模式,实现了从顶层计划至底层配送执行的全业务贯通,大大提高了配送效率及准确率,准时配送率超95%。

三一智能化立体仓库总投资6000多万元, 分南北两个库,由地下自动输送设备连成一个整体,总占地面积9000平方米,仓库容量大概是16000个货位。从南边仓库可以看到,这个库区有几千种物料,主要是泵车、拖泵、车载泵物料,能支持每月数千台产品的生产量。

从大厂房到智能工厂,实施智能化改造后,18号厂房在制品减少8%,物料齐套性提高14%,单台套能耗平均降低8%,人均产值提高24%,现场质量信息匹配率100%,原材料库存降低30%,2014年18号厂房预计同比节约制造成本1亿元,年增加产量超过2000台以上,每年同比产值新增60亿元以上。

2、AGV智能小车

智能化立体仓库的核心是AGV智能小车,当有班组需要物料时,装配线上的物料员就会报单给立体仓库,配送系统会根据班组提供的信息,迅速找到放置该物料的容器,然后开启堆高机,将容器自动输送到立体库出库端液压台上。此时,AGV操作员发出取货指令,AGV小车自动行驶至液压台取货。取完货后,由于AGV小车采用激光引导,小车上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志,AGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而将物料运送至指定工位。像这样的AGV小车,在三一18号厂房有15台。在18号厂房南北智能化立体仓库,不仅有这样的AGV自动小车,其后台配送也是自动化系统完成的。

3、公共资源定位系统

公共资源定位系统是杭州升降机智能工厂的一个重要支撑。公共资源定位系统能实现包括对设备定位和状态检测、人员定位以及故障实时处理与报警等功能。通过公共资源定位监控中心,杭州升降机的生产管理人员能及时的了解生产车间的人员位置、设备位置和状态、加工生产情况,并及时的指导生产和进行故障处理等操作。

三、智能化生产执行过程控制

1、高级计划排程

在考虑企业资源所提供的可行物料需求规划与生产排程计划,让规划者快速结合生产限制条件与相关信息

(如订单、途程、存货、BOM与产能限制等),以做出平衡企业利益与顾客权益的最佳规划与决策,满足顾客需求及面对竞争激烈的市场。强化了ERP系统中以传统MRP规划逻辑为主的生产规划与排程的功能,APS 系统的同步规划能力,不但使得规划结果更具备合理性与可执行性,亦使企业能够真正达到供需平衡的目的。

2、执行过程调度

三一车间内一排排的MES终端机,生产线上明亮的LED屏幕,整齐划一的醒目安全灯是系统给我们带来直观的印象。SanyMES系统是指由三一集团IT总部自主研发的制造执行系统,它充分利用信息化技术,从生产计划下达、物料配送、生产节拍、完工确认、标准作业指导、质量管理、关重件条码采集等多个维度进行管控,并通过网络实时将现场信息及时准确地传达到生产管理者与决策者。该系统除了通过各种方式如短信、邮件向管理者传递生产信息外,其设置在生产现场的MES终端机,给一线工人生产制造带来了极大的便利。

通过MES终端机,生产线工人不仅可以及时报完工、方便快捷地查询物料设计图纸和库存情况,更重要的是SanyMES终端机可以正确地指导工人每个工位如何进行安装、安装时候需要哪些零部件,同时给予安全提示。有了MES系统后,再也不用去借图纸,直接在MES终端就能查到最新的图纸信息,全触摸屏操作,简单方便,而且通过查看标准作业指导以规范工人的操作,避免了纸质作业指导书的损坏和更新不及时造成的附加作业,极大提高了工作效率和作业质量。

3、数字化物流管控

三一自动化立体仓储配送系统实现了该公司泵车、拖泵、车载泵装配线及部装线所需物料的暂存、拣选、配盘功能,并与AGV配套实现工位物料自动配送至各个工位。

14.发挥政策性金融作用 支持“一带一路”建设

除加大信贷投入、发挥投资基金的作用外,进出口银行在服务“一带一路”建设上,还在多个方面做出努力。

推动重大项目,促进设施联通。进出口银行紧扣重点方向和国家,推动重点项目取得实效,支持了大量公路、铁路、机场、港口、通信等联通项目。

推动人民币国际化,支持货币流通。近年来,进出口银行不断推进人民币跨境结算和融资业务。相关数据显示,该行在“一带一路”沿线贷款中,人民币贷款余额占比为37%。

代鹏还介绍,在加强外部合作方面,进出口银行加强与“一带一路”沿线政府、企业沟通交流,展示合作成果;对内与政府部门、企业对接项目金融需求,强化合作关系。

除此之外,在促进贸易畅通、促进民心相通等诸多领域,进出口银行也都采取了有效措施。

独特优势继续发挥

代鹏表示,未来,进出口银行还将继续发挥政策性金融机构的独特优势,进一步加大对相关国家和地区的业务开拓力度,在“一带一路”建设中发挥更积极的作用。

首先,大力开展金融创新。进出口银行将紧密围绕“一带一路”建设过程中出现的新需求、新问题,立足“一带一路”沿线各国国情,综合考虑当地经济发展阶段、市场发育程度、项目风险收益等,大力开拓业务,丰富金融产品,扩大金融服务范围,提高金融服务质量。注重金融服务模式和机制流程创新,打造以信贷为主体,投资、租赁、资金、贸易金融、咨询等业务为补充的多元化业务体系,为企业走出去提供多元化的综合性金融服务。

其次,继续深化多边、双边金融合作。深化与世界银行、亚洲开发银行等国际多边金融机构的交流合作。加大与国内外商业银行、基金公司、投资银行等金融机构的务实合作,通过银团贷款、联合融资、股权参与、人员交流等多种方式,整合资源、借鉴经验,提升综合服务能力。加强与亚洲基础设施投资银行、丝路基金等新机构的协同配合,在项目开发、金融创新、投融资方案设计等环节深化合作,更好发挥整体资金优势,为“一带一路”建设提供更加高效的金融产品和服务。

再次,进一步做好国别风险防控工作。继续发挥多年支持国际经济合作的经验和优势,利用境内外资源,进一步加强风险管理。针对“一带一路”建设涉及的重大项目和重点国别,优先开展国别风险调研及评估工作,强化国别风险监测、预警及风险应急处置能力。建立信息分享机制,帮助企业充分了解潜在风险以及项目投资、建设和经营各环节面临的不确定因素,提前做好风险防范工作。