近日,工信部、國家發(fā)改委、財政部、國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布2021年度智能制造示范工廠揭榜單位和優(yōu)秀場景名單。中國西電集團所屬1家企業(yè)入選年度智能制造示范工廠揭榜單位名單、3家企業(yè)入選年度智能制造優(yōu)秀場景名單。本期分享西電西變?nèi)嵝灾圃熳鳛橹悄苤圃靸?yōu)秀場景,圍繞精益管理、產(chǎn)線優(yōu)化等方面取得的實效。
近年來,西電西變通過持續(xù)推進部件線生產(chǎn)作業(yè)模式,推進工位制、流產(chǎn)線建設(shè),建立總分日的計劃體系,合理地布置周期。以焊接工作量大的箱壁工位為實現(xiàn)機器人的關(guān)鍵工序進行總體的數(shù)字化生產(chǎn)改造,來實現(xiàn)產(chǎn)線的柔性配置,針對變壓器油箱箱壁分片部件的焊接加工,形成人工組對、點焊、智能物流轉(zhuǎn)運、多臺五軸焊接機器人+人工補充焊接柔性加工單元,形成人工快速組對點固+機器人主焊接+人工協(xié)助的流水焊接模式。

三維圖紙確認(rèn)流程管理提高效率
針對變壓器油箱三維圖紙設(shè)計,在PLM系統(tǒng)中采用個體設(shè)計系統(tǒng)上傳的小程序來完成三維圖紙從研究院到焊接機器人終端的傳輸,縮短三維模型的確認(rèn)時間,制定了相應(yīng)改善流程并落地實施,提高三維模型的使用效率,簡便了生產(chǎn)端的前預(yù)制時間。
柔性配置與智能制造、數(shù)字化相融合
在精益管理改善提升的基礎(chǔ)上,持續(xù)推進智能制造支撐系統(tǒng)(MES)的實施和優(yōu)化,實現(xiàn)精益管理與智能制造、數(shù)字化的融合。過去油箱的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為:油箱板材下料—板材埋弧焊拼焊—單片鉚焊—油箱組立焊接—整體噴砂—整體噴漆,這種模式在多品種及多訂單時,則出現(xiàn)產(chǎn)線不均衡的情況,若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化時,后工序整體涂裝的壓力更加明顯。西電西變變壓器油箱分片部件柔性制造生產(chǎn)線,有效解決了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)頻繁變化給生產(chǎn)帶來的影響。
一是設(shè)備取代人工劃線定位。此前在進行焊裝工藝時,由鉚工按照圖紙在箱壁、箱蓋、箱底上定位標(biāo)識各個零部件位置,該過程需要較高的專業(yè)技能和豐富的實際操作經(jīng)驗,對操作人員要求較高。而在新設(shè)計的產(chǎn)線中,定位標(biāo)識采用激光設(shè)備進行劃線標(biāo)識,鉚焊工位工人只需按照標(biāo)識好的位置進行安裝,大大減輕了工人的工作強度。焊接機器人具有紅外識別+激光識別+熔池檢測的跟蹤功能,可保證大型件關(guān)鍵加工部位的精度和焊縫的自動檢驗,如檢測不合格則會自動預(yù)警,避免了人為差錯。
二是建立基于智能物流設(shè)備的流動式工位。此前,冷作車間的箱壁、附件等零部件主要依靠行車吊運、翻轉(zhuǎn),因為行車的使用頻率高,且配合一個工位生產(chǎn)時,其他工位只能等待,一定程度上降低了工作效率,同時大件的頻繁起吊易發(fā)生安全事故。在新設(shè)計的產(chǎn)線中,箱壁等大件采用移動式工裝平臺來固定,并通過智能RGV穿梭車進行轉(zhuǎn)運,這樣工裝平臺與箱壁等大件被一起轉(zhuǎn)運至下個工位,從原來的固定式工位改變?yōu)榱鲃邮焦の?,讓自動焊接設(shè)備的焊接作業(yè)更加高效。
三是持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝體系。焊接采用“人工組對+設(shè)備焊接+人工補充”的工藝,操作人員專門進行箱底、箱壁、箱蓋的組對,再由焊接機器人進行焊接。單片箱壁、箱蓋、箱底采用先部分后整體的工藝思路,降低了操作難度的同時,提高了生產(chǎn)效率。
四是持續(xù)開展精益班組建設(shè)。以推進油箱箱壁部件產(chǎn)線的持續(xù)優(yōu)化、工位計劃、面向工位的機器識別能力及高技能的機器人操作者為重點,開展精益班組和大師工作室建設(shè),為變壓器油箱分片部件柔性制造生產(chǎn)線培育更多高技能操作者,促進產(chǎn)品質(zhì)量提升和如期履約。
近年來,西電西變通過持續(xù)推進部件線生產(chǎn)作業(yè)模式,推進工位制、流產(chǎn)線建設(shè),建立總分日的計劃體系,合理地布置周期。以焊接工作量大的箱壁工位為實現(xiàn)機器人的關(guān)鍵工序進行總體的數(shù)字化生產(chǎn)改造,來實現(xiàn)產(chǎn)線的柔性配置,針對變壓器油箱箱壁分片部件的焊接加工,形成人工組對、點焊、智能物流轉(zhuǎn)運、多臺五軸焊接機器人+人工補充焊接柔性加工單元,形成人工快速組對點固+機器人主焊接+人工協(xié)助的流水焊接模式。

三維圖紙確認(rèn)流程管理提高效率
針對變壓器油箱三維圖紙設(shè)計,在PLM系統(tǒng)中采用個體設(shè)計系統(tǒng)上傳的小程序來完成三維圖紙從研究院到焊接機器人終端的傳輸,縮短三維模型的確認(rèn)時間,制定了相應(yīng)改善流程并落地實施,提高三維模型的使用效率,簡便了生產(chǎn)端的前預(yù)制時間。
柔性配置與智能制造、數(shù)字化相融合
在精益管理改善提升的基礎(chǔ)上,持續(xù)推進智能制造支撐系統(tǒng)(MES)的實施和優(yōu)化,實現(xiàn)精益管理與智能制造、數(shù)字化的融合。過去油箱的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為:油箱板材下料—板材埋弧焊拼焊—單片鉚焊—油箱組立焊接—整體噴砂—整體噴漆,這種模式在多品種及多訂單時,則出現(xiàn)產(chǎn)線不均衡的情況,若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化時,后工序整體涂裝的壓力更加明顯。西電西變變壓器油箱分片部件柔性制造生產(chǎn)線,有效解決了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)頻繁變化給生產(chǎn)帶來的影響。
一是設(shè)備取代人工劃線定位。此前在進行焊裝工藝時,由鉚工按照圖紙在箱壁、箱蓋、箱底上定位標(biāo)識各個零部件位置,該過程需要較高的專業(yè)技能和豐富的實際操作經(jīng)驗,對操作人員要求較高。而在新設(shè)計的產(chǎn)線中,定位標(biāo)識采用激光設(shè)備進行劃線標(biāo)識,鉚焊工位工人只需按照標(biāo)識好的位置進行安裝,大大減輕了工人的工作強度。焊接機器人具有紅外識別+激光識別+熔池檢測的跟蹤功能,可保證大型件關(guān)鍵加工部位的精度和焊縫的自動檢驗,如檢測不合格則會自動預(yù)警,避免了人為差錯。
二是建立基于智能物流設(shè)備的流動式工位。此前,冷作車間的箱壁、附件等零部件主要依靠行車吊運、翻轉(zhuǎn),因為行車的使用頻率高,且配合一個工位生產(chǎn)時,其他工位只能等待,一定程度上降低了工作效率,同時大件的頻繁起吊易發(fā)生安全事故。在新設(shè)計的產(chǎn)線中,箱壁等大件采用移動式工裝平臺來固定,并通過智能RGV穿梭車進行轉(zhuǎn)運,這樣工裝平臺與箱壁等大件被一起轉(zhuǎn)運至下個工位,從原來的固定式工位改變?yōu)榱鲃邮焦の?,讓自動焊接設(shè)備的焊接作業(yè)更加高效。
三是持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝體系。焊接采用“人工組對+設(shè)備焊接+人工補充”的工藝,操作人員專門進行箱底、箱壁、箱蓋的組對,再由焊接機器人進行焊接。單片箱壁、箱蓋、箱底采用先部分后整體的工藝思路,降低了操作難度的同時,提高了生產(chǎn)效率。
四是持續(xù)開展精益班組建設(shè)。以推進油箱箱壁部件產(chǎn)線的持續(xù)優(yōu)化、工位計劃、面向工位的機器識別能力及高技能的機器人操作者為重點,開展精益班組和大師工作室建設(shè),為變壓器油箱分片部件柔性制造生產(chǎn)線培育更多高技能操作者,促進產(chǎn)品質(zhì)量提升和如期履約。