《电子技术应用》

智能制造擎起常州工业脊梁

2015/8/24 15:55:00

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       “振兴民族高端制造,引领行业发展潮流。”近日,《中国电子报》记者组辗转江苏常州企业采访,这句标语令记者印象颇深。记者在常州市南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司(以下简称戚墅堰机车研究所)齿轮传动事业部生产车间现场看到这句标语的同时,也亲历了戚墅堰机车研究所高涨的智能车间建设热情。戚墅堰机车研究所只是常州工业企业智能制造大潮的一个缩影,作为全国工业明星城市,常州正以智能制造作为主攻方向,推动制造业转型升级。“常州市将加速工业产品与信息技术的渗透融合,打造智能制造名城,实现制造强市目标,力争到2025年跻身中国智能制造一流名城。”常州市经信委副主任潘仁贤向《中国电子报》记者表示。
  排头兵 打造“智造”名片
  如果将常州智能制造形容成一盘大棋,那么装备制造业则是重要的棋子。在记者采访中发现,作为中国近代工业的发祥地之一,经过30多年的发展,常州已成为长三角地区重要的现代制造业基地,其中装备制造业地位尤为突出,装备制造业占全部制造业的比重超过40%。如何进一步盘活优势资源,提升装备制造业的竞争优势,成为常州发展智能制造思考的重要方向,装备制造业企业成为了常州智能制造排头兵。
  高铁已成为中国制造的骄傲。提到高铁就不得不提齿轮传动系统,作为高速列车核心部件之一,齿轮传动系统是其动力传动装置,负责将电机的动力传送到列车上,让列车实现高速奔跑。因此,齿轮传动系统对产品的质量和可靠性要求非常高,产品质量直接影响到列车运行安全。
  戚墅堰机车研究所副总经理兼总工程师陈笃在接受《中国电子报》记者采访时表示,从2014年6月开始,公司就开始围绕主打产品高速动车组齿轮传动系统,开展智能制造工程建设。
  “我们主要围绕高速动车组齿轮传动系统搭建涵盖智能设计、智能运营和智能制造模块的智能装配车间。通过三维一体化、ERP和MES的无缝集成,运用诸如上下料机器人、AGV小车等安全可控的智能制造手段,引入智能机器人装备生产线等智能化装备,实现产品研发、工艺设计、仿真验证、制造执行及物料配送的自动化、网络化和智能化。”陈笃表示,“通过高速动车组齿轮传动系统产品的智能制造试点,我们还将逐步推进公司其他产品的智能制造,全面实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制智能化、制造装备的数字化、培训服务网络化,促进公司的智能化转型。”据介绍,通过智能制造工程的建设,能使戚墅堰机车研究所齿轮装配车间的运营成本降低20%,产品研制周期缩短50%,生产效率提高30%,能源利用率提高5%。
  当然,先进轨道交通装备只是常州装备制造业的一部分,《深化“三位一体”发展战略落实“中国制造2025”常州行动纲要》(简称《行动纲要》)指出,将聚焦智能装备等领域,突破关键核心技术,加速科技成果转化,引领制造业向中高端迈进。
  近年来,常州市的智能装备发展步伐加快,除智能轨道交通装备外,智能电网装备、智能农业装备、智能机器人和智能基础装备等产业已成为江苏具有区域标志性的高端产业。2014年,全市智能装备制造业销售收入超过1600亿元,占全市装备制造业规模以上企业销售收入的36.8%。
  新一代信息技术应用是重中之重
  “对于智能制造而言,新一代信息技术应用是重中之重。”潘仁贤直言不讳。记者通过现场采访,也深刻感受到新一代信息技术应用的重要价值,企业已经意识到云计算、物联网、大数据、工业软件等技术的重要价值,新一代信息技术深化应用已是大势所趋。
  天合光能智能车间项目实施后,生产成本得到了显著降低,生产效率明显提升,这进一步说明了企业在激烈的光伏市场竞争中也有主动权。“500兆瓦产品2012年需要近800名工人,智能车间项目实施后,目前只需要300人就足够了。”天合光能组件生产经理石鹤告诉《中国电子报》记者。而在智能车间项目中,工业软件MES系统立下汗马功劳。据介绍,2010年公司就开始在车间实施MES系统,当初还只是覆盖2到3个工艺节点,如今已经覆盖产品全生命周期7个节点。目前各车间已经实现MES生产互联,可做到生产过程实时调度管理,对生产设备运行状态指标实现实时监控、故障自动报警和诊断分析,生产任务指挥调度实现可视化,产品生产计划、生产过程所需的物流均可在系统中实现实时安排和调整。
  通过覆盖产品全生命周期,公司还可以做到产品质量可追溯,同时,在关键工序采用智能化质量检测设备,建立了产品质量数据库,产品关键质量指标、计量管理数据均可利用MES信息系统进行管理,产品质量合格率稳定在99%以上。
  对于戚墅堰机车研究所,记者了解到,围绕MES系统,公司搭建了智能化制造平台,实现了质量检测智能化、产品档案信息化、设备数据实时化、生产过程透明化、物料流转自动化、异常问题目视化、装配工艺信息化、系统平台开放化。另外,依托CAD/CAE/CAM/CAPP等工业设计软件,公司搭建了智能化设计平台,针对企业现有项目研发流程,依托辅助设计、仿真分析、虚拟试验、虚拟制造及相应的数据与流程管理等信息化手段,促进产品生命周期最前端的智能化设计;利用仿真与试验数据的对比,促进产品的设计优化,并实现设计数据的有效传递,降低设计成本,实现研发效率的最优化。
  记者了解到,按照《行动纲要》的部署,到2020年,常州市两化融合水平将显著提升,新一代信息技术在制造业重点领域应用取得明显进展,两化融合发展水平总指数达到98。企业普遍依托工业互联网开展协同创新、智能制造、融合服务,建成200个智能工厂(车间)。
  支撑企业蓬勃发展形成产业闭环
  在两天紧凑的采访中,记者看到常州市一些信息技术提供商也将智能制造视为难得的发展机遇,努力提高技术水平和服务能力,为常州工业企业智能制造发展做好支撑服务,从而促使常州市整个工业产业智能制造形成产业闭环,大家相互促进共同发展。
  “无论是智能制造还是两化融合抑或是工业4.0,核心技术还是要掌握在我们自己人手上,这样我们的产业才不会受制于人。”常州快克锡焊股份有限公司总经理戚国强在接受《中国电子报》记者采访时深有感触地说道。常州快克锡焊股份有限公司成立于2006年,公司主要研发生产销售精密锡焊机器人及周边配套设备,公司研发的“智能控温电焊台”、“智能热风拆焊台”和“BGA返修设备”等产品已经可以完全替代国外同类产品,目前公司的锡焊产品在产业市场占有率方面排在第一位。随着电子工厂对自动化作业的需求和焊接品质要求的不断提高,公司突破研发瓶颈,推出了相关领域的机器人产品,同时踏着智能制造的产业浪潮,快克继续前行,不满足于锡焊领域,而是将触角伸向自动化生产线系统集成的研发领域,为客户定制多功能、多工站的自动化单元式设备和柔性组合生产线,实现向全方位自动化方案提供商的华丽转型。
  在转型中,掌握核心技术是企业自信的源泉。用戚国强的话说,公司掌握的核心技术就是基础软件和嵌入式软件技术,这些软件技术让硬件设备更加精确和智能。
  无独有偶,从纺织机械控制软件起家的常州市翔云测控软件有限公司董事长隆正祥同样看到了智能制造带来的市场机遇,将目光锁定在当今热门领域——工业智能机器人,于2014年11月成立子公司——翔云智能控制系统有限公司,致力于工业智能机器人及自动控制系统的研发和销售。在控制系统中,起到核心作用的仍然是软件技术,而这恰恰也是公司的核心竞争力。据介绍,截至2014年年底,公司取得软件著作权共13项,1项实用新型专利。
  “2005年左右,我国纺织机械领域的电脑经编机仍然被国外企业垄断,其主要原因就是在控制系统核心软件技术方面,我国企业无法掌握,只能被国外企业左右。”隆正祥回首创业之路仍然记忆犹新。2006年8月,常州市翔云测控软件有限公司宣告成立,由于掌握了核心软件技术,从此在电脑经编机领域,我国打破了国外企业的垄断,纺织成本大幅降低。如今,面对智能制造浪潮,隆正祥仍然雄心勃勃。“目前,我们已成功与多家系统设备企业建立合作关系,并已承担多个项目的基础软件和嵌入式软件设计开发工作,如电子生产管理系统、前后道机器人搬运工作站等。公司有能力成为一流的智能制造技术服务提供商,为工业企业智能转型提供支撑。”隆正祥表示。接下来,隆正祥还将带领团队在在线远程诊断领域深挖,提高服务水平。
  据了解,《行动纲要》圈定了重点领域和主攻方向,其中,在高档数据机床和机器人领域,《行动纲要》指出,要突破智能数控系统、在线远程诊断等行业关键共性技术。在操作系统及工业软件领域,要突破智能设计与仿真、制造物联与服务、工业大数据处理等高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台和重点领域应用软件等。可以展望,随着技术服务商的不断壮大,常州市工业智能制造产业链将不断健全,产业创新价值将得到显著提升。

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