圖為南京康尼機電股份有限公司的絲桿智能生產線,。■ 受訪單位供圖
膠條裝配,、窗框打磨,、底涂涂覆、門板打膠,、玻璃裝配……8月1日,,科技日報記者走進位于南京經濟技術開發(fā)區(qū)的南京康尼機電股份有限公司(以下簡稱康尼機電)智能化車間,7臺龐大而靈巧的“機器工人”正揮舞手臂,,一絲不茍地進行地鐵車門的玻璃粘接工作,。
7月底,國家知識產權局公布第二十四屆中國專利獎評選結果,,康尼機電斬獲中國專利優(yōu)秀獎,。該專利技術讓工程師足不出戶就可以實現(xiàn)城市軌道交通車門遠程智能診斷。
作為工信部評選的城市軌道交通車門系統(tǒng)產品的制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè),,康尼機電持續(xù)不斷提升智能化制造水平,,增強產品核心競爭力。目前,,公司生產效率提高50%以上,,產品研制周期縮短30%,產品固有可靠性提升100%,。其研發(fā)生產的地鐵門等產品在全球細分市場的占有率保持前列,。
不斷探索“智改數(shù)轉”
當精益管理碰上智能制造,二者又將擦出怎樣的火花,?
先進軌道交通裝備是我國制造業(yè)重點突破的領域之一,。2015年,,康尼機電率先啟動了智能化改造和數(shù)字化轉型,并制定了康尼機電智能制造發(fā)展規(guī)劃,。
但傳統(tǒng)制造業(yè)始終存在生產模式復雜,、工作效率低、不可控因素多等一系列痛點,,與精益生產,、管理的目標相去甚遠。
以軌道交通車門系統(tǒng)的關鍵零部件絲桿為例,,2018年以前,,康尼機電絲桿生產車間內有13名操作人員,搬料,、送料,,忙碌一天卻僅能產出50根絲桿。
在“智改數(shù)轉”的探索中,,康尼機電首先從傳統(tǒng)制造向精益生產,、精益管理邁進,在提升管理基礎的同時提高傳統(tǒng)制造水平,,“軟硬兼施”,,為智能制造轉型夯實基礎。
同時,,康尼機電制定智能制造轉型的三步走戰(zhàn)略:2018年實現(xiàn)數(shù)字化,,2020年實現(xiàn)互聯(lián)網化,2025年實現(xiàn)智能化,。
智能制造轉型最關鍵的一步應該落在哪里,?
康尼機電將目光瞄向生產線?!吧a過程是實現(xiàn)產品制造的最核心過程,。”康尼機電軌道事業(yè)總部副總經理兼總工程師劉落明說,。
為達到精益生產,、管理的目標,康尼機電把“零不良”“零浪費”融入智能制造核心思想,。
軌道交通車門制造屬于典型的離散型制造,,由多個零件加工裝配而成,螺母,、絲桿、門板……各個零件的生產狀況都與產品的質量,、成本,、交期直接相關,。為實現(xiàn)“零不良”,康尼機電以智能制造技術為抓手,,讓生產線進行了“精”且“益”的轉型,。
康尼機電優(yōu)化了可能產生質量問題的生產環(huán)節(jié),將制造過程數(shù)字化,,應用APS和MES系統(tǒng)實現(xiàn)生產計劃智能排產,,將原先的三級指令簡化為一級指令,直接排產到機臺,。2018年,,康尼機電完成絲桿產線全線自動化轉型,產品合格率提升至100%,。
機器人助力生產效率提升
在康尼機電國家級智能制造示范工廠,,玻璃粘接機器人、鈑金機器人,、絲桿機器人等智能設備身手敏捷,、有條不紊地忙碌著……在智能化生產車間的“大后方”,是負責發(fā)號施令的生產指揮控制中心,。
工作人員介紹,,這個生產指揮控制中心就像是智能制造車間的“總司令”,通過錄入訂單數(shù)據(jù),、對車間發(fā)出生產指令,,實現(xiàn)統(tǒng)一管理調度,并實時監(jiān)控生產,、物料,、質量等異常報警信息,解決異常問題,。
軌道交通車門系統(tǒng)是車輛A類核心部件,,可靠性指標要求高。過去,,康尼機電的車門包邊工作全部由人工完成,,6名工人4分鐘才可完成一塊門板的手工包邊。傳統(tǒng)生產模式不但造成車門品質不一,,而且生產效率非常低下,,面對國內軌道交通建設的巨大需求,顯得捉襟見肘,。
2016年,,康尼機電許慈團隊成功研發(fā)“門板包邊機器人”,使用該機器人只需80秒即可完成一塊門板的自動包邊工作,再結合團隊首創(chuàng)的無胎膜滾邊工藝,,使生產效率提升了18倍,。
之后,康尼機電又引進玻璃粘接機器人,、鈑金機器人,、絲桿機器人等一系列智能設備,其中玻璃粘接智能化車間更是將產能效率提升了100%,,在用工環(huán)節(jié),,比原來減少工人20多人。此外,,康尼機電還將自動化生產與SCADA數(shù)據(jù)采集調度系統(tǒng)等信息編程技術相結合,,實現(xiàn)產品混線生產與快速換型,在滿足客戶個性化和定制化需求的同時有效縮短產品制造周期,,整個過程實現(xiàn)了自動化,。
“30多臺套機器人上馬后,車間數(shù)控自動化設備應用率在70%以上,,數(shù)控自動化設備聯(lián)網比例達到92%,。”康尼機電軌道事業(yè)總部副總經理張洪斌說,。
近年來,,康尼機電建設智能工廠,大量應用數(shù)控自動化設備,,帶來了生產方式的徹底改變,,以及生產效率和產品質量的大幅提升,其軌道交通門系統(tǒng)安全性已達到最高安全SIL4等級,,可靠性遠高于行業(yè)標準,。
“智能醫(yī)生”遠程診斷故障
獲第二十四屆中國專利優(yōu)秀獎的“一種地鐵車輛門系統(tǒng)異常工況和部件退化的同步檢測方法”,是康尼機電“城市軌道交通車門智能診斷系統(tǒng)及運維平臺”的核心專利之一,。劉落明介紹,,康尼機電將智能化與網聯(lián)化有機結合,自主研發(fā)了軌道交通車門故障預測與健康管理系統(tǒng),,可對全國各地的地鐵門,、高鐵門、站臺門進行遠程監(jiān)測,,一旦檢測到突發(fā)故障即可立即實施快速搶修工作,。
而這個遠程“醫(yī)生”不僅能處理突發(fā)故障,還會對車門亞健康狀態(tài)進行預警,。運維平臺通過挖掘分析車門工作狀況數(shù)據(jù)識別車門的早期故障征兆,,達到“治病”與“體檢”相結合的目的,其中故障診斷準確率在95%以上,節(jié)省了約35%的人工巡檢工作量,,在提升運維效率的同時大幅降低成本,。
人才是引領發(fā)展的第一動力,,創(chuàng)新人才已成為康尼機電高質量發(fā)展源源不斷的澎湃動能,。在南京經濟技術開發(fā)區(qū)的人才政策支持和人才引育服務下,康尼機電在智能制造和創(chuàng)新研發(fā)領域引進了多名省,、市級高層次專家人才,,并獲批建設國家級博士后工作站、研究生工作站,、工程技術研究中心,、企業(yè)技術中心、工程研究中心等創(chuàng)新平臺,。高層次人才和創(chuàng)新平臺為企業(yè)提供了源頭性創(chuàng)新成果與技術供給,。