東方汽輪機


東方電氣集團東方汽輪機有限公司是全國三大汽輪機制造基地之一,主要業務包括20萬、30萬、60萬以及百萬千瓦等級火電汽輪機、核電汽輪機開發研制和批量生產。

 

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東方汽輪機自2021年12月啟動多個葉片產線的智能制造項目,僅8個月時間,實現建成了國內唯一、全球領先的葉片加工黑燈產線。在這個過程中,佰思杰提供的MOM平臺作為車間現場調度和管控核心,為產線的順利建成和流暢運行提供了有力支撐。


目前,東方汽輪機通過智能制造能力成熟度三級(簡稱:CMMM3.0)現場評審,成為川內首家、也是全國行業首家通過現場評審的企業。

 


一、業務特點

 

葉片是汽輪機的核心關鍵零件,特點是形狀復雜,加工精度要求高,既需要根據項目需求定制選型,也具備一定的生產批量。因此,葉片制造過程的管控需要同時滿足定制和批量的要求,很難直接建設傳統的、基于工藝標準化的剛性自動化產線。具體體現在:

 

1. 生產準備要求高

 

由于汽輪機葉片具備定制化生產的特點,其生產準備的內容多且復雜。除了專用毛坯物料的齊套,還包括工藝、程序、專用工具、質量文件要求等準備和拉動。這類準備的專業性強,而且涉及到計劃、生產、工藝、質量多部門的協作,一旦某個環節發生變動,往往需要經過多方反復溝通和協調。

 

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生產準備要求高

 

2. 自動化孤島多

 

由于汽輪機葉片品種多,定制性強,生產、檢驗和倉儲資源難以固化,實物在立庫和多個機床、三坐標之間的流轉路徑和方式多樣。如果采用剛性自動化的建設模式,會造成資源的浪費、忙閑不均。

 

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自動化孤島多

 

3. 流程斷點多

 

由于汽輪機葉片的加工質量要求高,在生產過程中存在大量的自、互、專檢流程。零件在關鍵工序需要等待質量合格審批完成才能流入下序,導致零件等待占用生產、檢驗資源,或被迫重復搬運,裝卸。過程中存在大量人工干預,不利于自動化產線的流轉。

 


二、實施特點

 

針對上述問題,東方汽輪機葉片分廠在進行柔性加工單元、自動化立體倉庫、AGV系統等硬件自動化系統建設的同時,同步對實現調度、物流、生產、質量等管理過程的自動化。在車間現場,佰思杰MOM平臺作為調度大腦的角色,實現了復雜加工條件下自動化、智能化、準時化動態調度,有效提升了車間生產的效率和資源利用率。主要實現場景包括:

 

1. 自動化生產準備拉動

 

通過MOM系統,實現了生產對物料,工具,技術的全面自動化齊套和拉動。系統基于APS排定的作業計劃和結構化工藝數據,全面集成和檢查毛坯、刀具、工裝、程序等要素的準備情況,在開工前協同庫房備料,工具借用,物流配送,程序自動下達,將班組從沉重的生產準備工作中解放出來,并且確保了生產要素的準時化配送,降低現場毛坯、工具的積壓和冗余。

 

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智能物料中心拉動物料

 

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智能機器人換料

 

2. 車間軟硬件一體化調度協同

 

通過MOM系統,實現各個原本獨立自動化單元的有機協同。MOM系統基于工藝要求下達生產、物流、檢驗指令,收集各環節自動化系統的狀態反饋,并進行實時預警和協調調整,實現原材料毛坯從出庫、揀配、配送、加工、轉序、三坐標到最終入庫整個環節的無人化調度銜接。

 

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軟硬一體化調度協同

 

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數字孿生實時反饋

 

3. 數據驅動的流程優化

 

在建設MOM系統的過程中,佰思杰的專家顧問團隊配合東汽項目組,對原有的過程控制數據和流程進行梳理。結合豐富的行業經驗和系統設計,在多個環節提出了數據和流程改善建議。包括一站式出入庫和過賬,檢驗項目的結構化和在線自動判斷,生產數據的自動化采集、自動化報工和自動化呼叫物流等。核心業務流程不再需要人工審核、判斷和通知放行,而是基于實時數據由系統自動判斷和驅動。

 


三、項目成效

 

黑燈產線的實現,有效提高了東方汽輪機葉片生產能力和效率。主要成效包括:

 

產能提升該項目實現24小時無人干預連續加工。

 

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無人干擾智慧運行

 

準時化配送配送系統實現40秒內智慧供料。

 

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準時化配送

 

質量提升通過實現在線檢驗控制,質量合格率達99%。

 

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質量合格率

 

減人增效產線無人值守,員工從40人減少到8人,人均效率提升650%。

 

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人均效率提升

 


四、項目心得

 

黑燈產線建設是一個內容龐雜的工程,涉及到大量的自動化設備、單元,系統,多個信息化管理平臺的并行建設和集成。本次項目中,佰思杰MOM平臺承擔了現場調度的信息中樞的職能,充分驗證了MOM系統在高端離散制造行業中的價值。包括:

 

1. 流程自動化的價值越發凸顯

 

在產品和流程高度標準化的行業,通常作業流程單一且固定,常常更關注如何從工藝自動化的角度提高效率。但是當生產需求逐步定制化后,作業流程的復雜度直線提升,效率的瓶頸開始更多地出現在計劃、協作、過程控制流程上。MOM系統能夠有效簡化信息采集,流程判斷,指令交互等過程,促進管理上的自動化。

 

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2. 業務一體化的價值越發凸顯

 

當精益化改善進入深水區,對生產過程的節拍化、準時化提出更高的要求時,以往按照職能劃分的“部門墻”的影響會越發明顯。由于專業分工的不同,業務協同往往需要大量的溝通,審核和流程反復。一個完善的、基于MOM標準的平臺能夠支持多種業務部門有效實現數據的共享和流程的互通,有效固化精益改善的成果。

 

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3. MOM實施團隊是管理變革的一員

 

信息系統的應用,不可避免會對原有的業務發生沖擊,暴露人工作業中業務邏輯的模糊和不規范。在本項目中,佰思杰顧問團隊不僅負責系統相關的開發工作,還持續配合客戶檢視當前的需求,共同探討合理化建議,其中不乏對現有流程,組織,管理要求顛覆性的變革。隨著MOM市場的逐漸成熟,MOM系統的價值將不止取決于本身產品是否優秀,還取決于MOM的實施團隊是否具備足夠的經驗和咨詢能力,能夠在項目過程中與客戶共同促進,持續改善。