記者 | 席菁華
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1月11日,三一重能股份有限公司(下稱三一重能)在其北京南口智慧製造基地,舉辦了智慧製造標杆企業揭牌儀式。
介面新聞在現場獲悉,該工廠是國內首個5G全連線風電柔性智慧工廠,並建成了國內首條風電總裝脈動式柔性生產線。
介面新聞記者看到,工廠內配置了工業機器人等自動化裝置,採用了“IT+OT”的工業網際網路模式及製造運營管理(MOM)平臺。
IT即資訊通訊業,OT即工業製造業。MOM是製造管理的核心運營平臺,將整體生產製造過程控管統一在一個全域性執行模型框架下,將生產、維護、質量和庫存等管理並列起來,並讓每部分既能夠獨立進行強化和升級,同時彼此間又能緊密的串連與協作。
據介面新聞了解,出於投資額等方面的考慮,國內風電行業並沒有類似的智慧製造工廠。
這一智慧製造工廠擁有五個柔性製造作業中心,兩條脈動式柔性生產線,可生產3.X-6.X兆瓦的機型,單條生產線在100天內能生產了800颱風機。
柔性生產是針對大規模生產的弊端而提出的新型生產模式,主要依靠有高度柔性的製造裝置來實現多品種、小批次的生產方式。目前,風機制造正呈現小批次多品種的特點。
混線生產和柔性生產結合,可以避免工序等待,實現生產交付週期的縮短。脈動式生產則多用於航空製造領域,可以按節奏移動裝配線。
在關鍵工序上,三一重能用智慧機器人代替了人工。
三一重能首席數字官彭旭在接受介面新聞採訪時表示,在風機的生產製造環節中,物料配送,以及變槳、偏航、傳動鏈、電纜等關鍵程式,是特別需要智慧製造的生產場景。
“風機的製造不是庫存制,所有的生產製造都是簽了訂單,要按照訂單的臺套進行配送物料。這就特別需要物料配送的自動化。”彭旭表示。
風電產品對質量的要求很高。“以偏航和變槳系統兩大風電最核心部件為例,它們對裝配精度的要求非常高,人工作業模式質量難以控制,這將帶來很大的安全隱患。”彭旭稱,三一重能的智慧製造工廠,在變槳、偏航、傳動鏈、電纜、物料配送等關鍵工序,已實現全自動化、無人化的生產單元。
據彭旭介紹,風力發電機的製造週期長,但交付急,如果製造商的效率及產能跟不上,將很難拿到更多訂單。
此外,風電平價時代已到來,風電整機價格不斷下探,如果製造成本無法下降,產品毛利率低,將在市場中喪失競爭力。
彭旭稱,在智慧製造工廠中生產同樣容量的風電機組,可以減少35%的工人,下線時間由3.5個小時縮短至2.5個小時,產品的不良率從0.26%降低至0.14%,提升近46%。
在智慧製造工廠的搭建過程中,三一重能面臨了三大難題。
彭旭表示,其一,智慧製造的大部分專案為行業首創,在實踐過程中經歷了大量的專案驗證與試錯。
其二,除機器人外,智慧製造工廠還應用了大量視覺技術以實現人機協作,提升裝配精度,這需要突破技術難點。
其三,風機制造多為小批次多品種生產,且技術更新迭代快,生產線要相容不同的型號產品實現柔性生產,對智慧製造的裝置要求更高。
“通用性是面臨的最大挑戰。此外,需要在通用運營軟體的基礎上改造運營管理系統,這一技術難點也需要攻克。”彭旭稱。
目前,三一重能智慧工廠已初具規模。彭旭告訴介面新聞,該型別工廠在風電領域的智慧製造模式具備複製性,可為行業發展帶來經驗。
三一重能是三一旗下可再生能源板塊,成立於2008年,主要從事風電機組的研發、製造與銷售,風電場設計、建設、運營管理以及光伏電站建設運營管理業務。
2020年,三一重能在國內風電整機制造商中排名第八位,目前正在推進在科創板上市。