母彩軍

關(guān)于水泥裝備智能制造的探討

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'Equipmentpment

母彩軍

當(dāng)前國內(nèi)外經(jīng)濟處于深度調(diào)整期，受到經(jīng)濟下行壓力的影響，水泥裝備制造業(yè)也進入前所未有的“寒冬”時間。如果企業(yè)仍維持傳統(tǒng)加工制造模式，依靠粗放的管理、較高的成本及耗能、普通的產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)水平，最終將會被競爭激烈的市場所淘汰。水泥裝備制造企業(yè)若要順利度過“寒冬”，就應(yīng)該積極響應(yīng)國家實施的“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，盡快提升水泥裝備智能制造能力，從而提高企業(yè)核心競爭力。如何提升水泥裝備智能制造，是每位水泥裝備行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員和管理人員需要思考的問題。

本文就個人對于水泥裝備行業(yè)的認識及對“兩化深度融合、提升智能化”的理解，做關(guān)于水泥裝備智能制造方面的探討，同時，提出一些觀點和建議，與同行們進行交流。

1　水泥裝備制造開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動，不能照抄照搬其他行業(yè)或企業(yè)的模式和經(jīng)驗，要實事求是、因地制宜

水泥裝備屬大型機械設(shè)備，產(chǎn)品個性化強，即使同種設(shè)備，規(guī)格也會因項目現(xiàn)場環(huán)境、物料、產(chǎn)品性能等要求不同而有所差別，基本屬于“單件生產(chǎn)+小批量生產(chǎn)”組織形式。這種生產(chǎn)組織形式不宜引入專業(yè)生產(chǎn)線，目前主要采用傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)方式進行生產(chǎn)，因而人為因素在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中所占比重較大，產(chǎn)品質(zhì)量控制難度大，與汽車、家電等批量制造行業(yè)相比開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動難度更大，所以絕不能照抄照搬其他行業(yè)的成功模式和經(jīng)驗，要根據(jù)本行業(yè)特點，結(jié)合本企業(yè)實際情況，以提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降本降耗為最終目標(biāo)，因地制宜地進行改善。

2　充分利用信息智能技術(shù)武裝傳統(tǒng)產(chǎn)品，研發(fā)提高資源利用率、降低能耗的新產(chǎn)品

智能化制造不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的智能化，也要體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有“智能化”，讓智能水泥裝備更好地服務(wù)于水泥生產(chǎn)商，提高資源利用率，降低能耗，促進水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

例如，某水泥裝備企業(yè)研發(fā)的“水泥廠優(yōu)化控制及信息管理系統(tǒng)”軟件，可實現(xiàn)對工業(yè)過程的控制、穩(wěn)態(tài)及優(yōu)化。軟件的核心概念是通過自動化方式將操作人員從繁重的生產(chǎn)作業(yè)中解放出來，代之以更加精確、及時、省力、高效的計算機操控。通過使用該管理系統(tǒng)，燒成系統(tǒng)能耗降低，最大可節(jié)煤1%～5%（每噸熟料節(jié)煤1～5kg）；生料磨實現(xiàn)負荷優(yōu)化控制，最大可節(jié)電1%～5%；水泥企業(yè)實現(xiàn)綜合能效監(jiān)控，最大可使企業(yè)綜合能耗降低1.5%。

3　采用智能產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計系統(tǒng)從事產(chǎn)品設(shè)計工作

良好的研發(fā)手段事半功倍，有些水泥裝備制造企業(yè)已經(jīng)采用了二維與三維混合設(shè)計，其三維造型、曲面設(shè)計、參數(shù)化驅(qū)動、裝配模擬及檢驗徹底改變了設(shè)計人員的設(shè)計習(xí)慣，使設(shè)計過程與最終產(chǎn)品緊密相關(guān)，大幅度提高了設(shè)計速度和設(shè)計質(zhì)量。

水泥裝備制造企業(yè)可以為研發(fā)設(shè)計人員配備智能化產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，系統(tǒng)可以將互聯(lián)網(wǎng)信息、業(yè)主客戶數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)優(yōu)化采集，與設(shè)計軟件融合，提高研發(fā)設(shè)計速度。這種系統(tǒng)能夠?qū)⑵髽I(yè)現(xiàn)有的制造資源數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，進行模擬仿真制造，可以提前發(fā)現(xiàn)所設(shè)計產(chǎn)品的加工工藝缺陷、現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施的精度等級能否滿足設(shè)計要求，提示設(shè)計者如何改動結(jié)構(gòu)，更有利于產(chǎn)品制造工藝水平提高。

這種系統(tǒng)可以向?qū)I(yè)軟件公司定制或與軟件公司共同開發(fā)。

4　促進經(jīng)營管理信息化建設(shè)

目前許多企業(yè)依托信息技術(shù)的高速發(fā)展，普遍實現(xiàn)了財務(wù)管理信息化；部分企業(yè)實現(xiàn)了辦公自動化（OA）、進銷存管理信息化和人力資源管理信息化（HR）；少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了客戶關(guān)系管理（CRM）和決策支持信息化。但這還遠遠不夠，應(yīng)隨著兩化深度融合，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展構(gòu)建企業(yè)信息集成平臺，破解企業(yè)各類軟件或系統(tǒng)之間相對獨立形成的“孤島”現(xiàn)象，解決在研發(fā)、管理、生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)之間不能實現(xiàn)信息自動采集、數(shù)據(jù)共享、集合分析和指令下達的問題，如ERP與CAD、OA與CRM的結(jié)合等，使企業(yè)的行政管理水平、生產(chǎn)效能和決策分析能力等得到有效提高。

5　在單件生產(chǎn)組織模式的企業(yè)中，采取智能化措施在生產(chǎn)組織過程中提高生產(chǎn)效率和降低人為因素

5.1技術(shù)準備智能化

利用智能數(shù)據(jù)庫，可以把產(chǎn)品型號與技術(shù)圖紙數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)對接，并與制造數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換，加入訂單的個性化參數(shù)。這樣，產(chǎn)品制造前的各種BOM就可以自動生成，并提供給采購部門、工藝部門、生產(chǎn)部門、物流配送、包裝發(fā)運等各個環(huán)節(jié)，大大提高信息傳遞效率。

5.2采用離散的數(shù)控化、智能化生產(chǎn)設(shè)備、工具，最大化減少人為因素在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的干擾

例如，采用優(yōu)秀的智能排版軟件提升排版效率和鋼材利用率；采用高速等離子數(shù)控切割機、高壓水刀進行切割下料作業(yè)，提高下料尺寸精度和下料效率，減少切割缺陷；采用鈑金成型專用設(shè)備、專用工裝工具提高作業(yè)效率，減少人工成本，降低人為誤差在產(chǎn)品中累積；采用自動或半自動焊接設(shè)備，包括焊接機器人、全位置焊接小車、數(shù)控焊接專機等提高焊接質(zhì)量和焊接效率，減少人為因素導(dǎo)致的焊接缺陷；采用數(shù)控機床、加工中心等先進的金屬切削設(shè)備進行機加工，提高工件形位精度和生產(chǎn)效率。

5.3生產(chǎn)過程管理智能化升級

單件生產(chǎn)限于構(gòu)件品種多、大型化、形狀差異性大、生產(chǎn)工藝流程不同等特點，以往的生產(chǎn)組織主要靠人工協(xié)調(diào)，其中調(diào)度員、車間主任、技術(shù)員的主觀能動性決定了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科技發(fā)展，先進的管理理念、輔助工具、移動終端不斷地涌現(xiàn)，為提升生產(chǎn)過程管理水平與智能化程度提供了條件。設(shè)想制造過程中的產(chǎn)品，在第一道工序就附上了一個二維碼，生產(chǎn)過程中的各級管理人員和操作人員可以用智能手機“掃一掃”，立刻在手機屏幕上顯示該零件的基本信息，包括所處工序、操作人員、質(zhì)檢人員、下道工序負責(zé)人信息等。該零件的當(dāng)前狀態(tài)也同步到整機制造狀態(tài)的云數(shù)據(jù)庫里，工廠管理人員、市場銷售人員，甚至業(yè)主都可以讀取該臺設(shè)備當(dāng)前的制造狀態(tài)、質(zhì)量狀態(tài)等。

6　批量化、系列化產(chǎn)品制造過程中的智能化

水泥裝備中也有部分是可以批量化、模塊化生產(chǎn)制造的產(chǎn)品，如提升機、輸送機、篦冷機、收塵器等，這些產(chǎn)品的零部件數(shù)量比較大，適宜采用專業(yè)化生產(chǎn)組織形式，進而實現(xiàn)智能化流水作業(yè)。若要實現(xiàn)這種組織模式，應(yīng)從研發(fā)設(shè)計、工藝流程、制造過程管理、包裝發(fā)運等各個環(huán)節(jié)進行策劃，向著智能車間、智能班組方向努力。

在此期間，提高每個生產(chǎn)系統(tǒng)的加工自動化水平也尤為重要。從加工單元或生產(chǎn)線著手，優(yōu)先解決生產(chǎn)流程中的瓶頸或難點，通過采用先進的數(shù)控機床、專用機床或定制的生產(chǎn)線，引入助力機械手、焊接機器人、自動監(jiān)測設(shè)備等，提高智能化制造水平。

7　結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，各行業(yè)發(fā)生著翻天覆地的變化，水泥裝備制造企業(yè)要結(jié)合本企業(yè)的實際情況改革創(chuàng)新，將高新技術(shù)不斷應(yīng)用到水泥裝備制造過程中，這樣才能提高企業(yè)核心競爭力，提高水泥裝備企業(yè)的工業(yè)化和智能化水平，逐步實現(xiàn)工業(yè)化和智能化深度融合。

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'

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通訊地址：中材裝備集團有限公司，天津300400；2015-10-27；編輯：孫娟