超級智慧工廠，打造高端能源裝備行業(yè)數字化新標桿

       近日，在東方電氣集團東方汽輪機有限公司（以下簡稱“東方汽輪機”）葉片加工數字化車間里，隨著一鍵啟動，AGV小車、機器人、數控加工中心等一系列智能設備，在數據驅動下智慧運行，標志著國內首個葉片加工無人車間及首條黑燈產線正式投運，這里也是2022世界清潔能源裝備展示的示范應用場景。

 

黑燈狀態(tài)下產線機器人依舊高效運轉

 

　　24小時無人干預連續(xù)加工，毫秒級精準定位，40秒內智慧供料，加工精度達0.03毫米，質量合格率達99%，人均效率提升650%……一個個驚人的數據正在這個車間里被不斷刷新。

　　自2021年12月啟動，東方汽輪機僅用了8個月時間就全面建成了這個超級智慧工廠，實現(xiàn)了新一代信息技術與先進制造技術的深度融合。無人車間中的壓氣機葉片生產線，是目前國內唯一、全球領先的葉片加工黑燈產線，5G、工業(yè)互聯(lián)網、數字孿生、機器視覺等先進數字技術廣泛應用于此。項目建成后，整個產線員工從40人減少到8人，設備利用率達到90%，能源利用率提升47%。

　　

黑燈產線誕生大國重器“芯”

　　這個超級智慧工廠中，制造加工出了諸多大國重器的“芯”。重型燃氣輪機被譽為裝備制造業(yè)皇冠上的明珠，其中壓氣機葉片是最為關鍵的核心件，它的制造精度要求極高，堪稱明珠上的鉆石。這樣世界級高精度的葉片，就是在無人車間黑燈產線加工而成。

　　黑燈產線，也稱為智慧產線，無人干預便能全自動運轉。葉片黑燈產線包括一條F級黑燈產線和一條J型黑燈產線，以數據驅動智能物流配送、機器人協(xié)同、自適應加工、在線檢測，實現(xiàn)了產線集群數字控制新模式。其產出的葉片廣泛應用于F級和J型重型燃氣輪機，特別是J型黑燈產線燃機葉片的加工精度直接升至0.03毫米，相當于一張A4紙厚度的1/3，達到世界頂級水平。

　　如今，東方汽輪機自主研制的國內首臺F級50兆瓦重型燃機G50商用機的壓氣機葉片，已經在黑燈產線高精度加工完成，打破了國外技術壟斷，為我國高端能源裝備給出了“自主”的新選擇。而難以想象的是，兩年前，這樣的葉片我們設計和制造都還需要依賴進口。在這里，還將繼續(xù)加工出像G50這樣大國重器的“芯”。

　　

“黑科技”點燃24小時智慧運行新引擎

　　在這個超級智慧工廠的葉片加工無人車間里，通過全流程技術，全面實現(xiàn)了柔性集群控制、多系統(tǒng)自主交互識別、多源異構數據實時分析。整個流程不僅有黑燈產線，還匯聚了數字孿生、智慧倉儲物流、生產數據中心等多個智慧單元，滿滿的“黑科技”保證了全流程24小時無人干預、智慧運行，創(chuàng)造了高端能源裝備行業(yè)的“四個首次”。

　　黑科技1：首次實現(xiàn)葉片加工設備大規(guī)模集群控制

　　突破葉片加工設備單元式控制限，黑燈產線集成19臺五軸加工中心、8臺高精度雙驅五軸數控加工中心以及4臺六軸機器人。在產線柔性控制系統(tǒng)的指令下，機器人自動抓取物料，柔性裝夾，加工中心協(xié)同運轉，實現(xiàn)全自動加工。

　　黑科技2：首次實現(xiàn)數字孿生技術大規(guī)模應用

　　兩組總長達36米的高清大屏幕，在車間里組成了一條大型數字孿生長廊。左側屏幕是黑燈產線的實時監(jiān)控畫面，而右側則是黑燈產線的同步虛擬世界。通過數字孿生技術，產線30余種葉片加工調試僅需要10分鐘，產線故障率也將由原來的5%下降至1%。

　　黑科技3：首次實現(xiàn)葉片加工智能轉運

　　新建成的全方位智能倉儲物流中心占地2700平方米，擁有2240個智能貨位，可存儲葉片6萬余支。在“5G+智能倉儲物流”應用下，葉片能在毫秒級時間內完成被定位，僅需40秒就可以從任意貨位出庫，庫位周轉效率提升8倍。“無人駕駛”的12臺AGV小車在二維碼的智能引導下，向全車間所有工位進行精確供料。

　　黑科技4：首次實現(xiàn)全價值鏈數據驅動

　　葉片加工產線上雖然沒有生產工人，但是在車間的“智慧大腦”――生產數據中心，管理人員正在實時地監(jiān)測生產數據，準確地掌握車間運轉情況，在工位上就高效完成了全車間的生產調度。海量數據實時采集、智能分析不僅應用在葉片無人車間，還連接至公司數字集控中心，驅動生產制造數字管理，實現(xiàn)從數字訂單、產品設計、生產計劃調度、物料管理、制造執(zhí)行監(jiān)控到質量管控的全價值鏈數據驅動。

　　

從“數字化”到“數智化”的跨越之路

　　2021年12月大型關鍵設備實現(xiàn)少人無人值守；2021年12月實現(xiàn)基于5G技術的焊接設備數據實時采集實現(xiàn)焊接過程精準溯源；2022年3月自主“智云創(chuàng)源”智慧平臺，完成5家電廠、10臺機組署；2022年4月實踐汽輪機數字總裝技術，應用于9臺機組，開啟總裝新紀元；2022年8月建成國內首條葉片加工黑燈產線……

　　東方汽輪機深度融合信息技術與產品技術，給汽輪機機組裝上“智慧大腦”，在榆能橫山、華電萊州、光大蘇州等項目中，實現(xiàn)了在線實時監(jiān)測、故障診斷與預警、一鍵智慧啟停等功能，為用戶提供了附加值更高的智慧產品。同時，基于人臉識別技術，從一卡通到“一臉通”，東方汽輪機邁出智慧園區(qū)閉環(huán)管理的第一步。加快落實“11486”發(fā)展，全域構建數字化營銷、數字化設計、數字化制造、數字化供應鏈、數字化服務以及數字化管理，“智慧東汽”畫卷正徐徐展開。

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