湖北长江电气柔性钣金线项目
通过信息化+自动化+智能化的三化融合,打造钣金加工数字化车间标杆工程
成功案例
湖北长江电气柔性钣金线项目
2021-09-02 09:03

      企业简介

       湖北长江电气有限公司是全球智慧能源系统建设、智能输配电设备智造、消防工程、电力工程总承包的万物互联智慧能源整体解决方案服务商。公司产能规模过百亿,下属16个子公司,业务及服务网络遍布中国各省和全球20多个国家和地区。

       长江电气的创新科研实力雄厚,拥有由众多优秀的教授、博士、硕士组成的创新科研团队,具有突破性的创新科研能力。在智能电网领域获得了众多国家专利和软件著作权。公司在自主创新研发的基础上,与西门子、ABB、施耐德等世界知名企业在技术领域也建立了良好的合作关系。公司注重质量管理和品牌建设,已投巨资建成了华中地区首个智能电网产业园,购置建设了世界领先技术的智能生产加工中心,并在行业内部率先通过了ISO9001:2008质量体系认证,ISO14001:2004环境体系认证,OHSAS18001:2011职业健康安全管理体系认证,国家强制性(3C)认证和电力设施承装、承修、承试认证,电力工程施工总承包认证,送变电工程等专业认证。


      项目目标

       长江电气柔性钣金线项目建设内容包含智能立库、MES系统,项目目标如下:

       1)通过立库实现原料、半成品的自动识别,自动入库、自动出库;

       2)通过RGV、搬运机器人和桁架机械手实现立库物料与钣金加工工序的无缝自动化对接,从而实现高效、柔性生产。

       3)通过MES系统实现设备互联、生产调度、控制及统计,钣金冲压、折弯加工数字化,生产过程实时,透明可视化管理。

       4)实现信息流与物流的结合,使企业合理安排生产,全面提高物流能力,进而提升企业综合竞争力。


       建设内容

       湖北长江电气柔性钣金线项目实施物理范围及内容如下(蓝色标识区域):

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图:项目实施范围


       1)智能立体库



序号

项目

技术参数

1

巷道数量

1

2

堆垛机数量

1

3

货位数

2排×18列×8层-23=265

4

存储货物尺寸

1600×3100×280mm 49格

1600×3100×700mm 216格

5

存储货物重量

3500kg

表:存储区域规划


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图:立体仓库整体布局图


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图:长江电气数字化车间现场图


       自动化立体仓库WMS系统由系统管理子系统、基础信息管理、入库管理、出库管理、库存管理、系统查询、外部系统接口子系统等核心应用子系统组成。WCS系统向上通过以太网与物流管理系统(立库WMS)联接,接收立库WMS系统下达的搬运任务,反馈搬运作业的执行状态;WCS向下通过共享内存的方式与电控系统主PLC进行数据交换,将获取到的搬运任务分解并下发给底层设备,来完成搬运任务。

 

       2)钣金车间MES系统

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长江电气MES系统业务流程范围


功能如下:

① 生产计划

Ø 系统支持手工输入、EXCEL导入和ERP工单接口(预留)三种方式。

Ø 系统可以根据设备的产能和加工任务数量,对设备的加工计划,进行排程;

Ø 系统支持按照工单维度和设备维度,查看产能情况。

② 生产执行

Ø 系统支持人工操作区和自动加工区的生产报工;

Ø 系统支持条码跟踪加工过程;

Ø 系统支持设备加工参数与条码关联,并可以查询;

Ø 系统支持委外加工流程管理功能,对于委外加工的流程进行管控。通过委外工单下达和委外工单完成,来实现委外工单、出入库单和检验的管理。

③ 工艺可视化

Ø 系统支持工艺文件的存储、查看;包含检验环节工艺文件、图纸文件;

Ø 系统功能包含SOP文件管理(作业指导书),针对不同工艺关联和查看;

Ø 系统支持工位工人可以调用工艺文件查看,如手工操作区工人可以查看冲孔的电子图纸。

④ 追溯管理

Ø 系统支持条码跟踪加工过程;

⑤ 质量管理

Ø 系统支持巡检和抽检等检验模式;

Ø 系统支持以PDA的方式进行质检结果汇报;

Ø 系统支持常规缺陷原因维护;

Ø 系统支持巡检结果统计功能。

⑥ 设备管理

Ø 系统支持设备台账的管理;

Ø 系统支持设备的维修、保养、点检和报修等功能;

Ø 系统支持设备的联网和数据采集;

Ø 系统支持从设备采集能耗数据,实现设备能耗分析;

Ø 系统支持从设备采集开机时间、产量数据,实现设备使用效率统计。

⑦ 报表管理

Ø 生产报表查询功能(工单计划数量,实际完成数量);

Ø 物料使用量报表(原材料使用量、产出量、原材料利用率);

Ø 各个工序生产完成量,完成时间统计报表。

⑧ 电子大屏看板

Ø 生产线看板:反馈生产线实时状况,设备状态、单日加工量、作业人员上机时间;

Ø 车间看板:反馈车间实际生产情况,比如计划数量、实际完成量、不合格数量、预计完成时间;

⑨ 软件系统集成

Ø 系统需要与WMS系统集成;

Ø 系统需要与自动化产线系统集成。

3)系统集成

本项目中涉及到的硬件和软件系统比较多,如MES、WMS系统、自动化产线控制系统等,MES系统需做好以上业务的数据交换和业务对接,确保MES系统与智能立体化仓库、自动化产线的完美结合。


业务描述

接口名称

说明

方向

生产准备

库存数量接口

获取物料及半成品库存数量信息

WMS->MES

在制任务数据接口

获取自动化产线在制任务信息

自动化产线系统->MES

加工文件接口

推送NC文件等信息

MES->自动化产线系统

生产开工

物料配送数据接口

推送物料配送清单

MES->WMS

生产报工

加工完工数量接口

推送加工完工数量(注:完工数量通过采集设备NC文件执行次数和不合格品报工数量,通过计算完成)

自动化产线系统->MES

半成品入库

加工完工入库数量接口

推送加工完工数量

MES->WMS

库存数量更新

加工完工入库完成数量接口

推送物料及半成品库存数量信息

WMS->MES

表:系统数据接口

① 设备联网

通过集成底层生产线设备,建立数据收集平台,通过自动化和信息化技术收集各生产设备的生产数据、运行数据,并对这些数据进行集中存储、监视,成为一个综合的信息平台;并为上层系统如MES、能管系统、工业大数据平台提供原始的数据源。

设备联网方案:产线中的设备通过以太网模块,实现接入车间的工业以太网。

② 设备数据采集

单机设备(冲床和折弯机)数据采集要求:

Ø 支持通过RCI数据接口,采集产品型号、工位产出节拍、产量信息、设备利用率等数据;

Ø 支持通过RCI数据接口,采集设备状态、加工时间、加工参数、预警信息等数据;

Ø 支持NC文件离线编程后,通过局域网,可以放到公共文件夹,设备操作台上可直接调取,操作人员再界面上确认无误后,进行生产;

Ø 支持设备能源管理数据来源,包含水电气采集;

Ø 支持通过Monitor模块,实现设备使用效率的采集。

自动化产线(冲剪复合自动化产线和折弯自动化产线)数据采集要求:

Ø 支持通过OPC UA等各种工业物联网通用协议数据接口,采集产品型号、工位产出节拍、产量信息、设备利用率等数据;

Ø 支持通过OPC UA等各种工业物联网通用协议数据接口,采集设备状态、加工时间、加工参数、预警信息等数据;

支持NC文件离线编程后,通过局域网,可以放到公共文件夹,设备操作台上可直接调取,操作人员再界面上确认无误后,进行生产;

支持设备能源管理数据来源,包含水电气采集;

支持设备使用效率的采集。


        效益价值

        通过信息化+自动化+智能化的三化融合,打造钣金加工数字化车间标杆工程。智能立库的建设实现了自动化生产线自动上料和下料、自动立体料库和生产设备的生产调度的自动化,提供了工作安全性,降低了受伤危险,减轻了工作人员工作,生产力得到大幅提高。通过节省空间的仓储方式,获得更多的生产利用面积。

        MES 系统的导入实现了精细化管理、透明化工厂目标。MES和机台设备联网,实时掌控设备状态,监控生产运营。建设智能监测平台,实现人力数据、车间生产设备数据、物料数据、生产方法、工艺流程、车间整体加工环境等数据高度融合与可视化呈现,为工厂经营决策提供数据支撑。


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