e-works数字化企业网  »  文章频道  »  管理信息化  »  MES

MES实现杭汽轮生产透明化

2018/1/29    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:MES案例  e-works年度盘点  智能制造  杭汽轮  
本文为“2017年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2017年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    杭州汽轮机股份有限公司创建于1958年,是中国最大的工业汽轮机研发制造基地,也是全球最大的工业汽轮机供应商,年产工业汽轮机500多台,为石油、化工、冶金、电力、炼油等能源和重化工业提供核心动力装备。公司技术领先业内,产品符合API612、NEMA、DIN等国际标准,并跻身于由少数几家国际著名公司控制的高端产品市场领域,公司客户遍及全国各地和世界三十多个国家及地区。中国各经济发展时期重点建设工程项目的国产工业驱动汽轮机绝大部分由该公司提供。如:国产第一台大型乙烯装置驱动裂解气压缩机用汽轮机;国产第一套500万吨/年炼油装置驱动用汽轮机;国产第一台4.8万立方米大型空分装置驱动用汽轮机;国产第一台60万千瓦超临界大型火电站50%容量给水泵驱动用汽轮机;国产第一套60万吨/年大型碱厂用的汽轮机;国产第一台2500立方米的大型钢厂高炉风机驱动用汽轮机;国产第一台年产52万吨尿素装置二氧化碳压缩机驱动用汽轮机;国产第一套年产20万吨合成氨改造项目驱动用汽轮机;第一座垃圾电站发电用汽轮机等等。目前正向更高的领域迈进。公司拥有员工3800多人,荣获中国装备工业功勋企业荣誉。

杭州汽轮机股份有限公司

图1 杭州汽轮机股份有限公司

二、企业在两化融合暨智能制造方面的现状

    杭汽轮的产品特点是根据不同用户进行量体裁衣式的个性化设计,是典型的单件小批量生产经营模式,平均每台工业汽轮机有近万个零部件。而采用传统的设计制造方式,势必是费时费力又造成极大的资源浪费。公司引进西门子“积木块式”的设计理念,并在这基础上不断进行自主创新,逐步形成具有自主知识产权的核心技术。通过采用汽轮机设计计算程序、有限元分析、流体分析等信息软件,结合PLM系统,打造以产品创新为导向的研发管理体系为目标,将产品的三化设计、并行工程、虚拟样机、多学科设计优化、技术状态管理相结合,根据新产品研发项目和合同产品项目的不同特征以及它们之间有机的关联,规划新产品设计流程和合同产品设计流程,通过矩阵式的项目管理,构建积木块式的创新产品设计体系和高效的技术创新信息化平台。目前已开发研制了100MW等级工业汽轮机系列技术,保持了与世界先进水平同步。

    工业汽轮机产品因构成的零部件数量多、生产制造周期长,又按用户需要的技术参数单独设计,是典型的多品种、单件、小批量生产,生产组织复杂,难度大。对生产现场的控制,杭汽轮实施了MES系统。MES系统与PLM、ERP高度协调与集成,建立起柔性的精益化生产模式,改造加工设备并利用智能终端、条码、RFID等技术建立生产现场数据的采集与分析系统。

    在生产过程中大量采用计算机辅助制造(CAM)软件、数控DNC系统和以工业汽轮机关键零部件为对象的CAD/NC一体化软件等辅助制造平台,可使汽轮机汽缸、转子、导叶持环、叶片等关键零件在软件里自动产生数控加工程序,还可以通过事先的程序模拟仿真,使数控程序无需在机床上进行验证,不仅保证了这些关键零件的质量,同时也大大缩短了加工周期。

    杭汽轮还建立了汽轮机远程监测及故障诊断中心,架设了远程监测诊断系统平台,利用远程状态监测系统对汽轮机组在用户现场试车及生产运行期间提供技术指导、对公司试车台上机组试车状态进行监测。通过该平台给设备监测管理带来全新的监测诊断模式,提供基于多种专业化分析图谱和监测诊断报警手段,可以对杭汽轮已售设备的运行状态进行实时监测和分析诊断,从而实现主动保护与预知维修的目的,进而提高设备连续运转周期、减少停机维修时间和成本以及避免事故发生所带来的损失,最终为用户带来多方面的良好的效益,有利于更好的促进公司产品的进一步销售、以及延伸公司产业链。

    杭汽轮针对离散型装备制造业用户需求个性化、设计差异化、小批量多品种的业务模式,这几年来对数字化工厂的建设加速推进。积极研究设计和工艺仿真、制造数字化和智能化、用户远程服务智能化中的关键技术,并针对关键零部件建立具有柔性、精益、智能化生产的数字化加工车间。对于汽轮机核心部件实现关键制造工艺的数字模拟以及加工装配的可视化仿真;对加工设备进行改造,实现工艺工序的自动分发,以及对设备加工状态的采集与分析;建立加工信息的汇报系统,实时掌握加工进度、质量及人员设备情况;建立MES(车间制造执行系统),上游衔接PLM系统,同时打通ERP(企业资源管理计划)与设备自动化监控的桥梁,实现计划、排产、生产、检验全过程管理;建立了具有杭汽特色的计划排程系统,实现动态、滚动、插单的计划排程,达到精益生产的目的。

三、参评两化融合暨智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    制造执行管理系统(MES:Manufacturing Execution System)是生产管理信息集成的纽带,是实施公司精益制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。对于完整生产管理信息系统应该包含三个层面:企业级的ERP系统、生产级的MES系统和过程级的系统(智能设备)。在这个体系中,MES主要负责车间生产管理和调度执行,起承上启下的作用,是打通ERP与自动化监控系统的桥梁,用于企业制造过程管理、服务于生产现场管理人员及操作人员的信息管理系统

    回顾杭汽轮多年来信息化建设摸爬滚打的经验与教训时,经常强调要“重视基础数据整理,业务流程优化”,当信息系统运行一段时间之后,才发现制造现场的信息依然无法快速获得,生产车间依然如水下的冰山一样,无法全面了解。

    面对国内外日益激烈的市场竞争,在有限的制造资源的情况下,杭汽轮生产能力显得严重不足,生产管理滞后,不能适应市场发展的需求。在“十三五期间”,杭汽轮大力推动MES建设,按照工业4.0、中国制造2025的智能化制造方向,建立起MES的整体规划与建设模型,并逐步实施。MES建设要在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、供应部门等提供车间管理信息服务。

    杭汽轮秉承“安全、可靠、经济、实用”的指导原则,以“继承、集成、优化、提升”为方针,以满足目前及未来的业务发展需要为根本要求,遵循现代信息管理理念,建立生产过程执行管理系统,能够充分满足生产过程层面、生产管理层面、决策支持层面的各种管理要求,推进生产过程管理的信息化、规范化和科学化,提高自动化管理水平。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐