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中天科技:系统集成互联互通 智能示范引领行业
 

  回望2015年,以新型传感器、智能控制系统、自动化成套设备为代表的智能制造产业得到前所未有的迅猛发展。

  、3D打印机、大数据、物联网以及智能工厂和车间等新生事物,也成为制造业界最为流行的热门话题。中天科技结合《中天制造2025发展纲要》战略规划,巧妙布局,不断加大技改投入,创新驱动优化升级,智能制造在中天已经初绽花蕾,为实现十三五规划目标打下了坚实的基础。

  中天科技旗下的光纤公司智能化改造升级领先一步。他们成功搭建起生产、设备、能耗、物流管理系统,通过物联网技术,进行信息资源整合,完成从生产、仓储,到销售及售后服务的无缝链接,为行业建设智能车间发挥示范带动效应。

  记者到光纤公司采访,踩鞋套,换净化服,经风淋,这是进车间之前的必经程序。总经理助理戴杰告诉记者,光纤生产是洁净车间,对环境要求特别高,公司建立智能环境监控系统,在生产车间,检验室和半成品区都布置了

  与温湿度的数据采集设备,对每个区域的温度、湿度、洁净度等因素进行实时监控,超出范围就会自动报警,并通过三级调节系统进行智能调控。生产车间中针对不同工艺环节配备了相应的环境监测传感器,保证生产环境洁净的同时,也保障员工良好的工作环境。智能环境监控系统可以与平台进行数据的实时交互,能与生产过程控制系统、生产设备监控系统和产品质量检测管理系统协同工作,能根据其他系统对环境需求进行实时调整,同时不断的根据产品检测结果,追踪产品生产对应的拉丝等主要环节的历史关键环境参数,进一步分析研判环境对产品质量与生产效率的影响,进而提升企业的市场竞争力。

  据了解,这个生产环境智能监控管理系统只是光纤车间智能化生产的一部分,光纤公司基于物联网智能传感技术、RFID技术和工业监控等新兴技术,已成功建成光纤智能生产管控

  的示范系统,突破传统生产管理模式,以光纤智能生产综合管理平台为轴心,部署基于物联网技术的生产过程控制系统、生产设备监控管理系统、生产环境监控管理系统和产品质量检测管理系统。各系统利用传感器自动采集生产、环境及设备状态,以有线或无线的方式与平台连接,实现光纤生产全方位的智能监测和控制。

  走进车间控制室,只见操作人员正通过电脑对车间的整个生产过程实施全程监控。生产部经理季伟伟介绍说,车间生产虽然只是单一的光纤,但整个生产过程和业务过程却是极为复杂的,从原料到成品,再到销售和售后,总共需要经过几十道工序或关键控制点,公司结合安全生产管理的流程和特点,以生产过程优化运行、优化控制与优化管理为核心,建立技术功能模型,通过分布式实时数据库系统实现对生产自动化设备的实时数据采集、存储管理与监控;以标准数据接口为桥梁,数据统计分析为手段,分别抽取涉及产、供、销等系统的管理数据,搭建起企业集中监控、统一调度、高度共享、互联互通、快速反应、有效预控、数理分析的综合管理信息平台。

  公司总经理刘志忠介绍说,“有了综合管理信息平台,我们在中央控制室内能非常直观的了解到车间生产质量、成本、能源、项目等各方面信息,并实现有效预控和快速反应,甚至出差在外时,通过手机APP也能第一时间了解公司经营和生产信息。”

  光纤车间的智能生产取得显著成效。产品合格率上升,设备故障率下降,产品的质量提高了,能耗反而减少了,生产效率加快了,人员精简了五分之一左右,工人们普遍反映劳动强度也明显减轻了。

  光纤公司智能车间发挥了很好的示范效应,2016年1月,中天科技精密材料公司的“光纤预制棒车间”和中天储能科技公司的“锂电池车间”,双双荣获第二批“江苏省示范智能车间”称号。

  在中天科技材料厂新大楼的注塑车间内,一台台注塑机不时伸展巨大的机械手臂,从预放螺丝,整体抓取、装入模内,合模注胶,到取出产品,剪断水口,最后把合格的光缆接头盒放到输送带流入包装工序。两个设计独特的机械手相互配合,一次性全自动埋入两种规格的28只螺丝,动作灵活自如,一气呵成。

  站在注塑机前的操作工管金梅轻轻拿起输送带上的产品对记者说道:“过去生产光缆接头盒,一台注塑机两个人挤在一起,从侧面采用纯手工的方法完成28只铜螺丝预埋工作,在预埋完螺丝的同时还得取出上一模的产品,手工削掉水口,所有动作必须90秒内完成。两人如果动作稍有不协调,就会超时,引起注塑原料在注塑螺杆内停留时间过长而降解,产品报废。一个班忙活下来,累得腰酸背痛不说,手指还经常被磨破。”

  自动化让员工感到轻松的不只是管金梅,负责托盘贴标签的赵兰英也主动告诉记者,“原来光纤一体化托盘的印字、贴标,要4个人同时作业。不仅需要产生油墨、快干水等耗材费用,而且这些耗材产生的刺激性气味,经常熏得我恶心头痛。现在用全自动激光贴标机,省工省力省材料,一个人当班,产量比4个人还要多。现在我已不是闻油墨味儿的操作工了,而是在清洁环境下工作的巡查员,活都由机器干了,真的好轻松!”

  车间的老员工张月红带记者看了所有的注塑设备,她指着机台旁边的电子显示屏说,“这是CCD检测仪,它可以监控模内有无异物,预埋的铜螺丝是否到位,只要有一丝的偏差,它都能让机器自动停机”。正在当班的年轻师傅尤广全拿起控制器边演示边说:“我正在对机械手的行走路线进行优化,此次优化,缩短了成型周期3.5秒,可以提高4%的生产效率”。记者好奇地打听小伙子的所学专业,他自豪地表示,本科学的是机械自动化,专业对口,在这里找到了“用武之地”。

  材料厂厂长翟以军告诉记者,“集团公司非常重视我们注塑车间的自动化改造和智能化建设。董事长要求我们对车间53台注塑机全部实现机械手与

  的全覆盖改造。另外光纤盘筒自动化生产线项目也正在厉兵秣马洽购安装之中,在集团公司的统一安排与协调下,目前,软件公司已派人进驻我们工厂,帮助我们尽快实现生产的自动化,最终形成较为完整的智能化注塑车间。”

  最近几年,3D打印和3D扫描技术频频出现在公众视野中,成为制造业的一个新宠儿。中天科技在3D技术的应用方面也作了有益的探索和尝试。

  在中天研究院一楼实验室,一台美国dimension3D打印机宛如一个大橱柜正在“埋头苦干”,记者好奇地透过茶色的玻璃橱门,想看清它是怎么“打印”出产品的,陪在一旁的中天昱品总经理马晓聪说,“这台3D打印机工作的时候,门是设计成关闭的,所以看不到里面的工作状态”。记者望文生义地联想到普通打印机工作情景,如果在一张白纸上反复叠加打印,文字不也就变成立体的“物品”了吗?马总十分赞同地笑着说,它的工作原理是一样的。所谓3D打印(3D printing)技术,实际上就是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或熔融塑料(ABS)等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物件或产品的一种新技术。3D打印实际上是名副其实地“打造”出物品来的。

  “优点很多!”马总指着刚刚为中天宽带打印的样品说。“如果用传统的方法做这件样品,少说也要20天左右的时间,而现在用3D打印大概只需要两个多钟头”。不仅如此,3D打印最大的优势还在于,对于一些十分复杂的产品,特别是内部结构复杂,用以往的配模技术很难一次性做到最准最佳的零部件,它能够比较精准地打造出来。因此有人把3D打印视为全球制造技术的一场革命,开创了造物新纪元。

  据马总介绍,3D打印的市场主要在产品生产前的三个阶段,即产品研发、样品展示、小批生产,不仅比传统的模具质量更好、成本更低,还可以大量缩短制作时间,等到大批量生产时,一般就不会再用3D打印了,因为成本比较高,不说金属粉末的3D打印,就是中天现在使用的塑料熔融丝( ABS )价格也是挺贵的。

  中天昱品的张纯辉工程师从2013年开始接手3D打印机,通过两年多的使用摸索,积累了不少经验。先后给中天宽带、中天世贸和材料厂提供过样品打印,还为日本、韩国等在华企业打印过结构较为复杂的产品部件。

  张纯辉说,相对于3D打印,中天的3D扫描仪使用频率更高,用途更大。3D扫描仪对于各类新产品的测绘和仿真验证,特别是一些无技术资料的特殊零部件,在日常设计过程中3D扫描仪的作用得到充分发挥,扫描精度一般可达到0.016MM,这是传统的测绘技术无法比拟的。

  虽然受制于材料和成本等诸多因素的影响,但中天科技3D打印和3D扫描技术应用已小荷露尖,可以相信,随着3D技术的日趋成熟,其在中天的应用领域必将不断扩大,发展前景也不可限量。对此,马总信心满满。

  “在制造企业要实现智能化,有许多工作要做。我们现在正在从基础做起。”中天科技集团信息部总经理吴克华指着墙上的大屏说。集团三化委员会正在拟定《管理信息化规划大纲》,按照人财物产供销的各大业务部门和产品公司的不同需求,建立起一个大数据系统,在这个大数据系统之下又有各部门、公司的中级系统数据库,之下还有多级子系统。“好比种了一棵大树,大树上有很多主干,主干上又有许多枝桠,枝桠上面又有很多枝节”吴总比喻说。

  “这是一棵智慧树”。软件公司工程师花洋洋告诉记者,现在这棵智慧树,正是枝繁叶茂,花香四溢的时候。他随手点开设备管理系统举例说,假如我们现在进入射频公司的子系统,通过子系统就能掌握整个射频公司设备的生产运维情况,每一条生产线、每一个机台、甚至每一台设备的每一个部件的运行状态,损耗更换等有关数据,都能一清二楚地显示出来。

  射频公司的设备经理缪建军对此赞不绝口。他说,原来射频公司自己开发一套设备管理系统,收集的数据信息量不够多,智慧树不够大,现在由软件公司与射频对接,联合开发的新系统,把这棵树越种越大,花蕾越来越多,相信将来的果实也会越来越丰硕。

  记者了解到,原来射频公司的维保人员轮流值班,日夜巡查,维护检修,整天忙得团团转,结果有时还是顾了这头,丢了那头。现在建起了数据库,每台设备都有自己的“户口本”,里面详细记录了从“出生”到现在所有的“成长”和“工作”过程,甚至包括“损坏受伤”信息,以及维修保养的方法要领。一旦发生故障报警,维修人员通过手机终端就能知道,是什么车间、哪台设备出了故障,并及时准确 作出处置。缪建军说,这套系统的成功应用,对于保障安全生产,提高维保效率,减少劳动强度,稳定产品质量,起到了非常好的积极作用。

  “随着生产规模的扩大,同时基于精细管理的要求,线缆产品生产所配置的设备及工艺的复杂程度有大幅度提升,以往仅仅靠人工进行生产控制早已无法满足企业生产需求。”中天科技普特缆厂副厂长薛渊牧告诉记者,普特缆厂正在按照自动化、信息化和智能化“三化”深度融合的思路,从基础做起,扎扎实实的打造一个全新的智慧工厂。

  普缆和特缆是中天科技最具品牌影响力的主打产品之一,向来以质优价廉服务好,饮誉海内外,“特种光缆找中天”也早已成为业界佳话。面对越来越多的订单和越来越大的规模,普特缆厂与相关部门联合攻关,共同开发覆盖全流程的自动控制系统,在生产设备、集控、物流、质检及生产管理等各个环节向自动化、智能化转型,从光纤入库-着色-套塑-成缆-护套,一直到成品储运,每道工序都形成独立的生产单元,单元产品到下一道工序之间实现自动传送。在此过程中,普特缆厂还研发了覆盖全工序的智能中央输送系统,消除了传统人工搬运的弊端,在不增加生产人员的前提下,实现了减少占地面积、减轻劳动强度、提高生产效率、降低运行成本的目的。

  中天科技普特缆厂包装队的曹玉泉指着放满光缆盘的储运场说,“过去我们产量不高,不需要这么大的储运场地,要找一盘光缆,相对还是比较容易的,现在要在数千盘光缆的储运场内找一盘光缆,如果不借助智能化手段,虽不能说是大海捞针,但也是相当困难的”。

  曹玉泉介绍说,每一盘光缆都对应有一个坐标编号,生产线下来的光缆盘经包装后被准确地送入固定库位内。发货员通过手持终端获取信息,实现相关数据实时共享。

  “这样的好处是显而易见的,省工省力,准确快速,效率高!关键还是差错率小。”发货员缪林边演示边说。

  普特缆厂智能化改造工作已全面启动,在各个不同的生产单元引入机器人、机械臂等自动化装置,并配备中央监控中心,实现对部分生产流程的自动化控制和智能化操作,但要实现从产品研发、生产、检测、出库、配送等全流程的智能化覆盖,还有很长的路要走。薛渊牧表示,只要坚定地按照集团的部署,一步一个脚印地把基础工作做细做深,智慧工厂的目标一定能实现。

  2016年,是我国全面实施“十三五”战略规划的起始年,也是中天科技经济发展承前启后,继往开来,向更高目标冲刺的关键年,具有非凡意义。这一年,既要为此前的规划圆满收官,又必须面向未来,为实现下一轮2025新的中长期规划,做好铺垫。中天科技将继续以精细制造文化为引领,以打造智慧工厂为目标,让智慧之花越开越鲜艳。

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