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东方汽轮机:数字化制造应用,有效管理、提高效益

简介:通过CAXA网络DNC系统 CAPP软件,以PLM系统为数据源头, DNC&CAPP系统为应用平台,车间作业为任务管理来源汇集,逐步实现生产执行过程与物流过程的统一,实现工艺资源与质量信息的跟踪,提高车间调度对数控设备能力的预测。通过对数控设备的信息采集及统计分析,得到设备的第一手有效资料。对这些数据的处理与分析,给车间的生产组织、安排提供有效的决策依据。

一、历经艰辛,创新发展的东方汽轮机

东汽始建于1966年,隶属于中国东方电气集团,是我国从事电站动力设备和新能源领域开发与制造的国有大型骨干企业、我国最大的发电设备制造企业之一和四川省重大技术装备龙头企业,名列全国机械工业企业百强。

2006年12月,改制成为东方汽轮机有限公司、东汽投资发展有限公司,四十多年来,东汽历经了艰苦创业、创新发展、体制改革、5.12汶川特大地震、金融危机及灾后重建等重要时期和坎坷,几代东汽人培育起“人和”文化和“东汽精神”,一路披荆斩棘、开拓奋进,使东汽从无到有、由弱变强,最终成长壮大为年工业总产值超过200亿元,核心制造能力达2800万瓦的中国电力设备制造业领军企业。

东汽产品种类涵盖火电、核电、气电、工业透平、电站辅机及新能源等多个领域。东汽以PDM、CAPP、ERP等系统集成制造和核心透平设备加工上的全面数控化,成为国内乃至世界最为先进的发电设备制造基地。拥有350吨转子高速动平衡试验台、多级透平试验台、燃机压气机试验台、轴承试验台、油系统试验台、蠕变持久试验机等一批行业领先的实验设备,完成了核电焊接转子研制中心、重型燃气轮机转子研制中心的建设,具备了强大的产品研发能力。

(左:工业透平 上:燃气轮机组 下:汽轮机)

二、企业困境(痛点/需求)

三、方案实施

1、向管理要效益

随着以PLM(PDM)的应用为基础,以ERP的实施为核心的信息化管理的不断深化,东汽公司信息化的单元应用逐渐加强,集成应用迅速拓展,企业向精细化管理迈进。近几年来,特别是东汽公司向新厂区搬迁以来,生产任务量逐年加大,数字化设计成为提高研发能力的必要手段,设备数控化率急剧增加,生产计划纳入了信息化管理,使得引入数字化技术,打造数字化制造中心,解决企业面临的生产瓶颈和管理瓶颈成为当务之急。为打造数字化制造中心,以信息为纽带,建立覆盖东汽公司整个加工车间的数控机床联网(DNC)系统,建立数控技术文件管理和设备数据采集和监控的网络化管理系统,建立和应用面向计算机辅助装配工艺规划的CAPP过程管理系统,建立加工执行过程和质量跟踪的综合管理平台。通过先进的计算机网络信息化手段,对数控机床运行的重要数据和参数进行数据采集和处理,并且协助使用人员通过计算机网络技术对生产、维修、计划进行管理。提高设备运行的透明性,减少设备不必要的停机时间,提高加工程序的管理方式和效率,科学地对设备进行计划维护,实时监视设备的运行状况

2、数字化手段解决工艺问题

通过以上的用户需求,CAXA现场多次调研、分析后得出结论,借助计算机辅助工艺技术使叶片分厂工艺从原材料加工成产品所需的一系列加工动作及其对资源需求全部实现数字化,为叶片分厂工艺准备加工工艺编制、加工工艺优化、加工程序编制、工艺路线安排和刀具资源配置的并行作业。解决叶片分厂多工序卡插图、工艺信息不能提取的问题,通过建立经验数据库和典型工艺库,提高工艺设计质量和工作效率,并为其他系统提供基础数据。同时将工艺加工数据通过DNC系统传递到实际生产制造车间。在此基础上实现DNC系统与CAPP系统和PLM、ERP系统的集成应用。

四、信息采集效率提高超过8%

1、数控代码传输效率提高

所有数控设备完成统一联网及加工代码传输,有效提高设备及工艺人员的效率。以前传输一个加工代码的时间从平均15分钟缩短到现在5分钟以内,花费时间是以前的三分之一。

2、工艺文件编制效率提升

工艺文件的高效编制、发放。通过专门的工艺软件完成工艺文件的快速编制。实现工艺资源的两个有效“重用”。一个是工艺资源库(设备、刀具等),另一个就是典型工艺资源的重用。比原有传统方法提升20%以上。

3、工艺文件管理规范化

工艺文件及加工代码管理的规范、有序化。通过统一的管理平台,实现了产品、版本、流程等的统一管理。并且管理平台可以直接指派加工代码给相关设备。管理同设备代码的传输关联起来,实现管理、通讯的一体化。

4、提高系统运行效率

通过数据接口的集成,打通PDM——CAPP——ERP的数据通道,保证关键数据的正确传递。提高整个系统的运行完善度。

5、实现管理平台的权限控制

通过权限管理,不同的人员拥有各自的权限范围有效提高了企业数据的安全。

6、实现高效的设备信息采集与统计分析

实现数控设备的信息采集与统计分析。通过对数控设备的信息采集及统计分析,得到设备的第一手有效资料。对这些数据的处理与分析,给车间的生产组织、安排提供有效的决策依据。

下图为整个数字化制造项目完成后的车间现场。车间工人的整个加工过程所需代码文件全部通过服务器通过网络传递到现场数控设备上。同时,规范化的工艺管理手段,让现场尽量减少纸质文件的传递。加上后台设备加工信息的采集与分析,让生产安排、调度更加优化、合理。给整个车间生产现场带来新的活力与动力。

(车间现场:通过设备信息采集提供的数据,优化后的效率提高超过8%)


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