——國(guó)內(nèi)首個(gè)葉片加工無(wú)人車間及首條黑燈產(chǎn)線在東方電氣成功投運(yùn)
8月25日上午，在東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司（以下簡(jiǎn)稱東方汽輪機(jī)）葉片加工數(shù)字化車間里，隨著一鍵啟動(dòng)，AGV小車、機(jī)器人、數(shù)控加工中心等一系列智能設(shè)備，在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下智慧運(yùn)行，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首個(gè)葉片加工無(wú)人車間及首條黑燈產(chǎn)線正式投運(yùn)，這里也是2022世界清潔能源裝備大會(huì)展示的示范應(yīng)用場(chǎng)景。
國(guó)內(nèi)首條葉片加工黑燈產(chǎn)線
24小時(shí)無(wú)人干預(yù)連續(xù)加工，毫秒級(jí)精準(zhǔn)定位，40秒內(nèi)智慧供料，加工精度達(dá)0.03毫米，質(zhì)量合格率達(dá)99%，人均效率提升650%……一個(gè)個(gè)驚人的數(shù)據(jù)正在這個(gè)車間里被不斷刷新。
自2021年底啟動(dòng)建設(shè)，東方汽輪機(jī)僅用了8個(gè)月時(shí)間就全面建成了這個(gè)超級(jí)智慧工廠，實(shí)現(xiàn)了新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合。無(wú)人車間中的壓氣機(jī)葉片生產(chǎn)線，是目前國(guó)內(nèi)唯一、全球領(lǐng)先的葉片加工黑燈產(chǎn)線，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、機(jī)器視覺(jué)等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用于此。項(xiàng)目建成后，整個(gè)產(chǎn)線員工從40人減少到8人，設(shè)備利用率達(dá)到90%，能源利用率提升47%。
全自動(dòng)三坐標(biāo)監(jiān)測(cè)
黑燈產(chǎn)線誕生大國(guó)重器“中國(guó)芯”
這個(gè)超級(jí)智慧工廠中，制造加工出了諸多大國(guó)重器的“中國(guó)芯”。重型燃?xì)廨啓C(jī)被譽(yù)為裝備制造業(yè)皇冠上的明珠，其中壓氣機(jī)葉片是最為關(guān)鍵的核心部件，它的制造精度要求極高，堪稱明珠上的鉆石。這樣世界級(jí)高精度的葉片，就是在無(wú)人車間黑燈產(chǎn)線加工而成。
黑燈狀態(tài)下產(chǎn)線機(jī)器人依舊高效運(yùn)轉(zhuǎn)
黑燈產(chǎn)線，也稱為智慧產(chǎn)線，無(wú)人干預(yù)便能全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。葉片黑燈產(chǎn)線包括一條F級(jí)黑燈產(chǎn)線和一條J型黑燈產(chǎn)線，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能物流配送、機(jī)器人協(xié)同、自適應(yīng)加工、在線檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線集群數(shù)字控制新模式。其產(chǎn)出的葉片廣泛應(yīng)用于F級(jí)和J型重型燃?xì)廨啓C(jī)，特別是J型黑燈產(chǎn)線燃機(jī)葉片的加工精度直接升至0.03毫米，相當(dāng)于一張A4紙厚度的1/3，達(dá)到世界頂級(jí)水平。
如今，東方汽輪機(jī)自主研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)F級(jí)50兆瓦重型燃機(jī)G50商用機(jī)的壓氣機(jī)葉片，已經(jīng)在黑燈產(chǎn)線高精度加工完成，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，為我國(guó)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?cè)O(shè)計(jì)和制造都還需要依賴進(jìn)口。在這里，還將繼續(xù)加工出像G50這樣大國(guó)重器的“中國(guó)芯”。
“黑科技”點(diǎn)燃24小時(shí)智慧運(yùn)行新引擎
在這個(gè)超級(jí)智慧工廠的葉片加工無(wú)人車間里，通過(guò)全流程技術(shù)革命，全面實(shí)現(xiàn)了柔性集群控制、多系統(tǒng)自主交互識(shí)別、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析。整個(gè)流程不僅有黑燈產(chǎn)線，還匯聚了數(shù)字孿生、智慧倉(cāng)儲(chǔ)物流、生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心等多個(gè)智慧單元，滿滿的“黑科技”保證了全流程24小時(shí)無(wú)人干預(yù)、智慧運(yùn)行，創(chuàng)造了高端能源裝備行業(yè)的“四個(gè)首次”。
產(chǎn)線機(jī)器人放置完工葉片
黑科技1：首次實(shí)現(xiàn)葉片加工設(shè)備大規(guī)模集群控制
突破葉片加工設(shè)備單元式控制局限，黑燈產(chǎn)線集成19臺(tái)五軸加工中心、8臺(tái)高精度雙驅(qū)五軸數(shù)控加工中心以及4臺(tái)六軸機(jī)器人。在產(chǎn)線柔性控制系統(tǒng)的指令下，機(jī)器人自動(dòng)抓取物料，柔性裝夾，加工中心協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加工。
黑科技2：首次實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用
兩組總長(zhǎng)達(dá)36米的高清大屏幕，在車間里組成了一條大型數(shù)字孿生長(zhǎng)廊。左側(cè)屏幕是黑燈產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，而右側(cè)則是黑燈產(chǎn)線的同步虛擬世界。通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，產(chǎn)線30余種葉片加工調(diào)試僅需要10分鐘，產(chǎn)線故障率也將由原來(lái)的5%下降至1%。
黑科技3：首次實(shí)現(xiàn)葉片加工智能轉(zhuǎn)運(yùn)
新建成的全方位智能倉(cāng)儲(chǔ)物流中心占地2700平方米，擁有2240個(gè)智能貨位，可存儲(chǔ)葉片6萬(wàn)余支。在“5G+智能倉(cāng)儲(chǔ)物流”應(yīng)用下，葉片能在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成被定位，僅需40秒就可以從任意貨位出庫(kù)，庫(kù)位周轉(zhuǎn)效率提升8倍。“無(wú)人駕駛”的12臺(tái)AGV小車在二維碼的智能引導(dǎo)下，向全車間所有工位進(jìn)行精確供料。
黑科技4：首次實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
葉片加工產(chǎn)線上雖然沒(méi)有生產(chǎn)工人，但是在車間的“智慧大腦”——生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心，管理人員正在實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地掌握車間運(yùn)轉(zhuǎn)情況，在工位上就高效完成了全車間的生產(chǎn)調(diào)度。海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、智能分析不僅應(yīng)用在葉片無(wú)人車間，還連接至公司數(shù)字集控中心，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)制造數(shù)字管理，實(shí)現(xiàn)從數(shù)字訂單、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、物料管理、制造執(zhí)行監(jiān)控到質(zhì)量管控的全價(jià)值鏈數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。
從“數(shù)字化”到“數(shù)智化”的跨越之路
2021年12月大型關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)少人無(wú)人值守；2021年12月實(shí)現(xiàn)基于5G技術(shù)的焊接設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程精準(zhǔn)溯源；2022年3月自主開發(fā)“智云創(chuàng)源”智慧平臺(tái)，完成5家電廠、10臺(tái)機(jī)組部署；2022年4月開發(fā)實(shí)踐汽輪機(jī)數(shù)字總裝技術(shù)，應(yīng)用于9臺(tái)機(jī)組，開啟總裝新紀(jì)元；2022年8月建成國(guó)內(nèi)首條葉片加工黑燈產(chǎn)線……
產(chǎn)線機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別葉片
東方汽輪機(jī)深度融合信息技術(shù)與產(chǎn)品技術(shù)，給汽輪機(jī)機(jī)組裝上“智慧大腦”，在榆能橫山、華電萊州、光大蘇州等項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷與預(yù)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(chǎn)品。同時(shí)，基于人臉識(shí)別技術(shù)，從一卡通到“一臉通”，東方汽輪機(jī)邁出智慧園區(qū)閉環(huán)管理的第一步……
