2022年“云”探索制造业数字化转型(二)

发布时间: 2022-05-21

        5月17日下午,由上海市科学技术协会指导,上海市机械工程学会荣格工业传媒联合主办的2022制造业企业数字化、智能化转型及高效加工论坛再度来袭,3个半小时的会议,6位全新的演讲嘉宾,共吸引了1244人次上线观看,参会群体来自机械装备制造、汽车、电子、机器人、船舶等多个领域。多位来自用户端企业的演讲嘉宾分享了其所在企业的数字化转型实践,并与线上观众互动,答疑解惑。

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上海汽轮机厂有限公司数字技术部部长范世望

       作为现代火力发电的主要设备,汽轮机在煤电工业、冶金工业、化学工业、舰船动力等领域中起着关键作用。即便在传统能源紧缩过程中,汽轮机依然占具了巨大的市场体量。上海汽轮机厂有限公司数字技术部部长范世望《智慧汽轮机数字化转型案例》演讲,分享了上海电气在汽轮机数字化过程中的经验和探索。

       范世望部长表示,上海电气的愿景是从用户需求、数字化设计、制造、运维的全线贯通,以数据驱动价值创造,实现产品成本降低、交货期缩短、质量提升、客户满意度提高以及企业持续发展。通过数字化转型,上海电气的汽轮机交付周期从18个月缩短到9个月,并在竞争激烈的小型汽轮机市场发力。数字化转型不仅帮助产品降本增效,更开拓了全新市场。

       具体来说,上海电气基于“星云智汇”工业互联网平台,建设汽轮机产品全生命周期数字化平台。在近5年的数字化实践中,从点到线,从线到面,通过数字化系统,在设计、制造和运维三个板块逐步实现全流程贯通。

       点:从2014年起自主研发的仿真设计工具Inhouse。大幅度提升设计效率,提升产品方案竞争力,技术自主化,不再受限于软件授权,节省授权费用降低成本,拓展了新市场。基于标准化到模块化再到系列化的原则,实现从CAD的参数设计到CAE的自动化仿真。

       面:在运维板块,通过智慧汽轮机APPs商城实现数字化服务转型升级,在为用户创造价值的同时助力服务业务板块的快速增长;在生产制造端,通过数字化平台建立制造全流程APPs应用,打破数据孤岛,建立内部和外部的制造协同,实现生产效率的大幅提升,有效缩短产品的生产周期,提升产品质量并降低成本;在设计端,通过设计和管理类的工业软件的自主研发,并实现inhouse软件和商用软件的集成,大幅度提升设计效率并提升产品的核心竞争力。

       线:通过数字化系统实现核心部件的全流程贯通,建立用户肖像,实现精准销售。

       目前汽轮机商城已经上架20多款应用,未来将逐步针对更多行业开发新的应用,通过智能运维、智能商城的打造,给为用户提供一个从发现问题到解决问题的闭环服务。

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上海汉邦联航激光科技有限公司副总经理马骏

       当前,金属增材制造技术已成功应用于航空航天,国防军工、医疗器械、汽车制造、注塑模具等领域。随着智能制造的发展,增材制造技术同样迎来数字化转型浪潮。作为一家国内领先的工业级金属增材制造设备制造商,汉邦科技在全球近40个国家已累计合作并服务客户超1000+家,2021年底已累计出货量超500台。汉邦联航副总经理马骏《智造新维度-面向汽车和工业领域的金属增材制造技术和应用趋势》主题报告。

       马骏表示:当下汽车和工业领域要求稳定的集成制造技能及端到端的产业价值链解决方案,进而构建完整金属增材软件生态体系。汉邦的增材技术解决方案开启以“专用装备为载体的全链条智能制造解决方案”的新模式。汉邦有过百项原物料、过程与终检检验测试项目。通过HBD System实现快速多激光拼接校准功能、模具嫁接模块、实时图像记录等功能。实现从设计到制造的快速响应,提供了以专用装备为载体的全链条智能制造解决方案。

        具体如何实现?马骏通过多个案例来说明:与西门子合作开发NX增材工艺软件模块、API接口对接,实现西门子全球用户可直接连接、调用汉邦设备及其软件;利用云设计、云仿真,ANSYS中国区首家增材仿真与设备无缝对接的战略合作伙伴;自主开发具备自主决策,参数自适应的高端智能控制软件系统及各行业专机软件系统;实现远程管理操作、设备健康管理、智能排产工业与互联网软件;与ERP、PLM、MES等生产研发管理软件开发API接口,实现快速融入大公司智能智造信息化管理系统;与华为工业云合作,实现所有汉邦科技增材智造关联软件底层数据打通、互联。

       此外,在汽车零部件领域,汉邦还介绍了在冷凝器、安全气囊模具、油门和离合踏板/海拉的应用。其中汉邦科技的金属3D打印随形水路解决方案具有温度分布均匀且温度较低,产品合格率达99%,表面光滑,无变形等优势,给观众留下了很深的印象。

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马波斯(上海)商贸有限公司ARTIS产品专家于永康

        过程监控是一种在生产过程中进行监控、分析、评估,及时发现问题、消除影响的工具和手段,使过程维持在可控状态,以达到控制质量,提升效率的目的。马波斯ARTIS产品专家于永康《马波斯ARTIS智能数据处理软件助力高效过程监控》主题报告,分享了马波斯对过程监控的独到见解。

       于永康认为,监控与可视化将是制造企业完成数字化改造,进入工业4.0时代时遇到的第一环。监控与可视化将解决制造业两大问题:现在正发生什么?如何避免不想发生的问题?马波斯ARTIS智能数据解决方案通过实时监控、数据采集来比较、预测设备工作状态及使用寿命,经数据分析后,获得加工日志、加工趋势,进而掌握改进提高的数据依据和可执行方案。

       在采集数据的过程中,通过传感器(力传感器、声波传感器、加速度传感器、流体传感器、功率传感器等)和PLC接口连接各种不同的设备并将数据收集存储至GEM CPU系统,几个GEM CPU连接在一起后将数据传输至C-THRU4.0。

       以国内某汽车厂缸体缸盖线为例,C-THRU4.0为每台机床设置相应的健康状态,通过多个数字或模拟传感器数据,获得刀具寿命数据报告,计算每次更换刀具的成本。还能在加工过程中准确检测断刀、缺刀等状况。一旦出现异常立即停机,避免了刀具、工件及机床的再次损伤,有效地降低了运行成本,实现了基于实际情况改善和优化生产过程的目标。

       总体而方,马波斯ARTIS为客户提供了从传感器、监控系统到数据评估分析的完整解决方案。通过可采集的数字化和传感器,所有机床和生产系统都可以通过ARTIS系统集成在一起。帮助终端用户优化刀具寿命、改善切削过程,实现机床健康预见性维护。

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重庆华普精密机械有限责任公司销售总监万天伟

       作为国内首批研发生产工业标记打标设备的公司之一,重庆华普精密机械有限责任公司自1995年成立以来自主研制、开发、生产、销售的产品包括点针、刻划、激光等四个大类。广泛应用于汽车、摩托车、航天航空、石油、钢铁、消防、仪器仪表、阀门等工业制造业及其配套企业。华普销售总监万天伟带来《各类打标系统在智能制造中的典型应用》主题分享,详细介绍了华普打标产品在各类应用中的出色表现。

       华普标记的四大类打标产品各具特色:1、电磁点针:具有无需气源、无需电脑、易携带、集成率高等优势。2、激光打标:具有出色的柔性,无需工装夹具,打标效果好,速度快,二维码识别率高且无需耗材,平均无故障工作时长达10万小时。3、静音刻划:是华普标记非常有特色的一款产品,具有深度打标、线条美观、拓印效果好、工作噪音小于60分贝的优势。4、气动点针:也是华普标记非常经典的一款产品,稳定可靠,打印速度快,不挑工作环境,性价比高。

       随后,万天伟详细介绍了这四类产品不同的应用案例。以汽车变速箱上的点针打标应用为例,华普集成式点针打标机能在变速箱边缘明码打标。支持所有类型内容打标,标点均匀清晰,打标深度可达0.2-0.3mm,且不挑材料,打印材料硬度可达HRC60。

       在汽车变速箱箱盖表面打标应用中,华普台式激光打标工作站具有高稳定性、高质量激光光束、光电转换效率高的特点。多种独立夹具的设计和工作检测传感器,使其能满足两种不同的工件打标,且使两个工件的打标面在同一高度,确保打标效果的一致性。工作台左右装有安全光栅、激光专用防护玻璃、三色报警器及烟雾处理器,对工作人员更友好。

       总的来说,华普打标系列产品凭借稳定的性能和广泛的应用领域,及为客户提供终身免费提供软件、芯片的升级换代的服务,获得了国内外客户的一致认可。

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北京清影机器视觉技术有限公司总经理曹亮

       面对日趋复杂的三维工业图像测量需求,三维矩阵相机能实现三维尺寸测量、物体自动识别和三维空间环境感知,在多品种、小批量、自动化柔性化加工需求中有着广阔的应用场景。北京清影总经理曹亮带来了《实时三维图像测量技术在智能制造中的应用实践和未来设想》,详细介绍了北京清影是如何“让机器拥有生物一样的眼睛”。

       曹亮介绍,北京清影采用平行光轴四相机结构及几何结构性匹配算法,研发出采用纯光学三维即时成像技术的矩阵相机。该相机系统实现了芯片化、集成化和本地化。通过消除双目匹配中的不确定性,保持了视觉技术的固有优势,实现了类似于人眼的功能,能够作为一台通用视觉传感器使用。

       从技术角度来看,该矩阵相机的三维效果具有点云密度高、匹配效果好、环境和物体适应能力强、测量准确度高、二维和三维叠加、任意角度放置放大缩小。它的创新点在于:采用了纯光学被动式三维即时成像技术;平行光轴四相机矩阵结构;几何流程化的立体匹配方法;三维成像算法实现了芯片化;完成了三维点云显示、识别、运算平台。具有不受场景影响、算法简捷快速低功耗等优势。突破了现有三维视觉感知技术的三大瓶颈:对激光的依赖、难以做到实时、重复纹理歧义难以克服。

       在实际应用中,三维矩阵相机测量系统仅由三部分组成:相机支架、矩阵相机、室内计算机。不仅能实时动态测量工件尺寸、温度场,还能辅助锻件尺寸自动分析。该系统解决了大型红热物体在线测量的难题;节省人工、原材料 、作业时间;提高作业效率;能作为制造业三维数字孪生数据采集终端设备;下一步将实现锻造全自动化、智能化。

       曹亮还表示,配合无人机等其它设备,该三维矩阵相机系统可用于极端环境的实时近景、高精度、低成本、全自动的三维检测。在工业测量环境下,适用于用于大型工件、柔性加工、室外环境、高温环境等工况下物体自动定位、识别和测量,市场应用前景巨大。

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上海三一重机股份有限公司工艺院焊接所所长王清曌博士

       上海三一重机股份有限公司成立于2009年,隶属于三一重工集团,其位于上海临港的工厂是目前世界上涵盖工艺最全的履带挖掘机的制造基地。来自三一重机工艺院焊接所所长王清曌博士对上海三一重机中型挖掘机智能化生产基地进行了详细介绍。

       目前,三一重机的核心制造工艺自动化达到75%以上,园区共有317台工业机器人在役,能够满足各种工艺生产场景,包括:规模性切割机群、无人坡口工作站、无人折弯工作站、高效能自动焊接产线、机器人涂装线、RGV装配流水线、AGV自动配送组、自动调试工作站。

       三一重机的智能化建设,王清瞾博士将其总结为“三四互”。它包含三个方面:“三现”、“四表”和“互联建设”。“三现”(现时、现场、线物)建设让整个厂区的工序流程一览无余,由于增加了AI和智能功能能让工程师看到更多的现场生产的报表。使得IE分析和现场改进有了更多的数据支持。“四表”,即对水电油气四种能源的控制和把控。“互联建设”,即通过大量传感器的应用,实现设备数据的及时上云,打通了制造工序间的神经网络。

       未来,三一重机将焦点放在将大数据、AI建模、边缘计算、5G等各种新技术融入生产应用上。

       至此,半天精彩的会议圆满落幕!