智能制造在电气装备制造业的发展

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:杨程午
[导读] 摘要:智能制造装备是智能制造技术的重要载体。
        天津中科智能识别产业技术研究院有限公司  天津市  300457
        摘要:智能制造装备是智能制造技术的重要载体。智能制造装备融合了先进制造技术、数字控制技术、现代传感技术以及人工智能技术,具有感知、学习、决策和执行等功能,是实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。智能制造装备是传统制造产业升级改造,实现生产过程自动化、智能化、精密化和绿色化的有力工具,是培育和发展战略性新兴产业的重要支撑,也是衡量一个国家工业化水平的重要标志。
        关键词:智能制造;电气装备制造业;发展
        随着中国科学技术的不断发展,智能制造装备领域已经有了一些进展。为了在这一领域取得更好的发展,中国可以从其他国家在智能制造装备领域的先进经验中积极受益并且进行研究,以提高中国智能制造设备的水平。如何大力发展生产力,提高生产效率以及产品质量,成为提高制造装备业发展水平的重要课题。
        1智能制造装备产业的发展现状
        1.1智能制造装备产业组织结构加快调整
        近些年来,随着我国对智能制造装备产业重视程度不断加深,并且国家积极推进了企业兼并重组,这一政策的有效实施,为智能制造装备产业带来良好的发展时机,同时也涌现出了大批具有国际竞争力的企业,这些企业已经实现了专业化的发展目标,其中以济南二机床为例,在不断的发展过程中,成功的研制出机器人自动化冲压生产线,使得企业自身的竞争力得到了增强,可以与国外先进龙头企业相媲美,随着该厂进一步的发展壮大,成功实现了与国家接轨,实现了进入国外高端市场的连续突破。由于国内智能制造装备产业的迅速发展,使得企业在实际的发展过程中有着较为信息的战略发展目标,缩小与发达国家的差距。
        1.2智能制造装备产业空间布局不断优化
        当前国内智能制造装备产业虽然取得了显著性的发展成效,但尚未形成产业集聚区,但其特征已经日益较为明显化。同时该产业已经初步形成集群化分布格局,其中具有典型的代表区域有珠江三角洲、环渤海地区、长江三角洲等,基于长江三角洲地区智能制造装备产业角度来分析,主要浙江、上海、江苏为核心区域,这些地区在实际的发展过程中,已经根据其自身的发展情况,充分发挥各地区优势产业,已经培育出鲜明的职能制造装备产业集群。其中山东半岛及辽东半岛为环渤海地区的核心区域,并且当前这两个区域在智能制造装备产业的发展中,凭借其自身的优势产业的发展,已经成功的实现了其产业集群。
        2智能制造在电气装备制造业的应用
        智能制造装备发展专项“超(特)高压变压器智能制造数字化车间”是某智能制造工程设计所于2014年承担的输配电智能制造改造项目。此项目为针对某集团超(特)高压变压器大尺寸、结构复杂的产品特点和多品种、单件小批量、长周期的生产模式,以推进产品全生命周期(设计制造管理服务)的“数字化、网络化、智能化”为建设方向,以生产/试验设备数字化改造、虚拟制造与物理制造融合、信息物理生产系统构建以及产品智能化升级为建设重点,通过全面应用工业自动化技术、IT技术、制造物联网技术和数据驱动的智能决策技术来构建智能制造数字化车间,为超(特)高压变压器产品的研制、生产和服务提供先进的技术支撑和管理保障体系。同时,为该变压器有限责任公司提供数字化研发设计、数字化车间改造和数字化服务三个层面的数字化改造。项目建设内容包括:数字化虚拟产品设计平台;基于工艺优化的仿真加工系统;生产过程实时监控,设备故障诊断与预警系统;精益生产管理系统;产品运行在线诊断系统;多品种柔性生产;在线智能检验平台等。实现了从设计到制造数据采集到服务的数字化车间改造。

项目完成后,实现了技术准备时间缩短30%;被制造的关键部件或产品质量100%可追溯;关键设备数控化率达70%;生产效率提高40%;能耗降低10%;交货周期缩短30%。“超(特)高压变压器智能制造数字化车间”项目将原有的传统电气机械制造车间进行了比较彻底的改造。建立了数字化虚拟产品设计平台三维以及三维可视化平台CAD和CAE体系,充分利用三维CAD建模来进行产品设计,利用CAE工具对电磁、结构、流体和噪声进行仿真计算。实现了产品设计过程中的性能、质量分析和优化,由传统设计过程向预测设计过程转变,实现了精益设计,节约了原料,提高了产品可靠性。同时,所有的三维模型利用Teamcenter软件进行集中管理。在整个车间的生产管理流程中,产品全周期生产质量管理系统通过与ERP、MES、OA和发运服务等系统进行技术对接,将产品的设计、生产和库存等各节点质量数据进行集中采集管理,通过系统的数据收集,然后对所有的质量数据进行加工整理,以产品装配关系为框架,以产品工艺路线为线索,整合和关联所有的质量信息,最终可以形成质量信息链。从而实现通过产品质量信息链方便地查询和追溯产品的质量信息,形成一套精益生产管理系统。智能化车间系统全面整合了企业资源,组建了用户服务运营维护中心。通过客户信息采集、视频监控、GPS定位、库存与发运管理跟踪等方式,随时掌握产品现状、出现的问题和处理情况,对产品服务管理实现全方位、全时段的即时监控。用户服务运营维护中心是产品管理的服务控制中心,实现了产品成品从装箱、入库、发运、安装和三包售后等一系列的自动化、信息化和智能化的管理。在整个项目实施的同时,充分考虑了安全、环保和节能的要求。通过实施烟感报警器、智慧能源系统和虚拟仿真验证等工具或手段,完成了“安全为了生产,生产必须安全”“节约能源、绿色环保、可持续发展”的变压器智能制造数字化车间的建设。
        3智能制造前景展望
        近年来,中国在智能制造行业的投资不断增加。随着中国智能制造产业研究的不断深入,以及中国在德国和美国的发展经验的总结,结合中国的基本国情,确定了中国未来智能制造产业发展的五个目标,即集成化、定制化、信息化、数字化和绿色化。集成化是指在制造过程中建立制造模型并提高制造效率;定制化是指向个性化和扁平化方向发展智能制造;信息化和数字化是指在实际开发中,采用网络技术,传感器技术等先进技术;绿色化是指减少制造过程中污染的产生,实现中国资源的可持续发展。
        4结语
        综上所述,随着我国智能制造装备产业的发展,但往往存在一定的局限,具体主要体现在某些领域的成就。目前国内在智能制造装备产业方面还发展不够完善,仍然处于发展的初级阶段,还有很多需要不断完善之处。但却使得我国对于部分核心技术不够重视。同时在实际的发展过程中,由于受到诸多因素所限制,智能制造装备产业仍然存在很多问题。鉴于当前这种情况下,我国需要认识到国内智能制造装备产业现存问题,并且能够根据其问题制定完善的策略,对其出现的问题进行合理应对,实现我国智能制造装备产业的可持续发展。
        参考文献:
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        [3]郭继超.智能制造及其核心信息设备的研究进展及趋势[J].无线互联科技,2019,16(24):96-98.
        [4]张智慧.智能化技术在制造装备的现状与趋势[J].电子技术与软件工程,2019(03):248.
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