山东临工大型挖掘机智能制造:加快新旧动能转换,实现高质量发展

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鲁网12月26为加快新旧动能转换、实现高质量发展,在新一轮科技革命和产业变革中占据主动,临工集团规划实施了大型挖掘机智能制造项目。

大型挖掘机智能制造项目加速临工集团新旧动能转换步伐,推动企业实现高质量发展

临工集团是世界工程机械50强,中国机械工业百强企业,中国三大工程机械出口商之一,国家级高新技术企业,国家技术创新示范企业,中国机械工业百强企业。近年来,临工集团认真贯彻落实市委、市政府工作部署,坚持“效率至上,科技领先”发展理念和“集约发展,创新驱动”经营方略,全面推进转型升级,生产经营成效显著,被工信部认定为“国家级工业设计中心”,顺利入选第一批制造业单项冠军示范企业,是国内装载机行业唯一一家入围的企业,成为中国首家入选联合国采购供应商名单的工程机械制造商,并以七星级评价的最好成绩荣获欧洲质量奖,成为山东省首家、中国工程机械行业唯一获此殊荣的企业。

近年来,全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,与我国制造业转型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势,对产业发展和行业格局带来深刻影响。加快发展智能制造,对于推进我国制造业供给侧结构性改革,培育经济增长新动能,构建新型制造体系,促进制造业向中高端迈进具有重要意义。为抓住新旧动能转换的契机,在高质量发展中走在前列,临工集团决定建设大型挖掘机智能制造项目。

临工集团大型挖掘机智能制造项目是2019年度山东省重点建设项目,按照世界眼光、国际标准、临工特色、高质量发展的基本方针,高起点规划,高标准建设,高质量运营。项目总投资15亿元,总建筑面积10.5万平方米,于2018年8月份开工建设,2019年1月份设备调试,4月份全面竣工并投产,主要建设挖掘机智能制造车间、试验基地和智能物流基地。项目利用工业互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,建立制造资源协同管理平台、数据采集分析系统和制造执行系统,实现生产、管理和决策的智能优化,生产效率、产品质量、整机性能国内领先。项目聚焦市场新需求,牢牢把握智能制造主攻方向,全面推进制造自动化、数字化、网络化、智能化,加速两化融合,着力打造智能工厂。该项目建成后,临工挖掘机综合产能达到3万台,全部达产后新增产值150亿元,利税20亿元,成为现代化的大型挖掘机智能制造基地。该项目的建设将显著提升临工集团核心竞争力,为企业加速新旧动能转换提供新支撑,促进企业实现高质量发展。

先进的智能化柔性生产线大幅提升自动化水平,生产效率和产品质量行业领先

大型挖掘机智能制造车间主要承担36T以上大型挖掘机动臂、斗杆、上下架的生产制造。该项目聚焦中国制造2025,对标德国工业4.0,以智能制造系统建设为核心,通过制造执行系统MES的智能化建设,在焊接、机加工、装配、物流等单元使用,引进或购置大量先进、高效的生产加工装备,包含各类传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化生产线等智能化技术及工艺设备,全面提升挖掘机生产制造、研发试验、物流仓储的智能化水平。

该项目规划设计了先进的智能化柔性焊接生产线,由机器人焊接工作站、物料自动搬运系统、焊接制造信息管理控制系统无缝集成,实现均衡自动混流生产。车间现有四条智能生产线,全部采用一个流的生产模式,按照节拍时间组织生产,能够有效降低工序在制品,缩短交货期。智能物料自动搬运系统,由智能搬运车(AGV)等四个子系统将机器人焊接工作站联结起来,物流自动化率达到95%。以挖掘机动臂自动上线装置为例,AGV自动将动臂从上料区转运到对应工位,完成自动装夹;焊接机器人自动调取焊接程序;在补焊工序完成后,AGV又自动将工件运送到下料区,不仅实现整个焊接过程的自动化,同时大幅降低了工人劳动强度,单台工时降低35%以上。

先进的制造工艺保证焊接质量始终处于同行业领先水平。关键工件均由高端加工中心完成,保证了加工精度和产品一致性。结构件主要焊缝全部由机器人完成,焊接自动化率达到80%。以大型挖掘机动臂为例,动臂组焊间隙按照最严格的标准控制,采用动臂侧板机器人焊接的焊缝缺陷率比原先手工焊接降低60%;流水线设置无损探伤检测点,对挖掘机重要结构件焊缝全面开展UT(超声)检测、相控阵超声探测和MT(磁粉)检测。目前挖掘机结构件关键焊缝监测覆盖率达到100%,工件转序合格率达到100%,主要结构件实现了10000小时无故障,达到国际先进水平,保证了产品在严酷工况下的优秀性能表现。

制造过程和质量控制数据实时采集分析处理,实现从订单接收到产品交付的全过程信息化管理

大型挖掘机智能制造车间项目着力构建打造“设计制造一体化、管理智能化、数据信息化、控制自动化”的智能生产制造系统。通过关键数控设备及大型加工中心数据联网,实现对车间现场网络化监控和可视化管理。通过制造执行系统MES与ERP系统的全面集成,实现生产过程的自动化管理和控制。

该项目通过对机器大数据平台与CATIA三维协同设计平台的智能化提升与应用,实现真三维全参数化建模、协同设计;运用装配过程中的参数智能化分析与应用,实现各部件间相互参考引用的关联设计、协同设计,并与新装配后的整机试验数据智能匹配分析,通过智能化手段达到产品设计制造的最优化状态。

以数控双面镗铣加工中心为例,该设备采用双工作台设计,每个工作台均配置自动化的液压夹具,通过快速换模,可完成挖掘机动臂、斗杆的加工,实现柔性制造;设备可实现与RFID系统交互,自动调取机加工程序。在加工中心上还配备了高精度探测头,实现工件的自动找正与在线测量,测量数据可自动导出,并与数字化测量SPC系统关联,实现对加工过程的实时监控。

车间开发应用的机器人焊接过程动态测量分析系统,所有焊接过程进行实时动态监控分析,通过对各项焊接参数的实时监测和异常预警,保证了动臂焊接过程的稳定性,从而确保了动臂的焊接质量,一次校验通过率达99%以上。

《中国制造2025》中指出,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。《山东省新旧动能转换重大工程实施规划》中指出,推动传统产业数字化、网络化、智能化建设,实现价值链向高水平跃升,实现传统产业提质增效,建设具有自主知识产权的自动化生产线、数字化车间、智能化工厂。近年来,随着我国公路、铁路大规模基建计划以及城镇化建设、房地产行业投资的影响,挖掘机市场进入了新一轮的快速增长期。根据预测,未来三年的挖掘机市场依旧被看好,挖掘机行业将会在今后较长一段时期内保持良好发展势头。目前,我国挖掘机市场竞争激烈,行业集中度在持续上升。在此背景下,作为行业龙头企业之一的临工集团,要在挖掘机行业保持良好发展势头,进一步提高企业竞争力,提升企业智能化制造水平、运营效率和产品质量是必然趋势,也是实现企业长远发展的必然要求。

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