數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能制造-18號智能工廠——三一“智造”工業(yè)革命

圖1 18號廠房智能工廠總體結(jié)構(gòu)圖

圖2 基于三維仿真的數(shù)字化規(guī)劃應(yīng)用圖

（3）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能產(chǎn)線

利用智能裝備實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、機器換人，提升生產(chǎn)效率；同時搭建工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)連入機臺，實現(xiàn)機臺的生產(chǎn)信息采集、機臺互聯(lián)，以及自動控制與數(shù)據(jù)傳輸，使機臺使用率最大化。

圖3 智能裝備的應(yīng)用示意圖

基于物聯(lián)網(wǎng)平臺集成的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)，運用機器學(xué)習(xí)、人工智能等大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，建立產(chǎn)品、工藝、設(shè)備、產(chǎn)線等數(shù)字化模型，提供生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化、設(shè)備預(yù)測性維護、智能排產(chǎn)等新型工業(yè)應(yīng)用。

圖4 工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖

（4）MES和ERP無縫集成

集成MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)了客戶訂單下達到生產(chǎn)制造、產(chǎn)品交付以及售后追蹤的全流程信息化，實現(xiàn)了生產(chǎn)制造現(xiàn)場與客戶的實時交互?？蛻舻膫€性化需求可以第一時間到達計劃、制造、商務(wù)等相關(guān)部門，制造人員就能直接按照客戶的要求進行快速生產(chǎn)和交付，客戶也可以隨時了解所購買設(shè)備的生產(chǎn)進度。

圖5 SANY MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖6 公共資源定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（6）智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)

智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)實現(xiàn)泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能，并與AGV配套實現(xiàn)工位物料自動配送至各個工位。

倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲（主要儲存中小件為主）+垂直升降庫存儲（主要儲存小件為主）+平面?zhèn)}庫儲存（主要儲存大件等其他特殊物資），配合全自動化的AGV小車，把工人從繁復(fù)的運輸工作中解放出來，使裝配區(qū)內(nèi)整個物流通暢有序，改變將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業(yè)模式，很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業(yè)壓力，有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。

圖7 智能化立體倉庫和物流運輸應(yīng)用示意圖

圖8 智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    （7）SPC質(zhì)量在線檢測與分析

    18號智能工廠通過GSP、MES、CSM及QIS的整合應(yīng)用，實現(xiàn)了涵蓋供應(yīng)商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務(wù)等全生命周期的質(zhì)檢數(shù)字化，以及SPC分析、質(zhì)量追溯等功能。

圖9 SPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖10 SPC應(yīng)系統(tǒng)用示意圖

    質(zhì)檢員所使用的設(shè)備，以工業(yè)級平板電腦和PDA為載體，在總裝及部裝線全面應(yīng)用，實現(xiàn)了圖形化質(zhì)檢，指導(dǎo)質(zhì)檢員快速、準確定位質(zhì)檢部位及質(zhì)檢標準。質(zhì)檢項圖形化率達90%以上，質(zhì)檢電子化率100%，全面提升了質(zhì)檢效率。

    （8）生產(chǎn)控制中心PCC

廠房建設(shè)有 PCC生產(chǎn)控制中心，通過對生產(chǎn)過程中物料、設(shè)備、輔助生產(chǎn)資源等數(shù)據(jù)采集，并集成PDM\ERP\CRM\MES等應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)訂單執(zhí)行與生產(chǎn)現(xiàn)場的集中管理與調(diào)度。核心業(yè)務(wù)包括生產(chǎn)計劃與執(zhí)行管控、質(zhì)量管控、物流管控，以及生產(chǎn)現(xiàn)場視頻監(jiān)控等。

圖11 PCC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖12 PCC系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

    實施智能化改造后，18號廠房實現(xiàn)了廠內(nèi)物流、裝配、質(zhì)檢各環(huán)節(jié)自動化，一個訂單可逐級快速精準地分解至每個工位，創(chuàng)造了一小時下線一臺泵車的“三一速度”，實現(xiàn)“產(chǎn)品混裝+流水”線的高度柔性生產(chǎn)。對整個生產(chǎn)過程的精益管控，大大提高了產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量、物流、生產(chǎn)管控程度，企業(yè)生產(chǎn)效率提高24%以上，生產(chǎn)周期縮短28%，減少生產(chǎn)誤操作40%，不良品率下降14%，物流運作效率提高18%以上，送貨速度提高12%；節(jié)省人力成本約20%，總體制造運營成本降低28%，生產(chǎn)節(jié)能7%。

    作為機械制造行業(yè)領(lǐng)軍者，三一集團對智能制造積極配合和大力推進，從傳統(tǒng)的粗放型工業(yè)生產(chǎn)模式到積極探索互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)的新型生產(chǎn)模式，用信息技術(shù)對制造業(yè)進行升級，建立先進的制造和管理系統(tǒng)，做大做強中國制造業(yè)。

    繼18號智能工廠建成運營后，三一相繼建成了國內(nèi)領(lǐng)先的長沙寧鄉(xiāng)汽車起重機智能工廠、北京南口樁機智能工廠、上海臨港挖掘機智能工廠等。目前，智能工廠技術(shù)已在十多個業(yè)務(wù)單位得到應(yīng)用，助推了集團生產(chǎn)模式的變革。

    三一集團在智能制造總體規(guī)劃、技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)模式、集成模型等方面進行了有益的探索和應(yīng)用示范，為工程機械行業(yè)開展轉(zhuǎn)型升級提供了一個很好的范式與典型，也為我國裝備制造業(yè)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型提供了新思路。