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[人民政协报]东方电气集团:以数字化转型加速世界一流装备制造集团建设
时间:2023-03-09    来源: 人民政协报

党的二十大报告指出,要加快制造业高端化、智能化、绿色化发展。日前,中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》指出,建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的重要引擎,是构筑国家竞争新优势的有力支撑。

近年来,中国东方电气集团有限公司(简称东方电气集团)坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻习近平总书记关于制造强国、网络强国、数字中国的重要论述精神,紧紧抓住新一轮科技革命和产业变革历史机遇,积极服务国家“双碳”战略,加强新一代信息技术与制造业深度融合创新,加快数字化转型,不断推动企业生产方式和发展模式变革,取得了一系列丰硕的成果。

加快智慧能源装备高端化发展服务国家“双碳”战略

智慧水电实现万里长江第一坝智慧“重生”

40多年前,葛洲坝水电站大机组的研发制造开启了东方电气制造大国重器的篇章,安全运行超过40年的葛洲坝水电站已临近运行期限。2022年7月16日,东方电气集团对葛洲坝水电站首台17万千瓦水轮发电机组顺利完成改造。在改造过程中,采用水电机组智能诊断解决方案,实现对机组部分运行状态进行实时评估和故障诊断,新增200多个传感器测点,机组设备全息监测在行业内首次采用基于PXI总线,虚拟仪器采集设备收集机组运行参数,实现多物理量、大批量、高频率、实时同步的数据采集。构建了全时空、全目标、全关系、全场景、全态势的感知系统。

智慧风电助力构建新时代智慧能源产业体系

“智慧风场”是践行国家“双碳”战略、构建新时代智慧能源产业体系的重要举措,未来风场运营不仅追求风场发电小时数、发电量“双高”,还要在无人(少人)值守的基础上,实现智慧化运营、精益化管理。

东方电气集团自主研发性能优异的iPACOM智慧风电系统,重新定义风电智能化,首创不依托互联网的风电工业大数据平台,将先进传感、物联网、边缘计算、工业大数据、人工智能、网络安全、能源安全等技术与风电生产系统,形成了智能风机、智慧风场、区域中心的一体化解决方案,实现风电场发电量提升5%以上,故障停机时间降低20%以上,耗电量降低10%以上,已在54个风电场应用,实现少人、无人值守。

加快传统制造升级 推动能源装备制造智能化、绿色化发展

建成国内领先的汽轮机叶片首条黑灯产线

重型燃气轮机被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”,其中,压气机叶片是最为关键的核心部件,它的制造精度要求极高,堪称“明珠上的钻石”。这样高精度的叶片,就是在东方电气集团所属企业汽轮机叶片黑灯产线加工而成。

叶片黑灯产线利用叶片加工全产线柔性智能协同集成技术,改变行业传统单元式制造方式,实现制造过程更高效、更柔性、更智能。融入物联网、边缘计算、5G等新一代信息技术,实现全流程24小时无人干预智能运转,应用人工智能、机器人及大数据分析技术,实现智能物流、敏捷制造、数字检测。产线状态集中监控,生产数据双向驱动,开启高精度的叶片产线协同制造。

黑灯产线集成15台五轴加工中心、8台高精度双驱五轴数控加工中心以及4台六轴机器人。突破叶片加工设备单元式控制局限,在产线柔性控制系统的指令下,机器人自动抓取物料,柔性装夹,加工中心协同运转,实现全自动加工。

全方位智能仓储物流中心占地2700平方米,拥有2240个智能货位,可存储叶片6万余支。在“5G+智能仓储物流”应用下,叶片能在毫秒级时间内完成被定位,仅需40秒就可以从任意货位出库,库位周转效率提升8倍。“无人驾驶”的AGV小车在二维码的智能引导下,向全车间所有工位精确供料。

基于数据驱动的“智慧大脑”生产数据中心,海量数据实时采集、智能分析应用在叶片无人车间及企业数字集控中心,生产制造数字管理,实现从订单、产品设计、生产计划调度、物料管理、制造执行监控到质量管控的全价值链数据驱动。

建成发电装备行业首个定子冲片“绿色无人车间”

在建规模世界第一、装机规模全球第二大的白鹤滩水电站首次全部采用国产百万千瓦级水轮发电机组,装机总量达1600万千瓦,创下水电单机容量新纪录,其中8台机组由东方电气集团自主研制,发电机的核心部件定子线棒、转子线圈,以及定子冲片的生产制造,均在东方电气集团所属企业定子冲片“绿色无人车间”制造完成。

定子冲片“绿色无人车间”融入5G、互联网、物联网等新一代信息技术,导入自动化项目,优化工艺流程,将原有离散分布、手工作业的多台设备连接成线,改造升级为自动化、大规模、流水柔性的定子冲片产线,实现了定子冲片直接操作过程的“无人化、数字化、绿色化”;通过梳理生产过程中的“痛点”“堵点”,自动排产调度、工位自动报工、自动跟踪预警、故障自动推送等功能,走向数据驱动的“智能生产制造”,形成了以数据驱动为核心的管理新模式。定子冲片年产量将从9000吨提高到1.2万吨,人均产出提升620%,车间整体减少VOC排放80%,节约能源消耗30%。

将生产线所有设备统一联网管理,实时掌握设备和生产情况,跟踪追溯改进产品质量和生产工艺。整个车间生产情况一目了然,所有流程和数据都能在系统中显示。通过这些大数据,不仅能够分析各个生产流程,也能实时监控生产异常,进行生产可视化、数据化管理。生产环节中的数据通过清洗、挖掘和分析后,为管理人员决策提供数据支持。

以水溶性涂料彻底取代原有的有机溶剂型涂料,成为国内大电机行业首个全面推广应用水溶性涂料的制造厂家,以水溶性粘胶取代了有机粘胶,降低了对环境的污染。根据不同的生产需求进行多种机型的定子冲片生产,刷涂漆采用天然气热风循环加热方式,代替电烘炉加热,节约能源消耗56.6%。

通风槽板自动喷漆线采用机器人上下料,用高效间接式燃烧加热系统,提高能源利用率,对废气排放采用特殊方式进行处理,实现生产操作无人化、无序间库存,避免序间生锈质量问题。

“绿色无人车间”投运后,其生产的产品已经应用在白鹤滩百万千瓦机组,长龙山、敦化、沂蒙等抽水蓄能机组,核电示范快堆等重大项目中。“绿色无人车间”为每台白鹤滩机组所生产的50万张定子冲片,叠装完成后组成内径为16.3米的定子铁心,其整体圆柱度仅为0.5mm,同心度为0.1mm,达到了世界一流水平,为白鹤滩机组“台台精品”作出了重要贡献,引领世界巨型水电进入“零配重”和摆度“个位数”时代。

加强新一代信息技术应用 赋能能源装备制造融合创新

清洁高效热电中锅炉产品小径管的原料种类多、制造复杂、生产节奏快,工件标识易污损、难识别,单单依靠人工焊缝标记效率低下,质检探伤的经验难以固化,无法形成信息化系统知识。

近些年来,东方电气集团围绕小径管的关键承压件焊缝质量精准追溯,将人工智能技术、信息化技术与无损检测数字化结合,采用二维码标识、机器视觉、大数据、5G等新一代技术,建立智能分析平台,利用人工智能进行评图,实现了小径管对接焊口数字射线图像自动评定和焊缝质量信息追溯,检测数据自动记录、实时传输和检测结果智能判定、即时反馈。

通过生产物料标识、过程质量检验、质量返修管控、质量数据分析与智慧检测,全面提升了企业过程质量数字化管控水平,有效降低次品率、漏检率,降低产品制造过程质量损失,实现了对接焊缝100%数字化管控并可精准追溯,形成了缺陷模型知识库,探伤准确性达到99%以上、初检效率提升超过20%、复检效率提升超过300%,探伤人员减少50%。

当前,世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,全球产业结构和布局深度调整,大国竞争和博弈日益加剧。东方电气集团坚持全面学习、全面把握、全面落实党的二十大精神,守产业报国初心,担制造强国使命,加快能源装备高端化、智能化、绿色化发展,以数字化转型加速世界一流装备制造集团建设,奋力谱写新型工业化发展新篇章。

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