本文为“2024年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2024年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介
菱王电梯有限公司(简称“菱王电梯”)建立于2002年,位于佛山市南海区狮山镇科技工业园北园,是集电(扶)梯研发、设计、制造和销售、安装、维保于一体的国家火炬计划重点高新技术企业,公司拥有CNAS认证实验室、广东省省级企业技术中心、广东省工程技术研究中心、佛山市企业博士后工作站分站等平台,目前累计获取专利超300项,近年营收超15亿元,员工超1000人。
菱王电梯隶属于美的楼宇科技板块,工厂拥有128米超高速电梯试验塔和32米高公共型扶梯测试塔(业内极少数双塔双证企业之一),产品获TUV最高能效检测证书,欧盟CE验证、公交型自动扶梯型式试验报告证书等;在中国佛山(狮山、小塘)设有总面积超400亩的专业生产基地;企业具有国家质检总局颁发的电梯制造、安装、改造和维修保养的A级资质,积极参与川藏铁路工程,重庆铁路枢纽东环线项目,广州地铁七号线、十三号线工程,佛山地铁三号线等国家级轨交项目建设。
二、企业在智能制造方面的现状
菱王电梯是“佛山市推进中国制造 2025 示范创建企业 ”、“佛山市百企智能制造提升工程示范企业 ”。近3年自动化、智能化、信息化、数字化、网络化投入超1.1亿元,从研发试验、生产检测到维保运维服务,全流程应用数字化技术,以智能机器人生产线、智能生产监控流程与美的完备的工业智能4.0体系结合,实现电梯全生命周期数智化管理,同时通过智能制造平台实时对制造、供应链一体的数据进行采集、监控、分析,实现生产准确性、发货、到货及时性的整体提升,并且将物联网功能作为标准功能配备在产品上,实现维保可视化及服务智能化。
信息技术与制造装备深度融合,以自身智能机器人生产线和智能生产监控流程与美的完备的工业智能 4.0 体系结合,积极建设智能车间及工厂,带动通用、专用智能电梯加速研制和迭代升级;通过加大技术改造投入,持续推动工艺革新、装备 升级和生产过程智能化;通过建设智能制造平台,实现实时对制造、供应链一体的数据进行采集、监控、分析,实现生产准确性、发货、到货及时性的整体提升。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
本项目通过引入先进的萨瓦尼尼柔性生产线实现电梯门壁板自动化柔性生产,并通过自研设计,利用库卡机器人完成后端门壁板自动焊接、自动码垛一体化生产,同时建立原材料立体仓库,通过设备联机、工单管理,数字驱动,实现电梯门壁板从原材料调料、生产、码垛全流程无人化、数智化生产。
1、项目背景介绍
为支撑公司战略规划、推广制造智能化数字化,立项规划引进了意大利进口萨瓦尼尼柔性线,配合原材料立体仓库,利用数字化手段,将原材料立库与产线相结合,实现数据的互联互通,实现了电梯门壁板连续流的生产及满足电梯订单高度定制化的柔性需求,极大地提高了生产效率、降低成本、减少品质风险。
2、项目实施与应用情况详细介绍
(1)产线自动化实施
高速柔性线是由立库+S4+P4+焊接机器人组成的生产线,其中:前段是行业高精尖代表的萨瓦尼尼柔性加工中心,冲压、剪切和折弯饭金的加工过程均为全自动后段是以工业4.0为代表的库卡机器人配套焊接线,结合数字化系统,打造的钣金加工高速柔性线,实现由单机型向数控多机复合型转化,由多工序加工、人工操作型向全过程一体化加工方式转化,由一般的过程自动化控制向网络化、模块化、智能化的自治管理的方向发展,是业内高效的柔性生产系统代表。

图1 生产现场
该项目于2021年到2022年分三个阶段实施,运用精益生产管理工具进行价值流分析,对传统的门板生产工艺进行升级改造,采用了6台库卡机器人,形成了一条全自动、智能柔性生产线,门板整个生产过程实现无人操作,同时,公司积极开展生产改善活动,经过改善立项,将电梯门套、门板加强筋、轿底加强筋由传统的剪板、冲孔、折弯成形工艺升级为自动滚压成形生产线,目前已完成的自动滚压成形线3条,在节能降耗、生产效率和质量、噪音、安全改善方面都取得了突出的成绩。

图2 生产现场
(2)数智化实施
公司数据采集主要是对车间生产、设备等数据进行实时采集,采用 SCADA 系统完成数据的采集和存储,与下级生产系统互相连接,实现生产数据的实时采集。SCADA 系统通对设备生产状态进行监督和控制,提供实时的设备状态情况,为公司生产状况的具体分析提供全面的历史数据,并存储到数据库,通过图表或报表的样式进行展现,确保了分析和优化生产工艺流程所需的透明度。生产数据采集是现场生产执行层与管理层之间的信息纽带,能够实现异常数据实时反馈、管理推送可视化、现场监控远程化、过程管控集成实时化,最终实现数字化智能化工厂。

图3 设备状态监控看板

图4 能源监控

图5 工单管理
3、效益分析
显性收益:节省生产面积300平方,单班产能提高30%,产品质量稳定性、一致性提高的25%,升级改善后,机械伤害危险因素降为0,产线安全性提升率100%。
隐形收益:取消人工作业,保障了产品质量稳定性,缩短了制造生产周期,提升了企业的核心竞争力。