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华建铝业:打造铝型材数字化智能工厂

2021-01-30e-works整理

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本文为“2020年度中国智能制造最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2020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

    山东华建铝业集团有限公司(简称“华建铝业”)位于中国铝业之都—山东临朐,始建于2000年,铝型材年产能达70万吨,年销售收入80多亿元。是国内铝合金建筑型材和工业型材重点生产科研企业,中国建筑铝型材企业前三强,拥有“五区五园两平台”,五个生产厂区:华建铝业一分厂、二分厂、三分厂、华建科技(四分厂)、五分厂;五个产业园区:中欧节能门窗产业园、中国铝模板产业园、华建工业园、华建科技园、华建农业生态园;两个服务平台:中国国际门窗幕墙博览城会展平台、山东标正检验检测有限公司检测平台。

    建有CNAS国家认可实验室,通过CMA中国计量资质认定,高标准的省级企业技术中心、山东省工程实验室、山东省工业设计中心。2019年,华建铝业员工4481人,技术中心研究人员592人,内部高级专家和博士12人,外聘专家8人。其中:教授8人,教授级高工2人,副教授2人,国家专项津贴获得者2人,“万人计划”入选者2人,构成了多层次、专业化的人才梯队和管理团队。

山东华建铝业集团有限公司

图1 山东华建铝业集团有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

    华建铝业集团历来高度重视工业互联网的建设,在建有完善的集团内部办公网的同时,同步建设工业互联网。对工业互联网建设有清晰的规划,以新建分厂、新上设备为突破点,以新带旧,分布实施,逐步展开。

    1.企业运营管理方面

    自2018年3月份开始,集团与浪潮集团合作,投资数百万元,建设基于浪潮GS7的供应链云协同平台,搭建供应商门户、客户门户平台,通过工业云平台实现和所有供应商等往来单位的在线协同,实现了集团所有核心供应商的在线下单、发货、招投标、报价、供应链数据共享、供应商评价、资金管理等业务协同,实现集团统一招标、采购、资金归集。通过供应商、客户业务协同的大数据积累,构建企业BI大数据平台,为集团生产经营提供有效决策支持。

    针对该平台,集团制定了明确的规划,在通过云平台实现了与企业已有的往来单位进行协同的同时,进一步对平台进行开放,吸引相关企业和供应商入驻,相关业务在公网上开放,将平台打造成行业的采购云平台。

    2.智能制造方面

    2013年,为加强对厂区所有的喷涂生产设备运行情况的在线监控,在三个厂区所有的喷涂车间率先建立了工业互联网,所有喷涂设备全部联网,设备运行状况一目了然,大大提升了设备管理和运维的水平,从而有效保障了生产效率的提升。

喷涂车间实时监控

图2 喷涂车间实时监控

    2014年,为精确高效的统计设备能耗状况,精准分析车间设备能耗情况,全面启动挤压设备天燃气耗用远程计量项目,对所有挤压机的天燃气计量表全部联网,计量数据实时可查,能耗一键分析。

    对新上车间,新上设备,设备全部建立完善的工业互联网架构,所有设备全部能够通过工业组态软件监控和控制,如三分厂新上挤压三车间,挤压设备的温度、能耗、工艺等KPI指标全部在线展示,且能够反向控制设备。

    同时,为加强污水,华建铝业自行研发设计了污水远程在线监控平台,对污水车间处理后的废水实时监测,各项指标实时报送,出现异常实时触发报警,既能满足企业内部管控需要,也符合国家环保相关规章制度要求。

污水在线监控平台

图3 污水在线监控平台

华建铝业整体信息化发展历程

图4 华建铝业整体信息化发展历程

截止目前信息化建设成果

图5 截止目前信息化建设成果

三、参评智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    华建铝业目前ERP系统在集团级计划管理、质量管理、模具管理的关键业务管控已经比较完善,在以订单为主线的铝型材行业中,设备、人员仍旧存在高负荷现象,造成制造成本的增加,生产效率、生产协同仍是制约制造的瓶颈。本次实施的MES系统,以订单为主线,在ERP的计划、质量、模具管理的框架下做车间级的信息化管理,从设备、人员、生产效率、规范化生产的角度建设数字化工厂。

业务现状及需求分析

图6 业务现状及需求分析

工艺流程现状以及建设要点分析

图7 工艺流程现状以及建设要点分析

    2.项目实施与应用情况详细介绍

    结合前期的需求分析,本项目的具体实施方案如下。

    1)信息化平台建设思路总体介绍

    集成ERP的计划、模具、质量等业务数据,关联制造业务;

    建立标准化数据库,包括质量标准化数据库、工艺标准化数据、工艺路线的整理;

    工序级计划的精细化管理,关联设备、人员信息;

    系统扩展:由MES提取通用功能辐射其余数控车间。

    2)总体规划与建设目标

信息化建设目标

图8 信息化建设目标

MES系统整体蓝图规划

图9 MES系统整体蓝图规划

    3)具体模块介绍

生产建模

图10 生产建模

工艺管理

图11 工艺管理

生产管理

图12 生产管理

车间执行

图13 车间执行

车间中央指挥室与监控大屏

图14 车间中央指挥室与监控大屏

    3.效益分析

    通过本项目建设,华建铝业的整体业务管理从问题驱动转变为数据驱动,部门业务数字化转型初步形成。

项目收益

图15 项目收益

运行效果

图16 运行效果

责任编辑:程玥
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