电力装备行业智能制造进行时

电力装备行业智能制造进行时

自2006年开始,中国发电设备年产量连续9年超过1亿千瓦,占全球发电设备产量的50%以上。2008年变压器年产量连续7年超过10亿千伏安,220千伏及以上输电线路长度为57.89万公里,位居世界第一,中国现已成为名副其实的电力装备制造大国。2017年,电力装备制造业实现的主营业务收入5.68万亿元,实现利润3440亿元。目前,电力装备技术水平不断提高,拥有自主知识产权的大型发电成套装备、特高压输变电成套装备、智能电网用成套装备等为代表的电力装备已达到国际领先水平。

电力装备是中国装备制造业的重要组成部分,目前已有10个项目列入了工信部智能制造试点示范,12个项目列入国家智能制造新模式和标准验证平台专项支持。

近几年来,中国电力装备技术水平不断提高,以大型发电成套设备、特高压输变电成套装备和智能电网成套装备为代表的电力装备已经达到国际领先水平,智能化产品和装备如智能电表、智能开关不断问世;智能化生产线陆续进入投运,如已经建成的清洁高效锅炉智能制造数字化车间、高压开关和变压器数字化车间、低压电器数字化车间及中小型电机智能工厂等;一批智能化服务模式实现工程应用,比如大规模的流水生产线转向了规模定制化生产;产业形态从生产制造型向服务型转变,如大型水电设备远程运维服务模式已经成功应用于中国水电工程;此外,一批工业云、工业互联网项目成功商业化运行。

电力装备领域智能制造系统解决方案市场整体呈现出较为广阔的发展前景,同时也面临诸多问题亟需解决。

例如设备与系统集成程度不足、生产设备自动控制程度有待提高、管理成本高、生产方式落后等,基于此需要不同模式的解决方案。

1)数字化车间——深化信息化与工业化的融合,建立精益生产仿真模拟系统,开展虚拟精益生产仿真分析,依托信息管理平台,推进安全生产。形成ERP、PDM、CAE、MES、PLM、物流管理、产品检验检测等系统的高效协同与集成。

2) 研发环节——研发先进传感器等基础部件、精密测量技术、智能控制等先进技术,突破关键装备核心制造技术。

3) 设计环节——在保证产品的技术性能前提下,调整产品结构设计,缩小零部件尺寸公差,改变零部件制造和装配工艺,大幅度提高零件精度,特 别是对产品零件跟自动化设备配合的部分关键特征进行改进和零件加工 工艺水平的提升,最终实现全自动生产线结构和性能与产品实现最佳的匹配度。

4) 生产环节——开展对先进制造工艺的研究与应用,在关键工艺过程利用机器人等智能制造装备,减少人工干预,提高产品质量一致性和成品率,开展下列技术的研究:执行机构结构设计技术(工件自动传输、自动定位、柔性装夹、多工位伺服移载、方向识别、防呆措施等);精密运动控制技术;冲、焊、铆一体化装配技术;智能化自动焊接技术;绿色环保的制造工艺。

5) 物流环节——开展支持迅速响应和智能分配的仓储物流系统技术研究,可实现从原材料入库零件拣选、零部件配送、成品输送、存储发货等全部物流自动化作业,并通过WMS系统与ERP、MES等系统的互联互通 实现智能物流系统与数字化生产线的无缝对接。

发展智能制造,有利于构建产业生态,增强制造业发展动力,推动制造业变革。随着智能制造的深入推进,促进了装备、工业软件、网络、标准等要素的融合创新,促进了新技术、新产品、新业态的繁荣发展,初步形成了制造业的创新生态体系,为制造业发展提供新动力、新引擎。

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