国内首个5G全连接风电柔性智能工厂建成

2022年01月13日 18:16
单条生产线在100天内能生产了800台风机。

图片来源:视觉中国

记者 | 席菁华

1月11日,三一重能股份有限公司(下称三一重能)在其北京南口智能制造基地,举办了智能制造标杆企业揭牌仪式。

界面新闻在现场获悉,该工厂是国内首个5G全连接风电柔性智能工厂,并建成了国内首条风电总装脉动式柔性生产线。

界面新闻记者看到,工厂内配置了工业机器人等自动化设备,采用了“IT+OT”的工业互联网模式及制造运营管理(MOM)平台。

IT即信息通信业,OT即工业制造业。MOM是制造管理的核心运营平台,将整体生产制造过程控管统一在一个全局运行模型框架下,将生产、维护、质量和库存等管理并列起来,并让每部分既能够独立进行强化和升级,同时彼此间又能紧密的串连与协作。

据界面新闻了解,出于投资额等方面的考虑,国内风电行业并没有类似的智能制造工厂。

这一智能制造工厂拥有五个柔性制造作业中心,两条脉动式柔性生产线,可生产3.X-6.X兆瓦的机型,单条生产线在100天内能生产了800台风机。

柔性生产是针对大规模生产的弊端而提出的新型生产模式,主要依靠有高度柔性的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。目前,风机制造正呈现小批量多品种的特点。

混线生产和柔性生产结合,可以避免工序等待,实现生产交付周期的缩短。脉动式生产则多用于航空制造领域,可以按节奏移动装配线。

在关键工序上,三一重能用智能机器人代替了人工。

三一重能首席数字官彭旭在接受界面新闻采访时表示,在风机的生产制造环节中,物料配送,以及变桨、偏航、传动链、电缆等关键程序,是特别需要智能制造的生产场景。

“风机的制造不是库存制,所有的生产制造都是签了订单,要按照订单的台套进行配送物料。这就特别需要物料配送的自动化。”彭旭表示。

风电产品对质量的要求很高。“以偏航和变桨系统两大风电最核心部件为例,它们对装配精度的要求非常高,人工作业模式质量难以控制,这将带来很大的安全隐患。”彭旭称,三一重能的智能制造工厂,在变桨、偏航、传动链、电缆、物料配送等关键工序,已实现全自动化、无人化的生产单元。

据彭旭介绍,风力发电机的制造周期长,但交付急,如果制造商的效率及产能跟不上,将很难拿到更多订单。

此外,风电平价时代已到来,风电整机价格不断下探,如果制造成本无法下降,产品毛利率低,将在市场中丧失竞争力。

彭旭称,在智能制造工厂中生产同样容量的风电机组,可以减少35%的工人,下线时间由3.5个小时缩短至2.5个小时,产品的不良率从0.26%降低至0.14%,提升近46%

在智能制造工厂的搭建过程中,三一重能面临了三大难题。

彭旭表示,其一,智能制造大部分项目行业首创,在实践过程中经历了大量的项目验证与试错。

其二,除机器人外,智能制造工厂还应用了大量视觉技术以实现人机协作,提升装配精度这需要突破技术难点。

其三,风机制造多为小批量多品种生产,且技术更新迭代快,生产线要兼容不同的型号产品实现柔性生产,对智能制造的设备要求更高。

通用性是面临的最大挑战。此外,需要在通用运营软件的基础上改造运营管理系统,这一技术难点也需要攻克。”彭旭称。

目前,三一重能智能工厂已初具规模。彭旭告诉界面新闻,该类型工厂在风电领域的智能制造模式具备复制性,可为行业发展带来经验。

三一重能是三一旗下可再生能源板块,成立于2008年,主要从事风电机组的研发、制造与销售,风电场设计、建设、运营管理以及光伏电站建设运营管理业务

2020年,三一重能在国内风电整机制造商中排名第八位,目前正在推进在科创板上市。

来源:界面新闻

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