一、制造业向自动化转型升级是必由之路
玻璃纤维作为一种性能优异的无机非金属材料,通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,随着中国制造2025的提出,玻纤工业自动化水平也随着我国工业自动化的发展而提高。
某知名复合材料公司在玻璃纤维生产过程中,存在诸多问题:生产方式传统、工人劳动强度大、整体产出效率不高等,对工厂进行自动化升级改造,迫在眉睫。该公司负责人经过调研,广泛咨询自动化升级的相关事宜,期望找到一家能从前期项目规划至后期整体实施提供完善服务的供应商,力图从根源解决企业自动化程度低的问题。由于北钢联是国内目前仅有的可提供项目规划、设计、制造、安装、集成、调试和运维于一体的整体解决方案服务商,并在智能制造领域具有一系列生产线优化升级的项目经验,该负责人慕名找到北钢联,将生产线改造事宜落地实施。
在接手项目之后,北钢联专家团队并未直接规划新生产线的相关布置方案,而是对现有代号为“HAO”的生产线进行全面诊断分析,多次现场测绘考察,反复与客户技术人员、设备操作人员进行沟通,了解到目前生产线存在的实际问题:生产线效率低、生产能力不足;生产线各工序段不能完全匹配,导致工人劳动强度大;生产线年久失修,线路老化、线路走向混乱,现有电气图纸、程序备份与实际不相符,上位机软件经常出现漏检和检测不上等情况,整套系统不能满足公司精益化管理的发展需要。
二、单方面改进无法实现完全自动化
针对现有生产线存在的诸多问题,经过多次方案研讨,同时调研国外多家玻纤生产厂商,项目团队认为单纯的机械改造不能完全解决问题,要想彻底解决现有问题必须对机械结构和控制系统进行同步改造;综合考虑改造成本及生产效率各方面因素,项目团队提出了以下改造方案:
三、服务商的专业性与优质服务必不可少。
(1)灵活可调,适应不同产品及不同节拍
考虑到客户生产线HAO产品规格多,生产节拍不固定的情况,项目团队研发工程师在小车返回线入口端设置旋转转盘,将此转盘设置4个停留位置(0°、90°、180°、270°),可满足多方向定位卸载托盘。对于不同规格工件可在不同方位卸载,同时节省了工人来回转换方位卸载工件的时间;同时设置手动、自动两档,节拍可调,可适应不同工作节拍下的小车输送,避免因工作节拍变化导致小车返回线拥挤或输送不连贯。
(2)自动化生产,节省繁重的人工劳动
考虑到目前HAO小车返回完全由人工推送,工人需要不停歇的来回运送小车,项目团队研发工程师新增了2条HAO返回线,通过返回线入口的巧妙设计,自动将小车车头推入轨道,小车即可按设定节拍自动行进至出口,行进过程完全自动化,不需要人工参与,实现了生产过程无人化管理。
(3)合理布局,科学规划生产秩序
由于现有人工满负荷推送HAO小车,导致卸载后的小车杂乱无序的排放在车间空地,既妨碍人员、设备的行走,也显得生产线杂乱无序。新增2条HAO小车返回线可容纳36台小车,项目团队研发工程师通过返回线入口摆渡机构的设置,可使小车根据控制程序要求自动选取一条轨道进入,原来杂乱存放的小车均可有序排列在返回线轨道上。
(4)巧妙设计,提高生产线效率
现有的HAO分拣线共4路沿生产线并排设置,占用空间,且只能容纳一人卸载物料,效率无法提升,不能满足生产发展需要。项目研发工程师对分拣线布局进行了重新规划,在不增加原有设备占地面积的条件下,将沿线4路改为分支对称6路,且3个层次分拣线长度不同(1#、2#分拣线最长,5#、6#分拣线最短),可以两边分层次同时卸载物料,卸载效率至少提高2倍;同时修改扫描分拣程序,将平均分拣速度25s/件,提高至20s/件,速度提高20%。
(5)全面控制,消除程序隐患
针对现有生产线软件经常出现漏检和检测不上,造成物料堆积过多对设备产生过载损伤的情况项目研发工程师对现有软件做了全面检查,对漏检点做了重点分析,修复了现有程序;同时设置满荷报警中断程序,当传感器检测到暂存区物料已满后发出信号拒绝物料进入,从而保护电机和轨道。
(6)注重细节,确保安全可靠
北钢联在项目设计与实施过程中格外重视生产线系统的安全与稳定问题,研发工程师对风险极为敏感,在此次生产线改造中,考虑到新增的小车返回线靠近工人操作区,因此在设计返回线轨道的同时全程增加防护栏,防止工人误入,在保障人员安全的同时确保了返回线运行流畅;在系统控制方面设置光电传感器,一旦人员误入区域,返回线立即停止工作,确保人员绝对安全。
(7)攻克难题,生产过程零影响
由于客户生产计划饱满,对于生产线控制系统的升级改造不能影响正常生产,研发团队对控制系统做了详细的分析,线下编制了完整的控制程序,2小时内完成控制程序的替换升级,在生产线正常运行的情况下实现了控制系统的无缝升级。
为了确保返回线不会因电机故障导致停机影响生产,此设备特别设置主、备两台驱动电机,当主电机故障时,可快速启动备用电机驱动,避免电机维修影响正常生产。
(8)精益求精,提供全方位服务及质量保障
充分利用自有的全球化明星供应商体系,坚持选用诸如西门子、SEW、力士乐、SMC等国际知名品牌零部件;坚持对生产线及设备的核心制备过程自主把控,关键质量点随时监控,采用自有车间进行制造、安装与调试,严格确保优秀的设计方案最终转化成交付给客户的优质设备。
(9)7x24小时服务,消除客户后顾之忧
项目交付后,专家团队安排3名工程师进行为期1个月的陪产,对于客户在设备运行初期遇到的问题,第一时间处理。并实行7x24小时售后服务,在电话通知客户应采取的临时解决措施的同时,4小时内派出技术人员到达客户现场协助客户技术人员排除故障,并对整线系统进行全面二次排查,确保生产线整体连贯顺畅。
四、设备稳定运行高于一切。
在生产线交付后,该企业负责人表示:“我们曾与深圳的厂家合作,他们实力很强,技术先进,但是在项目设计与实施过程中,过于重视技术的先进性,而忽视了设备的稳定性与安全性,项目交付后给我们造成了很大的损失。随后我们找到北钢联,在与北钢联合作的过程中,项目团队对生产线细节、安全、稳定性追求极致的理念和实际表现,给我们留下了极为深刻的印象;北钢联对工作认真负责的态度,能够急我们之所急,全力配合我们解决设备和生产中的各项问题,是同行业中仅有的专家级供应商。”