黨的二十大報告指出,要加快制造業高端化、智能化、綠色化發展。日前,中共中央、國務院印發《數字中國建設整體布局規劃》指出,建設數字中國是數字時代推進中國式現代化的重要引擎,是構筑國家競爭新優勢的有力支撐。
近年來,中國東方電氣集團有限公司(簡稱東方電氣集團)堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,深入學習貫徹習近平總書記關于制造強國、網絡強國、數字中國的重要論述精神,緊緊抓住新一輪科技革命和產業變革歷史機遇,積極服務國家“雙碳”戰略,加強新一代信息技術與制造業深度融合創新,加快數字化轉型,不斷推動企業生產方式和發展模式變革,取得了一系列豐碩的成果。
加快智慧能源裝備高端化發展服務國家“雙碳”戰略
智慧水電實現萬里長江第一壩智慧“重生”
40多年前,葛洲壩水電站大機組的研發制造開啟了東方電氣制造大國重器的篇章,安全運行超過40年的葛洲壩水電站已臨近運行期限。2022年7月16日,東方電氣集團對葛洲壩水電站首臺17萬千瓦水輪發電機組順利完成改造。在改造過程中,采用水電機組智能診斷解決方案,實現對機組部分運行狀態進行實時評估和故障診斷,新增200多個傳感器測點,機組設備全息監測在行業內首次采用基于PXI總線,虛擬儀器采集設備收集機組運行參數,實現多物理量、大批量、高頻率、實時同步的數據采集。構建了全時空、全目標、全關系、全場景、全態勢的感知系統。
智慧風電助力構建新時代智慧能源產業體系
“智慧風場”是踐行國家“雙碳”戰略、構建新時代智慧能源產業體系的重要舉措,未來風場運營不僅追求風場發電小時數、發電量“雙高”,還要在無人(少人)值守的基礎上,實現智慧化運營、精益化管理。
東方電氣集團自主研發性能優異的iPACOM智慧風電系統,重新定義風電智能化,首創不依托互聯網的風電工業大數據平臺,將先進傳感、物聯網、邊緣計算、工業大數據、人工智能、網絡安全、能源安全等技術與風電生產系統,形成了智能風機、智慧風場、區域中心的一體化解決方案,實現風電場發電量提升5%以上,故障停機時間降低20%以上,耗電量降低10%以上,已在54個風電場應用,實現少人、無人值守。
加快傳統制造升級 推動能源裝備制造智能化、綠色化發展
建成國內領先的汽輪機葉片首條黑燈產線
重型燃氣輪機被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”,其中,壓氣機葉片是最為關鍵的核心部件,它的制造精度要求極高,堪稱“明珠上的鉆石”。這樣高精度的葉片,就是在東方電氣集團所屬企業汽輪機葉片黑燈產線加工而成。
葉片黑燈產線利用葉片加工全產線柔性智能協同集成技術,改變行業傳統單元式制造方式,實現制造過程更高效、更柔性、更智能。融入物聯網、邊緣計算、5G等新一代信息技術,實現全流程24小時無人干預智能運轉,應用人工智能、機器人及大數據分析技術,實現智能物流、敏捷制造、數字檢測。產線狀態集中監控,生產數據雙向驅動,開啟高精度的葉片產線協同制造。
黑燈產線集成15臺五軸加工中心、8臺高精度雙驅五軸數控加工中心以及4臺六軸機器人。突破葉片加工設備單元式控制局限,在產線柔性控制系統的指令下,機器人自動抓取物料,柔性裝夾,加工中心協同運轉,實現全自動加工。
全方位智能倉儲物流中心占地2700平方米,擁有2240個智能貨位,可存儲葉片6萬余支。在“5G+智能倉儲物流”應用下,葉片能在毫秒級時間內完成被定位,僅需40秒就可以從任意貨位出庫,庫位周轉效率提升8倍。“無人駕駛”的AGV小車在二維碼的智能引導下,向全車間所有工位精確供料。
基于數據驅動的“智慧大腦”生產數據中心,海量數據實時采集、智能分析應用在葉片無人車間及企業數字集控中心,生產制造數字管理,實現從訂單、產品設計、生產計劃調度、物料管理、制造執行監控到質量管控的全價值鏈數據驅動。
建成發電裝備行業首個定子沖片“綠色無人車間”
在建規模世界第一、裝機規模全球第二大的白鶴灘水電站首次全部采用國產百萬千瓦級水輪發電機組,裝機總量達1600萬千瓦,創下水電單機容量新紀錄,其中8臺機組由東方電氣集團自主研制,發電機的核心部件定子線棒、轉子線圈,以及定子沖片的生產制造,均在東方電氣集團所屬企業定子沖片“綠色無人車間”制造完成。
定子沖片“綠色無人車間”融入5G、互聯網、物聯網等新一代信息技術,導入自動化項目,優化工藝流程,將原有離散分布、手工作業的多臺設備連接成線,改造升級為自動化、大規模、流水柔性的定子沖片產線,實現了定子沖片直接操作過程的“無人化、數字化、綠色化”;通過梳理生產過程中的“痛點”“堵點”,自動排產調度、工位自動報工、自動跟蹤預警、故障自動推送等功能,走向數據驅動的“智能生產制造”,形成了以數據驅動為核心的管理新模式。定子沖片年產量將從9000噸提高到1.2萬噸,人均產出提升620%,車間整體減少VOC排放80%,節約能源消耗30%。
將生產線所有設備統一聯網管理,實時掌握設備和生產情況,跟蹤追溯改進產品質量和生產工藝。整個車間生產情況一目了然,所有流程和數據都能在系統中顯示。通過這些大數據,不僅能夠分析各個生產流程,也能實時監控生產異常,進行生產可視化、數據化管理。生產環節中的數據通過清洗、挖掘和分析后,為管理人員決策提供數據支持。
以水溶性涂料徹底取代原有的有機溶劑型涂料,成為國內大電機行業首個全面推廣應用水溶性涂料的制造廠家,以水溶性粘膠取代了有機粘膠,降低了對環境的污染。根據不同的生產需求進行多種機型的定子沖片生產,刷涂漆采用天然氣熱風循環加熱方式,代替電烘爐加熱,節約能源消耗56.6%。
通風槽板自動噴漆線采用機器人上下料,用高效間接式燃燒加熱系統,提高能源利用率,對廢氣排放采用特殊方式進行處理,實現生產操作無人化、無序間庫存,避免序間生銹質量問題。
“綠色無人車間”投運后,其生產的產品已經應用在白鶴灘百萬千瓦機組,長龍山、敦化、沂蒙等抽水蓄能機組,核電示范快堆等重大項目中。“綠色無人車間”為每臺白鶴灘機組所生產的50萬張定子沖片,疊裝完成后組成內徑為16.3米的定子鐵心,其整體圓柱度僅為0.5mm,同心度為0.1mm,達到了世界一流水平,為白鶴灘機組“臺臺精品”作出了重要貢獻,引領世界巨型水電進入“零配重”和擺度“個位數”時代。
加強新一代信息技術應用 賦能能源裝備制造融合創新
清潔高效熱電中鍋爐產品小徑管的原料種類多、制造復雜、生產節奏快,工件標識易污損、難識別,單單依靠人工焊縫標記效率低下,質檢探傷的經驗難以固化,無法形成信息化系統知識。
近些年來,東方電氣集團圍繞小徑管的關鍵承壓件焊縫質量精準追溯,將人工智能技術、信息化技術與無損檢測數字化結合,采用二維碼標識、機器視覺、大數據、5G等新一代技術,建立智能分析平臺,利用人工智能進行評圖,實現了小徑管對接焊口數字射線圖像自動評定和焊縫質量信息追溯,檢測數據自動記錄、實時傳輸和檢測結果智能判定、即時反饋。
通過生產物料標識、過程質量檢驗、質量返修管控、質量數據分析與智慧檢測,全面提升了企業過程質量數字化管控水平,有效降低次品率、漏檢率,降低產品制造過程質量損失,實現了對接焊縫100%數字化管控并可精準追溯,形成了缺陷模型知識庫,探傷準確性達到99%以上、初檢效率提升超過20%、復檢效率提升超過300%,探傷人員減少50%。
當前,世界百年未有之大變局加速演進,新一輪科技革命和產業變革深入發展,全球產業結構和布局深度調整,大國競爭和博弈日益加劇。東方電氣集團堅持全面學習、全面把握、全面落實黨的二十大精神,守產業報國初心,擔制造強國使命,加快能源裝備高端化、智能化、綠色化發展,以數字化轉型加速世界一流裝備制造集團建設,奮力譜寫新型工業化發展新篇章。