电气智能制造应用与探索55课件.ppt

1、2022-8-15上海电气智能制造应用与探索55上海电气智能制造应用上海电气智能制造应用与探索与探索55上海电气智能制造应用与探索55目录一、上海电气的重点智能制造装备和系统一、上海电气的重点智能制造装备和系统三、重点发展方向三、重点发展方向二、智能制造应用案例二、智能制造应用案例上海电气智能制造应用与探索55 高效清洁能源新能源及环保工业装备123 火电 输配电(智能电网)现代服务业4 核电 风电 节能环保 电梯 制冷压缩机 印刷机械 自动化 关键基础件 机床 轨道交通 电机 船用曲轴 纺机等 工程成套 电站服务业 检测服务 维修保养 现代物流 设备融资租赁 产业金融服务 上海电气集团核心业

2、务板块分为高效清洁能源、新能源、工业装上海电气集团核心业务板块分为高效清洁能源、新能源、工业装备及现代服务业。备及现代服务业。集团及智能制造概况集团及智能制造概况上海电气智能制造应用与探索55智能制造的发展历程智能制造的发展历程智能制造的发展可以追溯到上世纪智能制造的发展可以追溯到上世纪1952年，大致可以划分为四个大的阶段年，大致可以划分为四个大的阶段上海电气智能制造应用与探索55跨国企业的智能制造战略举例跨国企业的智能制造战略举例国际跨国公司在进入国际跨国公司在进入21世纪后，都进入到了智能制造阶段。世纪后，都进入到了智能制造阶段。西门子将自动化设备和数控系统结合，提供西门子将自动化设备和

3、数控系统结合，提供定制化智能制造解决方案定制化智能制造解决方案福特在全球范围开展福特在全球范围开展“一体制造计划一体制造计划”扩大扩大虚拟制造的应用虚拟制造的应用上海电气智能制造应用与探索55智能制造技术创新关键领域n智能制造大致可以分为智能制造大致可以分为“智能基础件、智能装备、智能系统、智能设计、智能基础件、智能装备、智能系统、智能设计、智能服务智能服务”五大类。五大类。上海电气智能制造应用与探索55上海电气涉及的智能制造领域世界级工厂/智能制造生产示范基地智能装备智能系统智能制造基础部件面向市场、服务国家战略智能制造基础技术服务智能化设计智能化自动化系统n根据上海电气的实际情况，与智根据

4、上海电气的实际情况，与智能制造相关的主要是四大领域：能制造相关的主要是四大领域：智能系统：智能系统：智能单元（点焊，弧焊，涂胶，切割）、柔性生产线、无人化工厂、智能物流系统；智能装备：智能装备：特种机器人、服务机器人、智能机床、智能电梯、智能压缩机；智能基础部件：智能基础部件：伺服系统(伺服驱动+伺服电机伺服电机)、智能控制器（PLC+PAC）、智能测控部件(近红外传感器、X光传感器、机器视觉等)；自动化系统：自动化系统：节能自动化、环保自动化、过程自动化、自动化智能交通。上海电气智能制造应用与探索55智能机器人智能机器自动化标准单元自动化生产线无人化工厂n上海电气旗下的“Fanuc”着力于推

5、进由单机器人自动化应用到柔性自动化生产线应用(由点到线)的转变，由智能机器人柔性自动化生产线应用到无人化工厂应用(由线到面)的转变与创新，使FANUC机器人及自动化系统广泛服务在汽车整车、汽车零部件、消费电子品、电子仪表、医药、金属加工、重工、机床加工、食品包装等各个领域。1、Fanuc智能系统上海电气智能制造应用与探索55Fanuc的机器人系统单元 测量、打磨、抛光、焊接、涂胶、搬运、码垛、上下料机器人系统单元机器人系统单元上海电气智能制造应用与探索55Fanuc技术发展方向：智能系统 基于智能化、网络化的机器人系统解决方案 R-30iAROBOGUIDE以太网主机PCR-1000iA系统控

6、制用 PLC串联 I/O(从)周边设备串联 I/O(主)智能化 2维视觉传感器（2维视觉）立体传感器（3维视觉）力觉传感器（触觉，额定15-250kg）伺服传感器-高灵敏度碰撞检测-软浮动功能 ROBOGUIDEiPendant网络化 机器人链接iPendant(浏览器)Web 服务器(HTTP)CIMPLICITY FTP(TCP/IP)DNS,DHCP Ethernet I/O 现场总线解决方案 电缆内置式手臂 改良型手臂 伺服手爪 伺服导轨 故障诊断、预测功能 双重安全性检查（DCS）视觉传感器力觉传感器iPendant2D3D伺服传感器上海电气智能制造应用与探索55智能系统应用案例发动

7、机缸体缸盖机加工自动化线串联式冲压线标准弧焊工作站标准双机器人点焊工作站机器人纸箱码垛系统汽车内饰注塑取件汽车备胎装配上海电气智能制造应用与探索55高精度高精度 高效率高效率 寿命长，高刚度寿命长，高刚度其他其他齿隙小齿隙小 力矩刚度非常大力矩刚度非常大 耐冲击性高耐冲击性高磨损少而寿命长磨损少而寿命长高可靠性高可靠性力矩刚度大力矩刚度大惯性矩小惯性矩小可节省总成本可节省总成本2、纳博减速器上海电气下属上海纳博特斯克传动设备有限公上海电气下属上海纳博特斯克传动设备有限公司提供的精密减速器是工业机器人用的重要基司提供的精密减速器是工业机器人用的重要基础部件，占机器人本体总成本的三分之一。础部件，

8、占机器人本体总成本的三分之一。产品特点产品特点上海电气智能制造应用与探索553、铺丝机上海电气研制的大型复合纤维丝束自动铺放设备是为大型客机制造的重要设备上海电气研制的大型复合纤维丝束自动铺放设备是为大型客机制造的重要设备之一之一。高效、高自动化高效、高自动化/高集成化的高集成化的7轴自动铺放设备将更大程度的提高和完善缠绕成形、轴自动铺放设备将更大程度的提高和完善缠绕成形、自动铺放成形等复合材料成形技术。自动铺放成形等复合材料成形技术。上海电气智能制造应用与探索55除大型空客外，铺丝机可应用于轻量化除大型空客外，铺丝机可应用于轻量化要求极高的应用领域：要求极高的应用领域：1）大型火箭）大型火箭

9、2）节能汽车）节能汽车3）卫星）卫星4）其他）其他上海电气智能制造应用与探索55研制大型复合纤维束自动铺放设备自动铺放设备涉及缠绕、自动铺带、自动铺丝等制造技术。实现了CAD/CAM/CAE 技术在复合材料制造领域的应用和发展，极大提高复合材料构件质量的可靠性和稳定性，并为复合材料构件制造系统的整体优化奠定了基础。上海电气智能制造应用与探索55目录一、上海电气的重点智能制造装备和系统一、上海电气的重点智能制造装备和系统三、重点发展方向三、重点发展方向二、智能制造应用案例二、智能制造应用案例上海电气智能制造应用与探索55 海立集团智能制造项目列入了2012年国家智能制造专项，项目旨在突破空调压缩

10、机智能柔性装配工艺关键技术，研制国内首创的空调压缩机智能柔性生产线，形成具有规模化生产能力的空调压缩机示范基地，改变空调压缩机传统生产模式，满足上海制造行业转型发展的需求。本项目分三部分实施：1、海立智能制造系统n 第一部分是调整现有生产线布局，实现机器人智能柔性化压缩机装配模式；n 第二部分为配合装配线智能化改造，对现有的手工装配的压缩机装配专用机具进行升级更新；n 第三部分是提升生产线的信息化、数字化管理水平。上海电气智能制造应用与探索55装箱捆包壳体冲孔全自动作业（机器人）海立的自动化、智能化历程手工作业半自动作业（机械手辅助）2000年2007年上海电气智能制造应用与探索55机器人自动

11、化十二五规划20112012201320142015投入机器人27台投入费用2995万元精简作业员120人项目回收期3.5年投入机器人24台投入费用3214万元精简作业员120人项目回收期3.2年投入机器人35台投入费用4740万元精简作业员177人项目回收期3.0年投入机器人46台投入费用6151万元精简作业员230人项目回收期2.8年十二五期间十二五期间总投入金额总投入金额1.93亿元亿元项目平均回收期项目平均回收期3.1年年投入机器人投入机器人157台，精简台，精简740人人投入机器人25台投入费用2203万元精简作业员93人项目回收期3.8年上海电气智能制造应用与探索55 压缩机内部业

12、务流程生产成本供应商铁芯车间机加车间电机车间装配车间成品仓库客户海立门户网寄售仓库资材仓库客户仓库实现从订单到销售资金一体化管理应付账款采购订单生产订单销售订单生产成本应收账款库存材料库存商品业务流资金流上海电气智能制造应用与探索55精扩底脚焊接座圈焊接冲孔、抛光、大孔切削精车粗扩等离子焊接卷板整形精扩、最终检测冲孔、抛光、大孔切削粗扩料片清洗底脚焊接座圈焊接等离子焊接设备:12台人员:10人设备:14台机器人:8台人员:3人每班人数每班人数班产能班产能人均班产人均班产人均操作设备人均操作设备原来工位原来工位1010294929492952951.21.2Model项目范例壳体装配线上海电气智

13、能制造应用与探索55Level 4Level 1Level 2Level 3I/O，设备，传感器ERP 系统HCM 系统MES 系统PLC,DCS集散控制业务流程信息网络作业信息网络自动化网络集散设备交互网络SCADA 系统 海立数字化工厂模型即“制造执行系统”，面向车间的计算机集成生产过程管理与实时信息系统即“远程采集监视控制系统”，是对生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统即”企业资源计划系统”，是集中信息技术与先进的管理思想於一身的管理平台 即“生产计划排程系统”，包括制造数据定义、需求订单维护、按产能下达计划等功能上海电气智能制造应用与探索55 数据采集SCADA系统PL

14、CWeb客户端HMI维修人员管理人员作业人员通过PLC收集设备加工信息1通过人机界面显示信息2通过自动网络传输，维修或管理人员能实时了解现场设备状态3通过直接读取HMI中的数据，现场能更好掌控现场设备状态3现场通过电话或短信将设备异常情况反映给相关人员4通过无线传输技术将设备异常情况直接推送至相关人员的电子设备上4上海电气智能制造应用与探索55数字化工厂物流示意MES系统资财仓库扫描立库入库扫描立库出库扫描成品捆包扫描毛坯供应毛坯供应部品生产部品生产装配捆包装配捆包成品入库成品入库扫描扫描扫描扫描立库MES条形码扫描枪生产现场实时信息通过扫描条形码进入MES系统MES上海电气智能制造应用与探索

15、55海立股份的数字化工厂数字化制造实现了异地化工厂的数字信息一体化动态管理。建立了ERP（企业资源计划）、MES（制造执行）、HCM（计划排程）、SCM（供应链管理）四个主要的数字化系统，在大批量精益化生产中实现产品的高品质。图为采集信息的方式条形码扫描上海电气智能制造应用与探索55海立股份智能制造目前达到的水平自动化制造每万人机器人拥有量达到200台。每万人机器人拥有量介于德国（261台/万人）与意大利（155台/万人）之间，远高出国内水平（25台/万人），在大批量生产中基本实现了单件流。图为压缩机主业钣金生产线上海电气智能制造应用与探索552、临港数字化工厂 上海电气电站设备有限公司临港工

16、厂成立于2007年8月1日，主要生产大型电站主机设备。她是上海电气与西门子合资的企业，也是上海电气“8+1”世界级工厂建设企业之一。作为工信部“两化融合”示范基地，临港工厂从成立之初就采用国际化的管理理念、先进的加工设备，以数字化手段、精益化生产、精细化管理为指引，向世界级企业的目标稳步前进。上海电气智能制造应用与探索55临港数字化工厂的架构MES制造执行APS计划排程LMS现场物流QMS质量管理PMS设备管理MAS可视化管理数字化应用数字化分析ERP系统项目管理销售管理研发管理采购管理生产管理财务管理人力资源上海电气智能制造应用与探索55大型离散型装备MES制造执行系统 通过自主开发适合大型

17、离散制造行业的MES系统，将系统应用延伸至车间现场，将ERP系统生产计划数据传递到MES系统，实现车间计划的准确下达至工人，并实时收集实际加工进度，改变了以往纸质工票传递、人工进行统计的传统工作方式，解决了传统制造业企业计划和实际生产的脱节，完善车间的执行管理。ERP 销售管理 物料管理 生产管理 财务管理 MES 派工管理 报工管理 工装资源管理 人力资源 车间调度 项目管理 上海电气智能制造应用与探索55APS高级计划排程系统 作为上海电气百万千瓦等级机组设备的加工基地，为了充分利用工厂大型现代化装备的产能，提高产品的按期交货率，降低生产成本，临港工厂在传统的ERP生产计划排产的基础上，通

18、过实施高级计划排程系统，按不同的排产目标设定不同的约束条件，并充分考虑工艺加工逻辑、供料、产能等因素，优化多项目排产因素，提升计划排程工作效率和准确率，提高设备利用率，降低综合生产成本，快速响应客户和市场需求的变化，提高客户满意度。上海电气智能制造应用与探索55QMS质量管理系统 临港工厂在ERP系统应用基本成熟的前提下，为了进一步提高质量的管理能力，实现对于质量可追溯性和全面质量管理的要求，建立了质量管理系统，实现了质量计划、质量改进和质量成本管理，并与MES系统报工的制程检验集成，实现NCR的不符合项报告自动流转，完成了质量管理系统和采购、生产、销售等业务的无缝集成，达到对质量过程的跟踪和

19、监控以及质量成本的准确归集。计量器具管计量器具管理理检验管理检验管理基础管理基础管理QMSQMS系统系统废损成本统计记录管理记录管理质量活动质量信息检验管理检验管理制造记录检验记录试验报告探伤报告标准记录计量管理计量管理在用量具封存量具报废量具计量表格规章制度规章制度程序文件规章制度检验规程操作规程技术通知单管技术通知单管理理NCR管理管理NCR单管理NCR处理(闵行流转)SAP/QMSAP/QMMESMESSAP/PMSAP/PM上海电气智能制造应用与探索55LMS现场物流管理系统 传统企业的车间现场内部物流管理缺乏计划性，对于大型行车设备的调用存在随意性。临港工厂通过LMS系统的使用，打破

20、了传统行车调配运行模式，申请人员在系统内提前预约吊运申请，系统综合考虑吊运的先后顺序及各工位等工成本，从而对吊运任务进行最优配置，实现了工厂内部物流的高效流转，切实提升了整个工厂的内部物流管理效率。上海电气智能制造应用与探索55PMS设备管理系统设备全生命周期管理DMSMCISPMPMS数据管理系统工厂设备管理系统控制信息系统设备维护 高效的计划排程离不开对于大型加工设备的精准管理。临港工厂为了规范设备管理流程，制定合理的维修保养计划，实现灵活、高效设备维护处理，建立了设备管理系统，实现了从设备的购置、维修保养、设备报备进行全过程监控，从而为设备管理部门进行维修管理、故障分析提供有效的基础数据

21、，并通过与ERP及MES系统的集成，实现设备保养计划与生产计划的联动。亚洲最大的动平衡20米大车上海电气智能制造应用与探索55通过一体化信息平台的协同应用，打造“可视化”数字化工厂 通过财务业务一体化ERP系统、车间制造执行MES系统、质量管理QMS系统、设备管理PM系统等一体化信息平台的集成应用，实时收集车间实际生产进度和质量，并通过管理看板予以展现，使管理及生产人员清晰了解工厂计划与实际完成情况，提高生产效率，降低成本，实现生产制造精细化管理。动态的分析平台01隐性数据显性化0203统计人员由单纯的统计向数据分析转化上海电气智能制造应用与探索55建立临港基地产品到服务的总线式数据架构，实现

22、物流、信息流的跨区域一体化协同 市场需求 产品销售 产品开发产品设计 工艺设计 零部件采购 生产计划 制造执行 售后服务 集团本部临港基地 业务流程 数据流 应用系统 属地 SRM MES CRM ERP 研发设计 设计BOM 制造BOM 车间调度 工艺路线 服务信息 销售合同 闵行基地 销售预测 ERP PLM 上海电气智能制造应用与探索553、三菱电梯智能生产单元l 上海三菱电梯有限公司是中国电梯行业中唯一一家国有控股中方管理的大上海三菱电梯有限公司是中国电梯行业中唯一一家国有控股中方管理的大型合资企业。型合资企业。20132013年主营业务收入年主营业务收入162.29162.29亿元，

23、实现销售电梯台数亿元，实现销售电梯台数7096370963台，台，企业资产总额企业资产总额195.54195.54亿元。亿元。主导产品大类：电梯、自动扶梯和自动人行道、远程监控系统等上海电气智能制造应用与探索55搬运点焊机器人：用于门板流水线后搬运点焊机器人：用于门板流水线后门板四角点焊及搬运堆垛门板四角点焊及搬运堆垛焊接搬运机器人：用于下梁框架的焊焊接搬运机器人：用于下梁框架的焊接及搬运堆垛接及搬运堆垛电梯轿厢壁、轿门和厅门的制造能力：电梯轿厢壁、轿门和厅门的制造能力：全自动数控加工，配备CAD/CAM和生产管理系统。包含原材料立库、剪板机、程控冲床、折弯机、翻边机和物料传送机构，原材料经过

24、多道工序直接生产出成品；电梯轿厢壁、轿门和厅门的制造能力上海电气智能制造应用与探索55电梯曳引机主要零件加工制造能力电梯曳引机主要零件加工电梯曳引机主要零件加工 立卧两用加工中心：主轴可立立卧两用加工中心：主轴可立卧转换，用于卧转换，用于5 5面体的加工。面体的加工。电梯曳引机主要零件加工电梯曳引机主要零件加工 卧式加工中心卧式加工中心FMSFMS线：用于中小型线：用于中小型零件的铣削加工零件的铣削加工上海电气智能制造应用与探索55电梯电气控制用印板制造电梯电气控制用印板制造自动印刷自动印刷回流焊接回流焊接高速贴片高速贴片安全钳下梁弧焊机器人工作站安全钳下梁弧焊机器人工作站上海电气智能制造应用

25、与探索55厚板折弯机器人工作站厚板折弯机器人工作站桁架机器人焊接工作站桁架机器人焊接工作站曳引轮钻孔自动上下料工作站曳引轮钻孔自动上下料工作站电梯主要零件加工制造评价的现状电梯主要零件加工制造评价的现状三坐标测量仪三坐标测量仪 齿轮测量仪齿轮测量仪上海电气智能制造应用与探索55建立以建立以EISEIS和和ERPERP二大系统为核心的信息系统二大系统为核心的信息系统n上海三菱电梯有限公司历经了CAD工程、CIMS工程、制造业信息化、两化融合的建设阶段，是国家级的CIMS和信息化示范企，并且建立了以EIS和ERP二大系统为核心的信息系统。上海三菱电梯信息系统集成图上海三菱电梯信息系统集成图上海电气

26、智能制造应用与探索55目录一、上海电气的重点智能制造装备和系统一、上海电气的重点智能制造装备和系统三、重点发展方向三、重点发展方向二、智能制造应用案例二、智能制造应用案例上海电气智能制造应用与探索55研究内容概要研究内容概要采用至少双焊枪、双机械臂并固定在采用至少双焊枪、双机械臂并固定在H型支架横型支架横梁梁 上的结构，以满足多个焊枪对核电蒸发器管上的结构，以满足多个焊枪对核电蒸发器管子管板同步焊接的要求；子管板同步焊接的要求；所开发的机器人焊接系统能适应不同的产品尺所开发的机器人焊接系统能适应不同的产品尺寸与规格，通过激光扫描等图像定位方法实现寸与规格，通过激光扫描等图像定位方法实现焊枪自动

27、精准定位功能；焊枪自动精准定位功能；采用计算机程序控制，以实现焊接前的管子管采用计算机程序控制，以实现焊接前的管子管板定位胀检查、自动焊接、焊接后钨棒自动检板定位胀检查、自动焊接、焊接后钨棒自动检查等多项功能；查等多项功能；焊接质量和效率能满足核电公司要求。焊接质量和效率能满足核电公司要求。核电蒸发器管子管板焊接机器人系统开发1、特种智能装备上海电气智能制造应用与探索55研究内容概要研究内容概要掌握机器人在不同管径管道内的行进技术；掌握机器人在不同管径管道内的行进技术；研究锅炉集箱箱体管道焊接内壁打磨和检测技术；研究锅炉集箱箱体管道焊接内壁打磨和检测技术；研制具有焊缝打磨功能的特种机器人功能模

28、块；研制具有焊缝打磨功能的特种机器人功能模块；实现该特种机器人在锅炉厂集箱箱体内壁打磨上的应用实现该特种机器人在锅炉厂集箱箱体内壁打磨上的应用 管道打磨机器人结构优化及产品研究管道打磨机器人结构优化及产品研究上海电气智能制造应用与探索55未来的海立，实现数字化和自动化的完美融合。自动物料配送系统和现有数字化工厂的有机结合；信息流、数据流和物流的自动化传输。自动配送小车2、智能制造系统海立的数字化工厂上海电气智能制造应用与探索55未来制造设想概念图做到生产指令和生产执行的闭环控制，实现无人化的生产线以做到生产指令和生产执行的闭环控制，实现无人化的生产线以及进一步实现无人化的工场。及进一步实现无人

29、化的工场。生产指令数字化系统自动配送装置生产信息物料自动检测加工完成品自动扫描合格品生产数据交付信息流、数字流物流上海电气智能制造应用与探索553、智能成套装备高斯智能印刷系统传统印刷系统智能化、数字化报刊、图书印刷和装订车间 国家智能制造专项上海电气智能制造应用与探索55高斯智能印刷系统传统印刷系统上海电气智能制造应用与探索55高斯智能印刷系统 智能化、数字化报刊图书印刷和装订车间外观效果图上海电气智能制造应用与探索55智能成套装备高斯智能印刷系统上海电气智能制造应用与探索55项目建设内容信息化管理系统实施方案上海电气智能制造应用与探索55项目建设后 高度集成的国内第一个智能化、数字化报刊、

30、图书印刷 和装订车间，实现按需印刷上海电气智能制造应用与探索55远程服务系统的监控室远程服务系统的监控室4 4、建立远程智能服务系统、建立远程智能服务系统n通过电梯、风电设备、电厂设备的等重点产品远程服务和故障诊断系统的实施，通过电梯、风电设备、电厂设备的等重点产品远程服务和故障诊断系统的实施，优化维修、保养等服务的过程管理，通过远程的方式，从产品用户方获得完整的产优化维修、保养等服务的过程管理，通过远程的方式，从产品用户方获得完整的产品运行数据，对包括产品的设计改进、设备的故障诊断、备品备件供应及用户服务品运行数据，对包括产品的设计改进、设备的故障诊断、备品备件供应及用户服务等都有重大意义，推动提高维保服务的管理和技术水平，提升企业的核心竞争能力。等都有重大意义，推动提高维保服务的管理和技术水平，提升企业的核心竞争能力。上海电气智能制造应用与探索55上海电气正在用各种先进制造理念和手段持续改进自己，同时也不断为中国制造注入各种先进元素。2022-8-15上海电气智能制造应用与探索55