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海立空调压缩机数字化生产车间实现无人化生产

2015年05月08日 17:28中国机床商务网点击:6188

  【中国机床商务网 机床上下游】为打破人力资本高涨的制造业瓶颈,以空调压缩机为主营业务的海立集团,旗下上海日立电器有限公司打造了一支以“互联网 机器人”的数字化工厂团队,实现了上海工厂西区钣金工厂的完全无人化生产。
  


  对于空调整机的国际市场来说,各国制造业回归的趋势愈加明显。美国开始自主制造热空调压缩机,德国米勒、GE、伊莱克斯等也投身自主制造干衣机等,国内压缩机制造业发展模式出现变化转型,打造高端制造业态的呼声越来越高。
  
  “机器人”人力资源部
  
  2007年用工荒出现,第三代农民工的从业人员结构转型,以及噪音等恶劣的工作环境,使上海日立电器开始引入两台钣金车间冲孔机器人,来代替简单重复的人工劳动。
  
  上海日立电器有限公司董事、副总裁李海滨对《上海国资》表示,2014年上海人工费已达到9.2万,机器人折旧费用为5.6万元,约3年时间可收回投资。李海滨表示,去年开始考虑使用国产化机器人,成本相当于进口机器人成本的一半,约18-19万元一台,两年内将收回投资。
  
  2013年IFR(国际机器人联合会)统计世界各国工业机器人密度,最高为韩国396台/万名产业工人,其次为日本332台/万名产业工人,第三名德国273台/万名产业工人,而世界平均水平为58台/万名产业工人,中国仅20台/万名产业工人,在世界平均数以下。
  
  李海滨表示,2014年海立集团达到387台/万名产业工人,比韩国稍低,今年将实现超越。
  
  目前海立上海工厂生产管理科下设自动化部门,承担机器人的人力资源管理工作。
  
  一方面,通过对180台机器人进行编号,统计每一台机器人对替代人工费用的贡献程度。目前一台机器通过三班工作时间,相当于三名生产员工的产出。180台机器人已节省了700个人工,全部生产线还剩2800个生产人员。
  
  另一方面,人力资源部根据工位的调整,负责机器人的“转岗”工作,可通过改变机器人的机械手配置轻易实现,降低了人员转岗的难度和人力成本,通用性极高。
  
  此外,通过机器人节约的人工费实现内部再投入。例如经过三年折旧收回投资后,通过机器人继续工作而节省下的人工费,形成一个资金池,通过再投资实现自循环。
  
  2014年,钣金工场的三条生产线已基本实现无人化生产,自动化机器人14台,仅需3名人员用于设备维护,而无人车间产能可达到400万/年台壳体。
  
  智能工厂信息系统结构
  
  除了设备的自动化机器人生产外,上海日立的钣金车间、装配车间、电机车间、机加工车间已形成全部或局部数字化工场,搭建了MES“制造执行系统”、HCM“生产计划排程系统”和单机设备SCADA系统,即“远程采集监视控制系统”的集合,致力于通过信息网络平台实现生产、装配、物流的智能一体化。
  
  MES“制造执行系统”跟踪材料,通过扫描条形码的方式,完成材料毛坯供应、部品生产入库、立库出库扫描、装配捆包后成品扫描入库等全过程,实现物流系统的监控。
  
  此外,目前数字化工场也搭载了HCM“生产计划排程系统”,按照客户需求编制生产排序表,发布给制造和采购部门,并通过信息系统实现与采购供应商的互联互通,供应商通过查看生产计划系统显示的生产送货通知,及时送货;系统可检测各条生产线流速、在制品数量和交库数量等。
  
  单机设备SCADA系统,即“远程采集监视控制系统”,通过PLC收集设备加工信息、人机界面显示,作业人员可直接读取HMI中的相关数据,掌控现场设备情况,并通过网络传输相关数据至后台维修或管理人员,或通过无线传输技术直接推送至管理人员电子设备上,实现局域网范围内的互联互通。
  
  此外,通过网络技术的互通,MES与SCADA、自动设备的交联,实现出荷线无人化、机器人视觉检测等应用。
  
  目前生产设备的单机数据尚积累在MES数据库中,打通设备之间、生产装备系统和物流系统之间的加工参数、信息整合以及大数据挖掘,是海立下一步智能工厂的发展侧重点,目前钣金生产厂的物联网计划今年将落地。
  
  基于互联网的进一步开拓应用,李海滨表示,首先,可通过APP实现生产通知和管理工作,并应用于移动端;其次,实现与下游智能家居的合作。不同于整机生产企业,压缩机全生命周期管理尚需进一步探索,例如可植入相关芯片实现对压缩机的全生命周期管理。
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