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“三一重能凭借在智能制造领域的优秀表现成为第五批‘智能制造标杆企业’,这也是北京地区、中国风电行业唯一一家获得此荣誉的企业。”1月11日,中国风电行业首个“智能制造标杆企业”三一重能北京南口工厂正式揭牌,中国电子技术标准化研究院物联网中心副主任卓兰在致辞中如是说。
2019年4月,在工信部指导下,“智能制造标杆企业”评选工作启动,目前全国评选出了37家“智能制造标杆企业”,主要目的是在全国优选出一批智能制造成效突出、具有行业代表性和示范效应的企业,通过数字化转型和智能化升级的优秀典型案例,引领我国制造业由点到线到面实现智能制造转型推广。
哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司机器人智能叠片生产线。张弘 摄
无独有偶,日前,工信部又发布了《关于2021年度智能制造试点示范工厂揭榜单位和优秀场景名单的公示》,哈尔滨电机厂有限公司、三一重能股份有限公司(以下简称“三一重能”)、宁波东方电缆股份有限公司等能源科技装备企业榜上有名。智能制造逐渐成为推动能源科技装备企业数字化转型的重要抓手。2020年12月,国家发展改革委联合科技部、工信部等正式发布《绿色技术推广目录(2020年)》,包括晶澳太阳能科技股份有限公司(以下简称“晶澳科技”)、东方电气风电有限公司等新能源设备制造企业被纳入推广目录。
我国《“十四五”智能制造发展规划》指出:到2025年,规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化,重点行业骨干企业初步应用智能化;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。对于光伏、风电等新能源装备制造企业来说,智能制造成为应对平价时代市场竞争的不二法门。
“目前,我们正面临第四次工业革命叠加第三次能源革命带来的巨大机遇和超级技术窗口期。作为风电行业整体解决方案企业,三一重能深耕风电数十载,数字化已经成为企业的第一生产力。”三一重能首席数字官彭旭接受本报记者采访时表示,三一重能全面推动数字化五大重点工作,包括流程四化、产品电动化和智能化、灯塔工厂建设、软件深化应用和数据应用。通过绿色工厂和智能工厂的落地实施,推动三一重能实现从传统制造向“数字化制造、服务型制造”的转型。
晶澳科技副总裁、智造平台第二事业部总经理兼义乌基地总经理李守卫也表示,光伏和风电等新能源产业作为中国制造的名片,在全球拥有绝对的产业优势。但横向对比各行各业的“智造力”发展程度,光伏行业仍处在数字化、信息化认知较低的初期阶段。晶澳科技数字化建设一直走在行业前列,义乌基地自成立之初就不断探索适用于5G、工业互联网、大数据分析的业务场景,积极与中国移动、阿里云、钉钉等伙伴保持密切合作,为后续大规模实施应用提前进行试点和验证准备。
“全球碳中和为可再生能源企业发展带来机遇的同时也提出了新的要求,很多国家甚至开始对进口产品征收碳边境税。风电、光伏企业要抓住机遇,将智能制造与低碳制造深度融合,为中国甚至全球碳中和目标作出贡献。”国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任、中国能源研究会常务理事李俊峰表示。
西安西电开关电气有限公司252千伏GIS隔离开关智能装配线。王桂林 摄
三一重能
引领数字风电时代“新智造”
“经过不断的探索和努力,三一重能成功打造了风电行业首座5G全连接智能工厂,并入选国家‘智能制造标杆企业’,这是三一重能的新名片,是三一重能成为智能制造先驱的关键一步。”三一重能股份有限公司(以下简称“三一重能”)首席数字官彭旭接受本报记者采访时表示。在后续的数字转型道路上,三一重能将继续坚持不懈地为构建风电数字化生态而努力。
三一重能秉承“中国制造2025”及“工业4.0”物联网与信息化深度融合的理念,在产线的自动化、设备的集成化,生产的智能化、运营的可视化及经营的数字化等方面构建了风电高端制造的整体数字化解决方案,实现优质、高效、低耗、清洁、柔性的数字化生产体系,通过建立智能制造灯塔工厂,引领风电高端制造业。
在研发设计方面,三一重能全力推进研发数字化转型,采用Top-Down、模块化设计、三维仿真等行业领先的设计方法,实现自下而上的穿透设计,做到了整机叶片一体化设计。同时通过数字孪生与设计仿真的应用,实现了研发、工艺、生产的设计协同,在平价时代的大环境下,打造以大兆瓦系列机组为代表的高端优质风电产品,大大缩短了了研发周期,降低了生产时间及制造成本。
锦浪科技股份有限公司逆变器智能工厂。方明哲摄
在产线自动化方面,通过机器人应用与精益化生产体系的融合,打造出行业领先的具备柔性生产能力的“脉动式”生产体系。同时在关键工序上使用智能机器人代替人工,以提高生产效率和装配质量。在变桨与偏航工位,将六轴机器人、视觉系统、光电系统、液压、气动、伺服控制、自动化控制、网络互联等先进技术相结合,实现了风电轮毂螺栓与偏航系统毂螺自动紧固系统,实现了全自动化,无人化的生产单元,极大提高了安装的安全性、质量可靠性和生产效率。
在物联网方面,通过摄像头视觉识别技术,对现场生产6S、现场人员安全及考勤、现场物料使用与存储进行了全面监控并上传至三现平台进行智能分析;通过智能水表、电表、气表的安装及物联技术的应用,进行智能分析从而降低企业能耗;通过IOT技术对车间设备的数据采集,实时收集车间生产、质量和设备信息,实现精准快速分析、决策和响应。
在生产智能化面,通过智能制造信息化系统体系的构建,利用PLM、ERP、MES、WMS、QIS等信息化系统的应用与深度配合,实现了工厂数据的整合打通,并在此基础上提供更高效的信息传递、生产管理和协同。
在数字化方面,通过经营及生产数据的可视化实现了从传统管理模式向数字化运营模式的转变,助力实现数字化决策。同时通过对风场风机数据的采集,利用数据建模及大数据,实现对风机运行的预测性预防维修和数字化监控体系,实现数字化运维体系的转变。
经过试运行、不断完善、常态化应用等多个状态的应用验证,三一重能智能工厂已初具规模,企业年产量提升2~3倍,产品不合格率降低50%,达到了降本增效、精益管理的目标。如今已经率先启动风电总装无人工厂建设和风电叶片超级工厂建设,通过绿色工厂和智能工厂的落地实施,一方面推动三一重能实现从传统制造向“数字化制造、服务型制造”的转型,另一方面更是践行国家“双碳”目标,在新能源领域作出一流的贡献。
中国风电行业首个“智能制造标杆企业”——三一重能北京南口工厂。张娴 摄
晶澳科技
打造数字化“智慧工厂”标杆
“晶澳科技作为光伏行业的‘领跑者’,始终对智能制造、数字化建设要求颇高。义乌基地作为晶澳科技近年新投产的基地,从立项之初就将其定位为国际领先的光伏产业基地,并要求工厂采用最先进的设备、最前沿的技术、最少的用工数量。”晶澳太阳能科技股份有限公司(以下简称“晶澳科技”)副总裁、智造平台第二事业部总经理兼义乌基地总经理李守卫介绍说,目前,义乌基地一期“年产5吉瓦高效电池+10吉瓦高效组件项目”已全面达产,二期“年产5吉瓦高效电池项目”正紧锣密鼓加紧建设。
2021年,晶澳科技义乌基地成为义乌首批获得国家高新技术企业认定的光伏企业;荣膺浙江省智能工厂;同时,圆满完成2021年全年产值过百亿元、销售额过百亿元的目标,成为义乌市首家年产值破百亿元且年产值最高的高新企业。晶澳科技义乌项目是该公司回归A股后的首个募投项目,也是晶澳科技深耕光伏产业的重要布局。2021年,晶澳科技义乌基地182大尺寸高效组件累计出货超6.7吉瓦。
晶澳科技义乌项目立项之初就确立了创新驱动、数字驱动、智能引领的高质量建设发展路线图:5G+智慧工厂、AGV多场景应用、数字化赋能系统、全生命周期追溯、三维智能立体仓、大数据中心等,开行业先河,有效提升了软实力和竞争力,电池效率、有效产出持续行业领先,晶澳科技义乌基地已成为光伏行业数字化、智能化实践的桥头堡和标杆。
2020年12月,国家发展改革委联合科技部、工信部等正式发布《绿色技术推广目录(2020年)》,由晶澳科技申报的“高效PERC单晶太阳能电池及组件应用技术”纳入目录并向社会推广;目前,晶澳科技宁晋基地、合肥基地、邢台基地、奉贤基地、包头基地等5个生产基地先后获得工信部授予的国家级“绿色工厂”;作为工信部“制造业单项冠军示范企业”,晶澳科技始终以提升光伏发电的高功率和可靠性为目标,持续开展光伏技术开发及工艺改进,引领光伏技术持续进步,助推光伏发电加速平价上网。
“义乌基地在智能工厂的基础上提出打造‘智慧工厂’的概念。”李守卫说,智能制造更多关注设备、效率、产出、产品质量等,而智慧工厂可以解读为“智能制造+人性化”,我们希望未来的光伏工厂既是一个安全、优质、高效、低成本、数字化的智能制造工厂,同时也是充满全员创新印记、全员幸福工作的人性化组织生态。这既是晶澳科技“管理数字化”战略的实践,也是“员工受益”核心价值观的体现。
晶澳太阳能科技股份有限公司国际领先的高效光伏组件智能生产车间。晶澳科技供图
在精益生产环节,晶澳科技一直将智能制造作为企业转型升级的加速器,不断推进产品向高端化、智能化迈进,有效提升效率和降低能耗。在组件环节,全部使用全自动双轨高速串焊机、双腔层压机、全自动排版机和全自动装框一体机,拥有工业级电脑智能控制多维度机械手的自动排版机等先进设备。凭借着先进的智能技术支撑,晶澳科技“基于人工智能的高效太阳能光伏组件数字化车间”入选工信部智能制造试点示范项目。
绿色光伏技术的推动者,绿色供应链的构建者,绿色工厂的践行者,绿色电力的供应和使用者,绿色办公和生活的倡导者,绿色理念的传播者……晶澳科技走出了一条全新的“碳中和”绿色生态之路。