導讀：近年來，用“智能制造”支撐綠色發展成為國內制造業加快碳減排的重要手段之一。以“創新驅動、智能制造”發展為主線，徐工不但制定“智造4.0”戰略，還聚焦“雙碳”目標蹚出了一條新路。《中國工業和信息化》雜志近日就對徐工裝載機的數字工廠建設、信息技術開發、大數據場景應用等進行深度報道。

　　應對氣候變化是全球性課題，推進綠色低碳是時代的強音。
 

　　今年以來，碳中和、碳達峰“雙碳”目標相繼寫入了政府工作報告和“十四五”規劃，強有力推動各行各業向綠色低碳轉型，新一輪綠色低碳革命的大幕正式拉開。
 

數字化+綠色工藝讓制造低碳

 

　　對于全球氣候變暖，徐工有著深入思考和清晰戰略，并不斷融合物聯網、云計算、大數據、工業互聯網等信息技術與制造技術，推進綠色智能制造穩步邁向新里程。

　　早在2012年，徐工裝載機便在行業內先推行全流程機器人自動化焊接、結構件粉末自動噴涂等技術，實現了產品全生命周期設計、生產、物流、銷售和服務5個環節的智能制造。

　　與此同時，應用綠色制造工藝，對焊接、涂裝等作業過程產生的焊接煙塵和揮發性有機物VOCs進行科學化治理。利用智能聯網監控，分區域實時監控煙塵濃度，采用發生源捕捉辦法，實現焊接區域總粉塵濃度在3 mg/m3以下，達標排放；在VOCs排放治理上，克服產線多，空間小難題，采用分區控制、集中節能治理的原則，實現源頭治理、末端捕捉的天羅地網式收集治理，實現高標準排放。

　　在徐工智能制造總體規劃下，徐工裝載機利用MES系統和IOT平臺實現85%以上生產類設備的聯網覆蓋。設備的健康狀態可以實時監控，設備參數、運行狀態、故障信息、維修保養、質量管理等信息在電子屏幕上一目了然。

　　同時，采用sysweld焊接仿真軟件對結構件焊接順序進行仿真，利用離線編程軟件對新產品進行焊接工藝性審查，通過優化裝載機結構件拼焊工藝、改進結構焊接工藝，實現裝載機結構件整體焊達率大于90%。
 

大數據+工業互聯網讓數據變資產

 

　　隨著智能制造的深入推進，數據作為生產要素已成為重要資產。徐工裝載機作為徐工工業大數據在關鍵制造過程應用的試點單位，已初步形成“通過大數據分析過程瓶頸并提出解決方案—聚焦主要矛盾攻關改善—評價改善效果并固化經驗模式”互促提升模式。

　　基于CRISP-DM模型實現軟件定義制造。該模型基于工業互聯網實時采集焊接參數、TCP坐標等主要工藝信息，準確識別焊接缺陷，邊緣計算網關按照重要告警和緊急告警，向機器人發出控制指令，讓機器人停機處理，并通過聲光預警提醒操作工進行異常處置。

　　基于圖知識庫架構搭建全系列設備告警知識庫。設備告警分為緊急且重要、緊急、重要、微小四類，均按照圖知識庫架構進行分類存儲。利用故障信息數據源，建立部件退化分析與壽命預測模型，對相關部件的結構狀態進行分析診斷，進而推測出其壽命，便于進行預測性維修或保養，降低設備維修成本，提高設備利用率。

　　基于大數據實現生產管理的互促提升。圍繞設備運行狀態、質量、效率、能源、維保等維度，建立自動化統計報表，符合不同業務人群對數據的快速檢索及分析決策。

　　以效率提升為例，先橫向比較同類設備的開機利用率，選取開機利用率低的設備作為改進目標；其次通過故障分析報表或待機原因報表快速診斷該設備的主要問題，然后通過會診提出解決方案；然后對改善效果進行評估，依次往復循環。
 

信息化+場景應用讓經營質量高

 

　　大數據價值創造的關鍵在于大數據的應用。截至目前，徐工裝載機已總結輸出20余項工業大數據典型應用案例，設備OEE水平提升60%以上。

　　盡管焊接機器人國產焊絲的價格只有進口焊絲的80%，但由于沒有成熟有用的信息采集和分析工具，不能準確識別和檢驗焊絲質量的關鍵問題，因此，為了保障生產質量和效率，一直使用進口焊絲。

　　在SCADA信息系統上線后，工藝團隊對送絲機的送絲馬達電流、焊接工藝參數及設備故障信息進行了采集，分析發現，國產焊絲較進口焊絲，故障率及送絲馬達電流顯著增加，焊粉脫落重量是進口焊絲的3倍。

　　徐工裝載機以大數據分析報告為依據，一方面與耗材生產廠家聯合開發耐磨耗材，提升鍍層均勻度，另一方面對焊接過程異常點進行追溯，準確識別并優化焊接工藝參數，實現了焊絲的國產化替代，年采購成本降低130萬元。

　　通過大數據應用，在能源降耗方面同樣成果顯著。利用智能電表對高耗能設備實現了電量的秒級數據采集，并將能源消耗數據與設備的運行狀態相關聯，自動統計設備能源消耗。分析發現，機器人待機狀態下的瞬時功率為3.13kW，能源消耗占設備總能源消耗的15%。通過對自動化控制系統進行改造，機器人待機狀態下的瞬時功率降為0.83kW，實現單臺能源消耗降低10%，年經濟效益超300萬元。

　　以徐工智能制造4.0戰略為指引，徐工裝載機持續深耕大數據應用，不斷摸索適于企業的應用規范，在智能技術、智能制造、智能產品、智能服務等方面，一直進行著完善與升級，沒有停步。

　　以上為《中國工業和信息化》雜志2021年9月刊總第38期報道選摘。