中天科技：創(chuàng)新驅(qū)動優(yōu)化升級 智能制造初綻花蕾

    回望2015年，以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、自動化成套設(shè)備為代表的智能制造產(chǎn)業(yè)得到前所未有的迅猛發(fā)展。工業(yè)機器人、3D打印機、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及智能工廠和車間等新生事物，也成為制造業(yè)界最為流行的熱門話題。中天科技結(jié)合《中天制造2025發(fā)展綱要》戰(zhàn)略規(guī)劃，巧妙布局，不斷加大技改投入，創(chuàng)新驅(qū)動優(yōu)化升級，智能制造在中天已經(jīng)初綻花蕾，為實現(xiàn)十三五規(guī)劃目標打下了堅實的基礎(chǔ)。

    系統(tǒng)集成互聯(lián)互通 智能示范引領(lǐng)行業(yè)

    中天科技旗下的光纖公司智能化改造升級領(lǐng)先一步。他們成功搭建起生產(chǎn)、設(shè)備、能耗、物流管理系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行信息資源整合，完成從生產(chǎn)、倉儲，到銷售及售后服務(wù)的無縫鏈接，為行業(yè)建設(shè)智能車間發(fā)揮示范帶動效應(yīng)。

    記者到光纖公司采訪，踩鞋套，換凈化服，經(jīng)風(fēng)淋，這是進車間之前的必經(jīng)程序。總經(jīng)理助理戴杰告訴記者，光纖生產(chǎn)是潔凈車間，對環(huán)境要求特別高，公司建立智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，在生產(chǎn)車間，檢驗室和半成品區(qū)都布置了視頻與溫濕度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對每個區(qū)域的溫度、濕度、潔凈度等因素進行實時監(jiān)控，超出范圍就會自動報警，并通過三級調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行智能調(diào)控。生產(chǎn)車間中針對不同工藝環(huán)節(jié)配備了相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測傳感器，保證生產(chǎn)環(huán)境潔凈的同時，也保障員工良好的工作環(huán)境。智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以與平臺進行數(shù)據(jù)的實時交互，能與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)協(xié)同工作，能根據(jù)其他系統(tǒng)對環(huán)境需求進行實時調(diào)整，同時不斷的根據(jù)產(chǎn)品檢測結(jié)果，追蹤產(chǎn)品生產(chǎn)對應(yīng)的拉絲等主要環(huán)節(jié)的歷史關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，進一步分析研判環(huán)境對產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的影響，進而提升企業(yè)的市場競爭力。

    據(jù)了解，這個生產(chǎn)環(huán)境智能監(jiān)控管理系統(tǒng)只是光纖車間智能化生產(chǎn)的一部分，光纖公司基于物聯(lián)網(wǎng)智能傳感技術(shù)、RFID技術(shù)和工業(yè)監(jiān)控等新興技術(shù)，已成功建成光纖智能生產(chǎn)管控應(yīng)用的示范系統(tǒng)，突破傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式，以光纖智能生產(chǎn)綜合管理平臺為軸心，部署基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)。各系統(tǒng)利用傳感器自動采集生產(chǎn)、環(huán)境及設(shè)備狀態(tài)，以有線或無線的方式與平臺連接，實現(xiàn)光纖生產(chǎn)全方位的智能監(jiān)測和控制。

    走進車間控制室，只見操作人員正通過電腦對車間的整個生產(chǎn)過程實施全程監(jiān)控。生產(chǎn)部經(jīng)理季偉偉介紹說，車間生產(chǎn)雖然只是單一的光纖，但整個生產(chǎn)過程和業(yè)務(wù)過程卻是極為復(fù)雜的，從原料到成品，再到銷售和售后，總共需要經(jīng)過幾十道工序或關(guān)鍵控制點，公司結(jié)合安全生產(chǎn)管理的流程和特點，以生產(chǎn)過程優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理為核心，建立技術(shù)功能模型，通過分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)對生產(chǎn)自動化設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集、存儲管理與監(jiān)控；以標準數(shù)據(jù)接口為橋梁，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析為手段，分別抽取涉及產(chǎn)、供、銷等系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，搭建起企業(yè)集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、高度共享、互聯(lián)互通、快速反應(yīng)、有效預(yù)控、數(shù)理分析的綜合管理信息平臺。

    公司總經(jīng)理劉志忠介紹說，"有了綜合管理信息平臺，我們在中央控制室內(nèi)能非常直觀的了解到車間生產(chǎn)質(zhì)量、成本、能源、項目等各方面信息，并實現(xiàn)有效預(yù)控和快速反應(yīng)，甚至出差在外時，通過手機APP也能第一時間了解公司經(jīng)營和生產(chǎn)信息。"

    光纖車間的智能生產(chǎn)取得顯著成效。產(chǎn)品合格率上升，設(shè)備故障率下降，產(chǎn)品的質(zhì)量提高了，能耗反而減少了，生產(chǎn)效率加快了，人員精簡了五分之一左右，工人們普遍反映勞動強度也明顯減輕了。

    光纖公司智能車間發(fā)揮了很好的示范效應(yīng)，2016年1月，中天科技精密材料公司的“光纖預(yù)制棒車間”和中天儲能科技公司的“鋰電池車間”，雙雙榮獲第二批“江蘇省示范智能車間”稱號。

    注塑配上機械手 節(jié)能增效人輕松

    在中天科技材料廠新大樓的注塑車間內(nèi)，一臺臺注塑機不時伸展巨大的機械手臂，從預(yù)放螺絲，整體抓取、裝入模內(nèi)，合模注膠，到取出產(chǎn)品，剪斷水口，最后把合格的光纜接頭盒放到輸送帶流入包裝工序。兩個設(shè)計獨特的機械手相互配合，一次性全自動埋入兩種規(guī)格的28只螺絲，動作靈活自如，一氣呵成。

    站在注塑機前的操作工管金梅輕輕拿起輸送帶上的產(chǎn)品對記者說道："過去生產(chǎn)光纜接頭盒，一臺注塑機兩個人擠在一起，從側(cè)面采用純手工的方法完成28只銅螺絲預(yù)埋工作，在預(yù)埋完螺絲的同時還得取出上一模的產(chǎn)品，手工削掉水口，所有動作必須90秒內(nèi)完成。兩人如果動作稍有不協(xié)調(diào)，就會超時，引起注塑原料在注塑螺桿內(nèi)停留時間過長而降解，產(chǎn)品報廢。一個班忙活下來，累得腰酸背痛不說，手指還經(jīng)常被磨破。"

    "現(xiàn)在呢"？記者追問。

    "現(xiàn)在一個人能管三臺機器，還很輕松！"管金梅笑得合不攏嘴。

    自動化讓員工感到輕松的不只是管金梅，負責(zé)托盤貼標簽的趙蘭英也主動告訴記者，"原來光纖一體化托盤的印字、貼標，要4個人同時作業(yè)。不僅需要產(chǎn)生油墨、快干水等耗材費用，而且這些耗材產(chǎn)生的刺激性氣味，經(jīng)常熏得我惡心頭痛�，F(xiàn)在用全自動激光貼標機，省工省力省材料，一個人當(dāng)班，產(chǎn)量比4個人還要多�，F(xiàn)在我已不是聞油墨味兒的操作工了，而是在清潔環(huán)境下工作的巡查員，活都由機器干了，真的好輕松！"

    車間的老員工張月紅帶記者看了所有的注塑設(shè)備，她指著機臺旁邊的電子顯示屏說，"這是CCD檢測儀，它可以監(jiān)控模內(nèi)有無異物，預(yù)埋的銅螺絲是否到位，只要有一絲的偏差，它都能讓機器自動停機"。正在當(dāng)班的年輕師傅尤廣全拿起控制器邊演示邊說："我正在對機械手的行走路線進行優(yōu)化，此次優(yōu)化，縮短了成型周期3.5秒，可以提高4%的生產(chǎn)效率"。記者好奇地打聽小伙子的所學(xué)專業(yè)，他自豪地表示，本科學(xué)的是機械自動化，專業(yè)對口，在這里找到了"用武之地"。

    材料廠廠長翟以軍告訴記者，"集團公司非常重視我們注塑車間的自動化改造和智能化建設(shè)。董事長要求我們對車間53臺注塑機全部實現(xiàn)機械手與機器人的全覆蓋改造。另外光纖盤筒自動化生產(chǎn)線項目也正在厲兵秣馬洽購安裝之中，在集團公司的統(tǒng)一安排與協(xié)調(diào)下，目前，軟件公司已派人進駐我們工廠，幫助我們盡快實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，最終形成較為完整的智能化注塑車間。"

    3D技術(shù)顯身手 小荷已露尖尖角

    最近幾年，3D打印和3D掃描技術(shù)頻頻出現(xiàn)在公眾視野中，成為制造業(yè)的一個新寵兒。中天科技在3D技術(shù)的應(yīng)用方面也作了有益的探索和嘗試。

    在中天研究院一樓實驗室，一臺美國dimension3D打印機宛如一個大櫥柜正在"埋頭苦干"，記者好奇地透過茶色的玻璃櫥門，想看清它是怎么“打印”出產(chǎn)品的，陪在一旁的中天昱品總經(jīng)理馬曉聰說，“這臺3D打印機工作的時候，門是設(shè)計成關(guān)閉的，所以看不到里面的工作狀態(tài)”。記者望文生義地聯(lián)想到普通打印機工作情景，如果在一張白紙上反復(fù)疊加打印，文字不也就變成立體的“物品”了嗎？馬總十分贊同地笑著說，它的工作原理是一樣的。所謂3D打印（3D printing）技術(shù)，實際上就是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或熔融塑料（ABS）等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物件或產(chǎn)品的一種新技術(shù)。3D打印實際上是名副其實地“打造”出物品來的。

    “3D打印有什么優(yōu)點？”記者問道。

    “優(yōu)點很多！”馬總指著剛剛為中天寬帶打印的樣品說。"如果用傳統(tǒng)的方法做這件樣品，少說也要20天左右的時間，而現(xiàn)在用3D打印大概只需要兩個多鐘頭"。不僅如此，3D打印最大的優(yōu)勢還在于，對于一些十分復(fù)雜的產(chǎn)品，特別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用以往的配模技術(shù)很難一次性做到最準最佳的零部件，它能夠比較精準地打造出來。因此有人把3D打印視為全球制造技術(shù)的一場革命，開創(chuàng)了造物新紀元。

    “既然這么好，為什么不廣泛使用呢”？記者追問。

    據(jù)馬總介紹，3D打印的市場主要在產(chǎn)品生產(chǎn)前的三個階段，即產(chǎn)品研發(fā)、樣品展示、小批生產(chǎn)，不僅比傳統(tǒng)的模具質(zhì)量更好、成本更低，還可以大量縮短制作時間，等到大批量生產(chǎn)時，一般就不會再用3D打印了，因為成本比較高，不說金屬粉末的3D打印，就是中天現(xiàn)在使用的塑料熔融絲（ ABS ）價格也是挺貴的。

    中天昱品的張純輝工程師從2013年開始接手3D打印機，通過兩年多的使用摸索，積累了不少經(jīng)驗。先后給中天寬帶、中天世貿(mào)和材料廠提供過樣品打印，還為日本、韓國等在華企業(yè)打印過結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的產(chǎn)品部件。

    張純輝說，相對于3D打印，中天的3D掃描儀使用頻率更高，用途更大。3D掃描儀對于各類新產(chǎn)品的測繪和仿真驗證，特別是一些無技術(shù)資料的特殊零部件，在日常設(shè)計過程中3D掃描儀的作用得到充分發(fā)揮，掃描精度一般可達到0.016MM，這是傳統(tǒng)的測繪技術(shù)無法比擬的。

    雖然受制于材料和成本等諸多因素的影響，但中天科技3D打印和3D掃描技術(shù)應(yīng)用已小荷露尖，可以相信，隨著3D技術(shù)的日趨成熟，其在中天的應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷擴大，發(fā)展前景也不可限量。對此，馬總信心滿滿。

    大數(shù)據(jù)威力無比 智慧樹枝繁葉茂

    “在制造企業(yè)要實現(xiàn)智能化，有許多工作要做。我們現(xiàn)在正在從基礎(chǔ)做起�！敝刑炜萍技瘓F信息部總經(jīng)理吳克華指著墻上的大屏說。集團三化委員會正在擬定《管理信息化規(guī)劃大綱》，按照人財物產(chǎn)供銷的各大業(yè)務(wù)部門和產(chǎn)品公司的不同需求，建立起一個大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，在這個大數(shù)據(jù)系統(tǒng)之下又有各部門、公司的中級系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，之下還有多級子系統(tǒng)�！昂帽确N了一棵大樹，大樹上有很多主干，主干上又有許多枝椏，枝椏上面又有很多枝節(jié)”吳總比喻說。

    “這是一棵智慧樹”。軟件公司工程師花洋洋告訴記者，現(xiàn)在這棵智慧樹，正是枝繁葉茂，花香四溢的時候。他隨手點開設(shè)備管理系統(tǒng)舉例說，假如我們現(xiàn)在進入射頻公司的子系統(tǒng)，通過子系統(tǒng)就能掌握整個射頻公司設(shè)備的生產(chǎn)運維情況，每一條生產(chǎn)線、每一個機臺、甚至每一臺設(shè)備的每一個部件的運行狀態(tài)，損耗更換等有關(guān)數(shù)據(jù)，都能一清二楚地顯示出來。

    射頻公司的設(shè)備經(jīng)理繆建軍對此贊不絕口。他說，原來射頻公司自己開發(fā)一套設(shè)備管理系統(tǒng)，收集的數(shù)據(jù)信息量不夠多，智慧樹不夠大，現(xiàn)在由軟件公司與射頻對接，聯(lián)合開發(fā)的新系統(tǒng)，把這棵樹越種越大，花蕾越來越多，相信將來的果實也會越來越豐碩。

    記者了解到，原來射頻公司的維保人員輪流值班，日夜巡查，維護檢修，整天忙得團團轉(zhuǎn)，結(jié)果有時還是顧了這頭，丟了那頭�，F(xiàn)在建起了數(shù)據(jù)庫，每臺設(shè)備都有自己的“戶口本”，里面詳細記錄了從“出生”到現(xiàn)在所有的“成長”和“工作”過程，甚至包括“損壞受傷”信息，以及維修保養(yǎng)的方法要領(lǐng)。一旦發(fā)生故障報警，維修人員通過手機終端就能知道，是什么車間、哪臺設(shè)備出了故障，并及時準確 作出處置�？娊ㄜ娬f，這套系統(tǒng)的成功應(yīng)用，對于保障安全生產(chǎn)，提高維保效率，減少勞動強度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，起到了非常好的積極作用。

    夯實創(chuàng)新優(yōu)化基礎(chǔ) 打造全新智慧工廠

    “隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，同時基于精細管理的要求，線纜產(chǎn)品生產(chǎn)所配置的設(shè)備及工藝的復(fù)雜程度有大幅度提升，以往僅僅靠人工進行生產(chǎn)控制早已無法滿足企業(yè)生產(chǎn)需求�！敝刑炜萍计仗乩|廠副廠長薛淵牧告訴記者，普特纜廠正在按照自動化、信息化和智能化“三化”深度融合的思路，從基礎(chǔ)做起，扎扎實實的打造一個全新的智慧工廠。

    普纜和特纜是中天科技最具品牌影響力的主打產(chǎn)品之一，向來以質(zhì)優(yōu)價廉服務(wù)好，飲譽海內(nèi)外，“特種光纜找中天”也早已成為業(yè)界佳話。面對越來越多的訂單和越來越大的規(guī)模，普特纜廠與相關(guān)部門聯(lián)合攻關(guān)，共同開發(fā)覆蓋全流程的自動控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)設(shè)備、集控、物流、質(zhì)檢及生產(chǎn)管理等各個環(huán)節(jié)向自動化、智能化轉(zhuǎn)型，從光纖入庫-著色-套塑-成纜-護套，一直到成品儲運，每道工序都形成獨立的生產(chǎn)單元，單元產(chǎn)品到下一道工序之間實現(xiàn)自動傳送。在此過程中，普特纜廠還研發(fā)了覆蓋全工序的智能中央輸送系統(tǒng)，消除了傳統(tǒng)人工搬運的弊端，在不增加生產(chǎn)人員的前提下，實現(xiàn)了減少占地面積、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)效率、降低運行成本的目的。

    中天科技普特纜廠包裝隊的曹玉泉指著放滿光纜盤的儲運場說，“過去我們產(chǎn)量不高，不需要這么大的儲運場地，要找一盤光纜，相對還是比較容易的，現(xiàn)在要在數(shù)千盤光纜的儲運場內(nèi)找一盤光纜，如果不借助智能化手段，雖不能說是大海撈針，但也是相當(dāng)困難的”。

    “那怎么辦呢？”記者追問。

    曹玉泉介紹說，每一盤光纜都對應(yīng)有一個坐標編號，生產(chǎn)線下來的光纜盤經(jīng)包裝后被準確地送入固定庫位內(nèi)。發(fā)貨員通過手持終端獲取信息，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)實時共享。

    “這樣的好處是顯而易見的，省工省力，準確快速，效率高！關(guān)鍵還是差錯率小�！卑l(fā)貨員繆林邊演示邊說。

    普特纜廠智能化改造工作已全面啟動，在各個不同的生產(chǎn)單元引入機器人、機械臂等自動化裝置，并配備中央監(jiān)控中心，實現(xiàn)對部分生產(chǎn)流程的自動化控制和智能化操作，但要實現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、出庫、配送等全流程的智能化覆蓋，還有很長的路要走。薛淵牧表示，只要堅定地按照集團的部署，一步一個腳印地把基礎(chǔ)工作做細做深，智慧工廠的目標一定能實現(xiàn)。

    2016年，是我國全面實施“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃的起始年，也是中天科技經(jīng)濟發(fā)展承前啟后，繼往開來，向更高目標沖刺的關(guān)鍵年，具有非凡意義。這一年，既要為此前的規(guī)劃圓滿收官，又必須面向未來，為實現(xiàn)下一輪2025新的中長期規(guī)劃，做好鋪墊。中天科技將繼續(xù)以精細制造文化為引領(lǐng)，以打造智慧工廠為目標，讓智慧之花越開越鮮艷。