為重量超數千公斤、批量最少僅10余件的高精密閥門零件投建高端自動化產線,梁桂華先生,西派集團有限公司董事長,于2019年做出這個決定時,幾乎遭到了公司所有高層的反對和同行的質疑:“這么小批量做自動化不是嘩眾取寵嘛”,“各種不同類型的閥門,規格大小不同而且是各種特殊材料,要如何實現自動化”,“產品品質怎么保證”……如今,三年過去,這條集成了6臺高端加工中心、長度接近100米,堪稱亞太區規模最大的適用多品種小批量生產的柔性產線已成功運行,在用生產效率翻番、生產人員減少40%卓越表現擊碎一切質疑的同時,也成為了西派智能夢工廠的“定海神針”,為其躋身中國最完善的高端閥門制造企業之列打下了堅實基礎。
“對于制(zhi)造企業來說(shuo),想(xiang)更勝一籌,必須要有自己的獨特優(you)勢。之(zhi)于西派,我認為(wei)(wei)就是(shi)智能(neng)化(hua)。”梁桂(gui)華(hua)先生介紹說(shuo),“錨定熄(xi)燈工廠(chang)、數(shu)字工廠(chang),西派正(zheng)是(shi)以這條柔性線為(wei)(wei)起點(dian),持續發力,不斷加固面向未來制(zhi)造挑戰的核心壁壘。”
針對多品種小批量,亞太區規模最大的混合柔性產線
成立于2009年的(de)(de)西(xi)派,是一(yi)家專注流體控制解決(jue)方案的(de)(de)高端智(zhi)能企業(ye),一(yi)直從事于石(shi)油(you)鉆采專用設備、管線閥門、控制閥、儀表(biao)儀器(qi)的(de)(de)研發和(he)生(sheng)產,并憑借著(zhu)(zhu)高性能、高精度的(de)(de)產品成為了中石(shi)油(you)、中石(shi)化,以及(ji)科威(wei)特國(guo)家石(shi)油(you)公(gong)司(si)(KOC)、阿布扎比國(guo)家石(shi)油(you)公(gong)司(si)(ADNOC)、阿爾(er)及(ji)利亞SONATRACH等領先能源企業(ye)的(de)(de)一(yi)級供應商,在(zai)業(ye)內有(you)著(zhu)(zhu)的(de)(de)較(jiao)高知名度和(he)影響力。
圖:成立于(yu)2009年的(de)(de)西派,是一家(jia)專注流體控(kong)制解決(jue)方(fang)案的(de)(de)高端智(zhi)能企業,一直從(cong)事(shi)于(yu)石(shi)油鉆采專用設備(bei)、管(guan)線閥門、控(kong)制閥、儀表儀器的(de)(de)研發和生(sheng)產,并憑(ping)借著高性(xing)能、高精度的(de)(de)產品成為了中石(shi)油、中石(shi)化,以及(ji)科威特國家(jia)石(shi)油公(gong)司(KOC)、阿布(bu)扎比國家(jia)石(shi)油公(gong)司(ADNOC)、阿爾及(ji)利亞SONATRACH等領先能源企業的(de)(de)一級供應商。
走進西派位于江蘇金(jin)(jin)湖的(de)工廠,無論是設計前(qian)沿的(de)現代(dai)化廠房,還是智能(neng)高效的(de)生產裝備、自(zi)動化產線(xian),又或是極(ji)具未(wei)來感的(de)數(shu)據監控大廳(ting),其(qi)先(xian)進程度(du)令人(ren)贊嘆。正如一位省領(ling)導在參觀時所(suo)說“我(wo)沒(mei)有想(xiang)到金(jin)(jin)湖有這樣先(xian)進的(de)企(qi)業(ye),更(geng)沒(mei)有想(xiang)到金(jin)(jin)湖有這樣具備先(xian)進思想(xiang)的(de)企(qi)業(ye)家”,這一切的(de)背(bei)后,離不(bu)開其(qi)掌舵人(ren)梁桂(gui)華先(xian)生深刻且(qie)前(qian)瞻(zhan)性(xing)的(de)思考。
圖:梁桂(gui)華先生,西派集團有限公司董事(shi)長(chang)
“競爭只會更激烈,一面(mian)是(shi)國內巨頭(tou)和海外品牌(pai)雙(shuang)向夾(jia)擊,一面(mian)是(shi)用戶需求瞬息萬變,唯有走智能(neng)化(hua)路線(xian)才能(neng)讓(rang)西派擁有‘差異化(hua)競爭優勢’。數年前,我(wo)們著手(shou)規劃,直至(zhi)2019年遇到(dao)(dao)了(le)Fastems。”梁桂(gui)華先生介紹說,“通過Fastems遍布全(quan)球的(de)諸多成功案例,我(wo)看到(dao)(dao)了(le)自(zi)己設想中柔性產線(xian)的(de)樣(yang)子;在(zai)多次深入(ru)探討中,我(wo)切實感受(shou)到(dao)(dao)了(le)Fastems的(de)‘不一樣(yang)’,他們總能(neng)站在(zai)我(wo)的(de)角度出發,贏(ying)得了(le)我(wo)的(de)信(xin)任。”
值(zhi)得一提的(de)(de)(de)是(shi),西(xi)派(pai)柔性產線(xian)(xian)(xian)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)在長(chang)度(du)上創下紀錄(lu),其產線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)(he)性、復雜(za)程度(du)在業內來說也(ye)是(shi)首屈(qu)一指。首先是(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)品牌的(de)(de)(de)機(ji)床的(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)(he),西(xi)派(pai)產線(xian)(xian)(xian)集(ji)成了大隈和牧野兩種(zhong)(zhong)品牌、不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)規格型號的(de)(de)(de)6臺(tai)四軸四聯動加(jia)工中心,這不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)要求產線(xian)(xian)(xian)集(ji)成商有著(zhu)強大的(de)(de)(de)品牌兼(jian)容能(neng)力(li),還(huan)需要有豐富(fu)的(de)(de)(de)應用經驗。一個(ge)(ge)難點也(ye)是(shi)亮(liang)點:不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)尺寸(cun)、不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)托盤(pan)的(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)(he)。為配(pei)合(he)(he)(he)兩種(zhong)(zhong)型號機(ji)床,產線(xian)(xian)(xian)內的(de)(de)(de)159個(ge)(ge)機(ji)加(jia)托盤(pan)有著(zhu)兩種(zhong)(zhong)差異(yi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)尺寸(cun),分別(bie)為630*630mm臺(tai)面(mian)臥(wo)加(jia)和800*800mm臺(tai)面(mian)臥(wo)加(jia),此外還(huan)有118個(ge)(ge)1200*800mm的(de)(de)(de)物料(liao)木(mu)托盤(pan),柔性線(xian)(xian)(xian)需要智(zhi)能(neng)地識別(bie)各個(ge)(ge)托盤(pan),并將它們精準送至(zhi)對應的(de)(de)(de)料(liao)站(zhan)或(huo)機(ji)床,對于柔性控制軟(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)性能(neng)也(ye)是(shi)一個(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)考(kao)驗。
圖:西(xi)派與Fastems聯合建立(li)的(de)高端(duan)定制化(hua)FMS生(sheng)產(chan)線(xian),集(ji)成了兩種品牌的(de)6臺智能加(jia)工中心(xin),同時集(ji)成了159個(ge)機(ji)加(jia)托盤與118個(ge)物料托盤,整條產(chan)線(xian)長(chang)度近百米,是(shi)目前亞太地區規模最(zui)大(da)的(de)柔(rou)性(xing)線(xian)。
芬發自(zi)動化上(shang)海有限(xian)公司(si)總經理丁永平先生介(jie)紹說(shuo):“不同(tong)(tong)品牌機床、不同(tong)(tong)托盤(pan)尺(chi)寸混線及(ji)物料托盤(pan)管(guan)理,從來不是哪(na)家公司(si)的(de)‘專利’,而Fastems能夠(gou)承接(jie)這一項目,并確保產線順暢(chang)運行的(de)篤定和(he)自(zi)信,皆(jie)來自(zi)于我(wo)們(men)在(zai)自(zi)動化領域(yu)潛(qian)心四十(shi)余年的(de)豐富經驗(yan)。哪(na)種品牌的(de)機床配備怎樣的(de)接(jie)口(kou),垛(duo)機如何切換識(shi)別不同(tong)(tong)尺(chi)寸的(de)托盤(pan),柔(rou)性(xing)(xing)控制軟件怎么(me)滿足用(yong)戶不同(tong)(tong)需求,這些問題的(de)答(da)案在(zai)我(wo)們(men)遍(bian)布全球(qiu)的(de)數千個案例中(zhong)(zhong)已經得到無數次的(de)成(cheng)功(gong)驗(yan)證(zheng)。并且,本(ben)(ben)次西派柔(rou)性(xing)(xing)線的(de)安裝與調試工作均由(you)我(wo)們(men)中(zhong)(zhong)國(guo)服務團隊完成(cheng),取得了客戶的(de)高度(du)認可,這也是Fastems中(zhong)(zhong)國(guo)定位(wei)‘全球(qiu)技術標準、本(ben)(ben)地響應速度(du)’的(de)一次有力證(zheng)明(ming)。”
“最長的柔性產線,用最少的人”
當走進(jin)車間,這條(tiao)柔性線(xian)(xian)真實矗立(li)在(zai)眼前時(shi),其所帶(dai)來的(de)震(zhen)撼(han)無以(yi)(yi)名狀。只見(jian),長度近(jin)百(bai)米、高(gao)度近(jin)八(ba)米的(de)五層立(li)體庫整齊排列,庫內集成(cheng)有一(yi)臺垛機,以(yi)(yi)每分鐘210米的(de)超快速度,高(gao)效(xiao)且有序(xu)地將各類托盤以(yi)(yi)及托盤上的(de)毛(mao)坯、在(zai)制品等搬(ban)運至產線(xian)(xian)內的(de)6臺機床(chuang)和3個裝(zhuang)載(zai)站(zhan)內。所有工(gong)序(xu)僅依(yi)靠兩(liang)位技術(shu)人員,通過操作(zuo)控(kong)制面板(ban)與裝(zhuang)夾(jia)零件來完成(cheng)。
“在(zai)梁總最(zui)(zui)初(chu)讓我來負(fu)責柔性線(xian)項目時,我是(shi)心存(cun)懷(huai)疑的(de)(de)(de)(de),甚(shen)至直接和梁總提出(chu)‘公司(si)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)不適(shi)合上自(zi)動(dong)化線(xian)’。”西派集團設(she)(she)備部經理、柔性產(chan)(chan)線(xian)技術負(fu)責人陳(chen)輝先生(sheng)回憶道,“在(zai)我最(zui)(zui)初(chu)的(de)(de)(de)(de)認知中,自(zi)動(dong)化線(xian)一般只適(shi)合大(da)批(pi)量(liang)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin),因為要切換(huan)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin),需(xu)要對(dui)(dui)產(chan)(chan)線(xian)進行(xing)大(da)規模調(diao)整,步驟極其繁瑣(suo)。而我們(men)的(de)(de)(de)(de)閥門(men)零件(jian)(jian)最(zui)(zui)大(da)批(pi)量(liang)僅有幾(ji)百件(jian)(jian),種類、規格之多,多托盤(pan)生(sheng)產(chan)(chan)對(dui)(dui)夾具精(jing)度要求極高,怎么(me)自(zi)動(dong)化生(sheng)產(chan)(chan)呢(ni)?直至看到Fastems那么(me)多成功的(de)(de)(de)(de)應用(yong),我才(cai)真正理解了柔性自(zi)動(dong)化與常(chang)規自(zi)動(dong)化的(de)(de)(de)(de)區別。基于(yu)軟(ruan)件(jian)(jian)它可以同(tong)時生(sheng)產(chan)(chan)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)訂(ding)單,將待(dai)加工的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)自(zi)動(dong)送入需(xu)要加工的(de)(de)(de)(de)機床,產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)切換(huan)精(jing)準、靈活。Fastmes柔性線(xian)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)托盤(pan)交(jiao)互形(xing)式,零件(jian)(jian)、夾具和托盤(pan)作為一個整體在(zai)線(xian)內移(yi)動(dong),由此可實現產(chan)(chan)線(xian)不同(tong)零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)快(kuai)速切換(huan)加工。此外,當一個零件(jian)(jian)在(zai)調(diao)試、裝夾、檢測時,柔性線(xian)可以自(zi)動(dong)調(diao)換(huan)其他零件(jian)(jian)進行(xing)加工,大(da)大(da)提升了設(she)(she)備利用(yong)率。”
圖:西派集(ji)團設備部經理、柔性產線技術負(fu)責人陳輝(hui)先生(圖左),芬(fen)發自(zi)動化上海有(you)限公(gong)司總(zong)經理丁永平先生
這條柔性線如今運行狀況如何呢?陳輝非常自豪地介紹說:“我們的產線自2022年底調試完成后,目前已經運行近一年時間。各類閥門(6A、6D)的多個零件,包括閥蓋、閥體、管頭等各種規格都已上線生產過,零件重量從幾公斤到數千公斤,批量最小僅為18件,無論是加工品質還是生產效率均表現出色。以閘閥管頭零件舉例,傳統車間里單機生產8小時能夠做7件,柔性線上的單機則可以生產13件,效率幾乎提升一倍。再比如球閥閥體零件,柔性線單機生產32件的時間,傳統車間的單機只能加工20件。”
圖:西派數種尺寸(cun)的多個零件(jian)(jian),包(bao)括閥(fa)蓋、閥(fa)體、管頭等都已上線(xian)生產過,零件(jian)(jian)重(zhong)量從幾公斤(jin)到(dao)數千公斤(jin),批量最小僅為18件(jian)(jian),其無論是(shi)加工(gong)品質還是(shi)生產效(xiao)率均(jun)表現出色。
柔(rou)性線還(huan)減少了操作人員的數(shu)量(liang)與(yu)工作量(liang)。得益于Fastems軟件,只要(yao)上線加工過的產(chan)品,以(yi)(yi)后如有重(zhong)復,一鍵可以(yi)(yi)重(zhong)啟生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan),實現了工藝的可傳承。Fastems軟件在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)還(huan)沒有開始前,便(bian)提前告知操作員保證(zheng)持續生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)所需準備的所有生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)資源。西派實現了‘最長的FMS線,用最少的人’!
“西派80%的(de)業務是出口海外,客戶(hu)對(dui)交貨期以(yi)及(ji)產(chan)品品質的(de)要求非常嚴格(ge)。因此我(wo)(wo)最看(kan)重的(de)就是柔(rou)性(xing)線的(de)穩定性(xing)和高效率。在這一(yi)年的(de)時間中,Fastems沒(mei)有辜(gu)負我(wo)(wo)們的(de)期待,在有效提升加工(gong)效率的(de)同時,極少發(fa)生故障,即(ji)使偶爾有報警,其技術團隊的(de)售后保障也(ye)十(shi)分給力。”梁桂(gui)華(hua)先生補充介紹說,“此外,這條(tiao)柔(rou)性(xing)線還(huan)在很大程度上提升了我(wo)(wo)們的(de)品牌(pai)影響力,不僅有來(lai)自政府的(de)關注,一(yi)系列獎項榮譽以(yi)及(ji)資源的(de)獲得,當(dang)客戶(hu)來(lai)到(dao)工(gong)廠,看(kan)到(dao)這條(tiao)產(chan)線,便對(dui)西派的(de)供貨能(neng)力、產(chan)品品質有了更大信(xin)任。”
夯實西派數字化工廠根基
作為(wei)(wei)驅動世界生(sheng)產(chan)最重(zhong)要(yao)的(de)產(chan)業(ye)之一(yi),油氣開采(cai)裝備(bei)卻一(yi)直被認為(wei)(wei)是智(zhi)能化建設較(jiao)為(wei)(wei)落后的(de)洼地。一(yi)方面,產(chan)品本身(shen)特性(xing),如(ru)品種多、體積大、制造工序長、定制化程(cheng)度高(gao)等,致使生(sheng)產(chan)環節(jie)數據(ju)易碎片化,對自動化、數字化技術方案要(yao)求非常高(gao)。另(ling)一(yi)方面,由于(yu)油氣裝備(bei)投(tou)入高(gao)、整合資源難度大,實(shi)現全流程(cheng)智(zhi)能生(sheng)產(chan)更加困(kun)難。然而(er),這(zhe)些在外人看來的(de)重(zhong)重(zhong)挑戰,卻成(cheng)為(wei)(wei)了目(mu)標高(gao)遠、敢(gan)于(yu)突破的(de)西派集團一(yi)路前行的(de)動力。
從偏遠農村白手起(qi)家(jia),靠(kao)貿易銷(xiao)售賺到第一(yi)桶金;到2009年調轉賽道,投(tou)(tou)身(shen)實業(ye)(ye),單(dan)槍匹(pi)馬(ma)回到家(jia)鄉建(jian)廠(chang);再(zai)到2020年疫情(qing)爆發、行業(ye)(ye)低迷困境下,力排眾議投(tou)(tou)建(jian)柔性產線(xian)……梁桂華先生(sheng)(sheng)以創新(xin)者的(de)(de)魄力一(yi)步步成(cheng)(cheng)長蛻變,同時(shi)也讓油氣閥門生(sheng)(sheng)產一(yi)次次實現(xian)“更高效率”的(de)(de)升級(ji)躍遷。如(ru)今,西(xi)派(pai)(pai)卓越制造又將(jiang)登上新(xin)的(de)(de)臺階,一(yi)幅智能數(shu)(shu)字夢工(gong)廠(chang)的(de)(de)藍圖正(zheng)圍繞柔性產線(xian)緩緩展開。“以柔性制造、自(zi)動化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產為(wei)基礎(chu),西(xi)派(pai)(pai)已經搭建(jian)起(qi)了一(yi)個較為(wei)完整的(de)(de)全信息化(hua)(hua)平(ping)臺,集成(cheng)(cheng)了覆蓋生(sheng)(sheng)產、企(qi)業(ye)(ye)信息、物流、采購、用(yong)戶管(guan)理(li)等多個數(shu)(shu)字化(hua)(hua)系統,在最終(zhong)建(jian)成(cheng)(cheng)后可實現(xian)公司(si)內外(wai)部所有數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)互(hu)聯互(hu)通(tong),并(bing)依靠(kao)科學的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)分析達成(cheng)(cheng)生(sheng)(sheng)產管(guan)理(li)層(ceng)面的(de)(de)智能決策和企(qi)業(ye)(ye)整體的(de)(de)智能戰略規劃。”梁桂華先生(sheng)(sheng)介紹說。
“Fastems柔性線(xian)(xian)所(suo)配置的(de)MMS生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)控制管(guan)理軟件能夠(gou)完(wan)全滿(man)足西(xi)派的(de)數(shu)字化需(xu)求。首先,實現(xian)自(zi)動(dong)排(pai)單(dan),以及遇到急單(dan)或設備故障時(shi)訂單(dan)自(zi)動(dong)調整動(dong)態,加(jia)上實時(shi)、詳細的(de)訂單(dan)進程監控系統,可真正(zheng)幫助用戶做(zuo)到不(bu)間斷生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)。其(qi)次,MMS還可與公司的(de)數(shu)據(ju)(ju)網絡輕松連接(jie),實現(xian)產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian)所(suo)有生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)要素數(shu)據(ju)(ju)的(de)實時(shi)采集和(he)監控,如機床、刀具(ju)、夾(jia)具(ju)、托(tuo)盤(pan)等,為工(gong)藝優化、生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)管(guan)理,乃至(zhi)企業(ye)管(guan)理提供科學的(de)數(shu)據(ju)(ju)支(zhi)撐(cheng)。”丁(ding)永平先生(sheng)(sheng)(sheng)補(bu)充介紹說(shuo)。
數(shu)據的(de)(de)(de)(de)透明化,讓西派(pai)(pai)對生產要素產前準備、訂單進展(zhan)、瓶頸排除(chu)和機床OEE一目了然。生產加(jia)工(gong)不再僅(jin)依靠(kao)于人員的(de)(de)(de)(de)技術(shu)水平(ping)和應(ying)用(yong)經(jing)驗,而是(shi)一個標準化的(de)(de)(de)(de)操作流程(cheng)、一個程(cheng)序化的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝方(fang)案。無論(lun)是(shi)誰,只要依循數(shu)據,就可以加(jia)工(gong)出相(xiang)同高品質(zhi)的(de)(de)(de)(de)產品。這一優勢在現實加(jia)工(gong)中,可大大減少操作人員的(de)(de)(de)(de)工(gong)作量,正如(ru)陳輝先(xian)生說介紹的(de)(de)(de)(de),柔性線在加(jia)工(gong)已生產過的(de)(de)(de)(de)產品時,無需重復調試,直接在軟件中調取數(shu)據即可。從長遠(yuan)來(lai)看,為西派(pai)(pai)數(shu)字(zi)化工(gong)廠(chang)未來(lai)在全球范圍內的(de)(de)(de)(de)復制帶來(lai)了可能。
“柔性線是西派的轉折點,更是起點。我們計劃一兩年后,待這條產線運行更平穩、工藝和團隊更成熟時,將其在其他傳統車間進行復制,讓整個工廠都‘智能’起來。還有,我們正在考察海外建廠,只要有這套產線方案,就可以直接復制轉移,無需為人員和工藝問題擔憂。”梁桂華先生總結說道,“隨著市場的不斷發展以及用戶個性化需求的增強,我堅信柔性制造、數字化生產必將成為能源設備行業的一大趨勢。我們也期待能繼續與Fastems這樣全球領先的技術力量攜手,為中國能源裝備制造產業高質量發展,為中國能源機械品牌揚帆出海,貢獻自己的一份力量。”