CPS制造升级案例:浙江万向在汽车零部件大规模生产领域的CPS应用

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2019-08-21 来源:CPS发展论坛

 浙江万向在汽车零部件大规模生产领域的CPS应用

 

 

 

 

       针对汽车零部件行业大规模混合式生产的新模式和需求,以万向精工汽车轮毂轴承单元智能制造工厂为载体,在生产及管理过程中通过实施数字化生产系统和车间物联网,并集成制造执行系统、工厂综合分析优化平台对生产全过程进行数据管理和优化。实现生产过程、生产管理的实时感知和通讯,并转化为数字信息进行分析处理和反馈执行,最终实现汽车零部件产品大规模混合式生产下的质量稳定控制与追溯以及生产全过程优化和智能决策。对加速CPS的技术创新,推动行业实施CPS具有重要的示范作用。

 

 

01

突破传统制造困局,开创行业新模式

        汽车及汽车零部件制造作为国家支柱性产业,属于典型的离散型加工装配制造业,根据汽车制造企业混合式生产计划组织的特点,汽车零部件行业生产和管理也必须能够满足大规模混合式生产的需求,其主要特点为:一是按订单生产为主,生产计划制订与任务管理复杂;二是产品型号多样化,产品的设计迭代频繁;三是生产设备及模具等设施运行及管理要求高;四是产品质量要求严格,产品追溯系统复杂。

        万向集团作为国内汽车零部件代表性企业,对深化制造业与信息技术融合发展有积极的内在需求和动力。针对以上行业特点以及企业需求,以万向汽车轮毂轴承单元智能制造工厂为载体,实施了一套汽车零部件行业系统级CPS应用体系。

02

以数据为驱动,实现大规模混合式生产下的产品质量稳定控制与追溯

        通过建设数字化工厂并整合行业生产系统的大数据及优化方法,建立一套系统级CPS应用体系,以满足汽车零部件在大规模混合式生产下的产品质量稳定控制与追溯,其具体内容为:

1.搭建全自动轮毂轴承单元数字化生产线和车间物联网系统,实现车间生产设备的互联互通,并实时感知生产过程状态,构建数字化透明工厂。

2.建设大规模混合式生产计划调度系统,均衡生产过程中各种生产资料,在不同的生产瓶颈阶段给出最优的生产排程计划,实现快速排程并对需求变化做出快速反应。

3.建设智能设备管理和优化系统,对车间设备的运行状态实时进行监控与管理,把设备状态与生产情况有效地结合起来。

4.建设质量控制和管理优化系统,通过对生产过程的实时检测、跟踪和控制,实现生产工艺、设备、人员、时间的全过程可追溯。

03

建设数字化生产系统,引领未来生产模式

        案例构建了一套数字化空间与生产系统实体之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环系统,运用数控系统自动控制和传感器自动感知、工业以太网、制造执行软件、工厂分析优化平台等核心技术,满足汽车零部件产品大规模混合式生产下的质量稳定控制与追溯以及生产全过程优化和智能决策,同时提高了车间设备、能源的配置效率,实现了车间资源的最大化利用。

 

04

推广船舶行业新业态

        随着汽车产业新模式以及人工智能、工业大数据、云计算等技术的发展,传统的汽车零部件制造与服务模式已不能满足当前的需求,以数据为驱动的大规模混合式生产新模式将成为行业的发展方向。万向汽车轮毂轴承单元智能制造工厂以85%以上的智能化关键装备为基础实施系统级CPS,从生产线数据自动感知、管理系统实时分析、优化平台科学决策、生产系统精准执行,实现制造过程数字化、智能化以支撑大规模混合式生产新模式,产品制造精度、环境适应性、可靠性等技术水平达到国内领先,国际先进水平。新模式实施的同时还可对伺服电机及驱动器、数字化控制系统、高精度检验设备、精密传感器、自动化装备等智能装备行业发展产生巨大的带动作用,进一步促进国家产业结构的调整和经济发展。

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