面向国家重大需求,研制一体化工业互联网平台,助力精准智能制造
作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,工业互联网已成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石,对未来工业的发展将产生全方位、深层次、革命性的影响。对于传统的工业而言,这既是极大的冲击挑战,也是重大的升级机遇。一方面,近年来人力成本大幅提升,需要通过“减员”来调配人力资源结构,控制生产成本;另一方面,为了实现利润增值、提高企业绩效,需要通过“增效”来实现从“中国制造”到“中国智造”,提高劳动生产率,扩大再生产。
当前,电子辐照交联聚乙烯发泡塑料(IXPE发泡塑料)的生产制造是现代制造业的支撑型产业。IXPE发泡塑料是一种具有一定厚度、宽度和颜色的工业半成品塑料薄片。由于其保温耐热、静音抗震、环保无毒等特点,被广泛应用于汽车、空调、运动器材、鞋材箱包等产品制造,年产值持续增高。然而,在IXPE发泡塑料的生产过程中,在高温加热炉中容易发生片材位置偏移,导致成品褶皱成为废品,造成巨大的经济损失。传统生产方式依赖人力监督,即操作人员通过目测判断片材位置是否偏移,若偏移则调整展棍转速以及时纠偏,然而这种人力监督的方法存在工作环境差、生产效率低、技术要求高等弊端。
近年来我们以“工业互联网赋能精准智能制造”为目标,与制造业企业深度合作,提供一套“产学研用”一体化的样板案例。具体来说,我们与某大型制造企业就“聚乙烯发泡塑料制造”的产能优化进行了全面技术合作,研发了“感知智能”与“决策智能”于一体的高精度实时自动纠偏控制系统,包括“慧眼”和“智脑”两大核心系统。该系统解决了传统生产模式下高度依赖人力导致的高成本、低效率等痛点,实现了“减员”和“增效”的优化目标。目前,该系统已在38条发泡塑料生产线上实际部署和应用,节省人力66人/日,使纠偏控制误差从5厘米降低至5毫米,原材料利用率从87%上升至94%,提升实际综合产值约200万元/月。由于IXPE发泡塑料的生产是一个具有代表性的大宗型制造,本项目提供的案例能够对钢铁等产品的同类精准智造建设提供极大的借鉴意义,示范效应将辐射到整个制造行业。