馬立云,官 敏,艾曉晶,于 濤,蓋琳琳,常 鄭,盛嘉誠(chéng),胡匡藝,儲(chǔ)靜遠(yuǎn),張丹蕾
(中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司,上海 200063)
在“工業(yè)4.0”革命、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)熱潮的推動(dòng)下,各行制造企業(yè)都在向著智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型[1-3]。美國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家利用先進(jìn)生產(chǎn)和智慧制造技術(shù),不斷挖掘智能制造的應(yīng)用[4-6]。智能制造發(fā)展戰(zhàn)略核心均為通過(guò)CPS(cyber-physical system)系統(tǒng),將虛擬網(wǎng)絡(luò)空間的高級(jí)計(jì)算能力有效運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)世界,形成可自動(dòng)操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端對(duì)端的高度集成,是典型的二元戰(zhàn)略[7]。20世紀(jì)90年代,我國(guó)開(kāi)始普及“智能化”的概念,《中國(guó)制造2025》提出將智能制造作為發(fā)展的主攻方向[8]。智能制造必須以全局的視角來(lái)認(rèn)識(shí),它不僅是技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí),更是企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型需求下的核心之一[9-10]。目前,我國(guó)絕大多數(shù)制造企業(yè)還處在部分使用應(yīng)用軟件的階段;少數(shù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了信息集成;極少數(shù)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)的有效交互,也就是達(dá)到智能工廠的水平。
持續(xù)深化信息化與工業(yè)化融合發(fā)展,是新發(fā)展階段制造業(yè)向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的必由之路,“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)+現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”將成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎[11]。新材料作為制造業(yè)發(fā)展的“底盤”之一,以其特定的先進(jìn)性、支撐性和多樣性支撐了制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)[12]。中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司(China Triumph International Engineering Co., Ltd.,CTIEC)圍繞玻璃新材料工程服務(wù)核心產(chǎn)業(yè),拓展新能源工程、特色設(shè)施農(nóng)業(yè)、智慧建筑工程、節(jié)能環(huán)保工程及“互聯(lián)網(wǎng)+”智能工廠等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備成套供貨和工程總承包(engineering procurement construction,EPC),形成基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)模式[13]。CTIEC在建材領(lǐng)域幾十年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和軟、硬件系統(tǒng)資源的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新開(kāi)展高性能玻璃開(kāi)發(fā)數(shù)字化驅(qū)動(dòng)和材料仿真技術(shù)、面向玻璃工廠全生命周期孿生體系等研究,推進(jìn)玻璃新材料智能裝備和玻璃工廠生產(chǎn)過(guò)程智能化系統(tǒng)研發(fā)的同時(shí),進(jìn)行裝備上云及智能一體化平臺(tái)的建設(shè),數(shù)據(jù)管理、信息融合及智能優(yōu)化三個(gè)關(guān)鍵要素驅(qū)動(dòng),打造智能工廠[14]。我國(guó)智能制造發(fā)展已進(jìn)入到多級(jí)推進(jìn)、協(xié)同創(chuàng)新、示范引領(lǐng)的新階段,CTIEC作為國(guó)家級(jí)智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商肩負(fù)重任[15]。
CTIEC通過(guò)研發(fā)搭建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能一體化服務(wù)平臺(tái),搭建智能工廠架構(gòu)體系,通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控,在智能成套裝備及系統(tǒng)集成、制造執(zhí)行服務(wù)、經(jīng)營(yíng)管控服務(wù)等方面進(jìn)行模式創(chuàng)新,形成基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)模式。本文對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)介紹,并以近年來(lái)浮法玻璃、新能源光伏玻璃、電子信息玻璃的應(yīng)用示范項(xiàng)目為例進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。
通過(guò)數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)集成和系統(tǒng)優(yōu)化三個(gè)層次的建設(shè),研發(fā)搭建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)平臺(tái),采取頂層設(shè)計(jì)思路,實(shí)現(xiàn)智能裝備與系統(tǒng)深度集成。在制定面向多用戶的開(kāi)發(fā)維護(hù)一體化規(guī)范的基礎(chǔ)上,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的微服務(wù)形態(tài)和工作流編輯工具,把分散在不同應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用服務(wù)流程化地集成在一起,形成符合企業(yè)個(gè)性化需求的智能化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同模式,為用戶提供各功能模塊的個(gè)性化定制服務(wù),幫助企業(yè)建立切實(shí)有效的智能化生產(chǎn)新模式。
智能一體化服務(wù)平臺(tái)全程實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)建造,平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示:邊緣計(jì)算層提供生產(chǎn)設(shè)備、物聯(lián)設(shè)備的泛在連接,現(xiàn)有平臺(tái)已滿足秒級(jí)接入能力;IaaS(infrastructure as a service)層提供主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等彈性支撐,現(xiàn)有平臺(tái)支持計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)管理;PaaS(platform as a service)層提供業(yè)務(wù)和應(yīng)用彈性擴(kuò)容,基于微服務(wù)提供組件化、服務(wù)化的各類應(yīng)用,向上層應(yīng)用提供二次開(kāi)發(fā)工具、大數(shù)據(jù)深度集成和演化算法組件;SaaS(software as a service)層提供云部署MES(manufacturing execution system)和工業(yè)APP(質(zhì)量、效率、成本和能耗),滿足生產(chǎn)管控應(yīng)用快速集成和高效管理要求。
圖1 智能一體化服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)
服務(wù)平臺(tái)覆蓋協(xié)同辦公、生產(chǎn)管控、設(shè)備管理、安全環(huán)保、能源管理、供應(yīng)鏈管理和輔助決策等7個(gè)方面的智能化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的信息化、互聯(lián)化、數(shù)字化和智能化,極大地提高了建材企業(yè)辦公效率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、安全運(yùn)行能力、應(yīng)急響應(yīng)能力、風(fēng)險(xiǎn)防范能力和科學(xué)決策能力。打造面向全行業(yè)企業(yè)的價(jià)值延展,向客戶提供設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維、故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)等的生產(chǎn)服務(wù),助力推進(jìn)智能化服務(wù)戰(zhàn)略的落地。同時(shí),通過(guò)數(shù)據(jù)積累、算法優(yōu)化和模型迭代形成覆蓋建材行業(yè)領(lǐng)域的各類知識(shí)庫(kù)、工具庫(kù)和模型庫(kù),將自身工業(yè)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行提煉和封裝,打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心能力與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)模式以智能工廠為核心,將生產(chǎn)制造關(guān)鍵位置使用數(shù)控機(jī)器人、智能傳感與控制設(shè)備、智能檢測(cè)與裝配設(shè)備等,糅合玻璃訂單、生產(chǎn)、切割和堆垛等工序,采用優(yōu)化系統(tǒng)以及配套的整線智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一、協(xié)同管控,提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品不良率和單位產(chǎn)值能耗。智能工廠實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)營(yíng)數(shù)字化、制造資源數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)字化、質(zhì)量管控?cái)?shù)字化和物料管控?cái)?shù)字化,控制流、物流和信息流得到了完整、清晰的體現(xiàn),特點(diǎn)如圖2所示。
圖2 智能工廠特點(diǎn)
智能工廠建模是基于ISA-95的工廠模型,采用圖形化界面方便靈活建立生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)模型,并定義對(duì)象間的關(guān)系,完整體現(xiàn)整個(gè)工廠設(shè)備的組成、產(chǎn)品、工藝及生產(chǎn)管理邏輯,構(gòu)建虛擬化的智能工廠,為生產(chǎn)執(zhí)行、模擬仿真提供基礎(chǔ)。
建設(shè)基于設(shè)備和過(guò)程的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心,通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將生產(chǎn)線各工段及公用系統(tǒng)中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在智能工廠數(shù)據(jù)庫(kù)中,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、集中存儲(chǔ)。建立工廠、生產(chǎn)線及設(shè)備等模型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)視、趨勢(shì)分析、歷史回放、性能計(jì)算、生產(chǎn)看板分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、報(bào)警管理和指標(biāo)管理等功能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與智能工廠系統(tǒng)主要功能模塊集成后,實(shí)現(xiàn)銷售訂單全過(guò)程跟蹤、生產(chǎn)進(jìn)度全程跟蹤、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化排程和產(chǎn)品質(zhì)量管理追溯,提高生產(chǎn)管理效率,改善生產(chǎn)質(zhì)量。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控,全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、操作自動(dòng)化、實(shí)時(shí)在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細(xì)化和智能決策科學(xué)化水平,同時(shí)支持瀏覽器、客戶端、智慧大屏和手機(jī)APP等多樣化展示與訪問(wèn)。數(shù)據(jù)采集架構(gòu)如圖3所示。
圖3 數(shù)據(jù)采集架構(gòu)
智能成套裝備是高端裝備的核心,是制造裝備的前沿和制造業(yè)的基礎(chǔ),已成為當(dāng)今工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)。智能制造系統(tǒng)集成是以自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ),以數(shù)字化為手段,以智能制造為目標(biāo),借助新一代信息通信技術(shù),幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)各種智能解決方案。近年來(lái),CTIEC不斷深耕玻璃新材料裝備技術(shù)攻關(guān),以擁有全自主研發(fā)知識(shí)產(chǎn)權(quán)為目標(biāo),持續(xù)加大研發(fā)投入,提升自主創(chuàng)新能力,保持核心技術(shù)創(chuàng)新突破。CTIEC中標(biāo)2020年“國(guó)家工信部智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商”項(xiàng)目(新材料領(lǐng)域建材行業(yè)唯一),這充分肯定了其在玻璃新材料智能制造領(lǐng)域的能力和地位??己似趦?nèi),CTIEC完成了玻璃新材料智能工廠集成項(xiàng)目20個(gè),驗(yàn)收質(zhì)量全部達(dá)標(biāo),順利通過(guò)驗(yàn)收,并舉辦了兩場(chǎng)智能制造新技術(shù)交流會(huì),具有行業(yè)示范效應(yīng)。
可推廣的玻璃新材料智能制造系統(tǒng)解決方案主要包括:(1)智能成套裝備及系統(tǒng)集成高世代薄膜液晶顯示(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-LCD)玻璃基板智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(2)大面積高效率碲化鎘發(fā)電玻璃智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(3)超薄太陽(yáng)能光伏玻璃智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(4)高性能銅銦鎵硒(copper indium gallium selenium,CIGS)薄膜太陽(yáng)能電池導(dǎo)電玻璃智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(5)高硼硅玻璃智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(6)超白浮法太陽(yáng)能玻璃智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(7)第二代中國(guó)浮法玻璃高檔汽車玻璃原片智能工廠集成系統(tǒng)解決方案;(8)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的玻璃新材料數(shù)字化車間智能生產(chǎn)裝備與控制系統(tǒng)解決方案。
目前玻璃新材料智能成套裝備接入總計(jì)3 452臺(tái),各工段智能裝備占比如圖4所示。
圖4 各工段智能裝備占比
制造執(zhí)行服務(wù)集制造執(zhí)行與工程運(yùn)營(yíng)于一體,將制造企業(yè)的人、機(jī)、料、法、環(huán)等生產(chǎn)要素有機(jī)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)共享,涵蓋工藝管理、配方管理、訂單管理、計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)管理、成本管理、績(jī)效管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、能源管理、物料管理和物流管理共十二個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)生產(chǎn)線確定工序、工藝路線和生產(chǎn)指標(biāo)等生產(chǎn)基礎(chǔ),在智能工廠模型的基礎(chǔ)上,定義生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)工藝流程及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)物料清單,定義每一種產(chǎn)品型號(hào)可采用的工藝標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)相關(guān)信息,覆蓋生產(chǎn)工序、設(shè)備、物料、人員、工藝及檢測(cè)參數(shù)等規(guī)范生產(chǎn)過(guò)程,整合產(chǎn)品生產(chǎn)工藝信息及生產(chǎn)信息,構(gòu)建生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化體系,全面提升企業(yè)傳統(tǒng)要素的生產(chǎn)效率。同時(shí)通過(guò)過(guò)程追溯、臺(tái)賬分析、生產(chǎn)運(yùn)行分析和生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理精益化、協(xié)同化、敏捷化和智能化。制造執(zhí)行服務(wù)架構(gòu)如圖5所示。
圖5 制造執(zhí)行服務(wù)架構(gòu)
以設(shè)備管理系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明制造執(zhí)行服務(wù)模式,將設(shè)備資產(chǎn)臺(tái)賬管理作為設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù),通過(guò)工單管理、標(biāo)準(zhǔn)工作、缺陷管理、項(xiàng)目管理、預(yù)防性維護(hù)和可靠性管理等模塊實(shí)現(xiàn)檢修和維護(hù)工作。設(shè)備管理系統(tǒng)具備清晰的持續(xù)改進(jìn)思路,依托系統(tǒng)內(nèi)建立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)由“設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)—業(yè)務(wù)模塊—設(shè)備臺(tái)賬效果分析—設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”組成的綜合持續(xù)改進(jìn)閉環(huán)。設(shè)備管理的服務(wù)模式優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:對(duì)設(shè)備超壓、超溫等超限異常進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警;與生產(chǎn)、維修管理無(wú)縫集成,將設(shè)備動(dòng)態(tài)信息與管理無(wú)縫融合,實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜一體化管理;實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)防性維修,使制造執(zhí)行過(guò)程中生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性穩(wěn)步提升。
經(jīng)營(yíng)管控服務(wù)分為協(xié)同辦公、人力資源管理、供應(yīng)鏈管理、招采平臺(tái)和電商平臺(tái)五大模塊,如圖6所示:(1)協(xié)同辦公,為日常辦公管理、公文管理、工作請(qǐng)示、匯報(bào)、資料等管理提供高效、暢通的信息渠道,提高工作效率,大力推動(dòng)集團(tuán)內(nèi)部的信息系統(tǒng)發(fā)展;(2)人力資源管理,通過(guò)組織機(jī)構(gòu)管理、員工管理、招聘選拔、勞動(dòng)合同、培訓(xùn)發(fā)展、考勤管理、績(jī)效考核和薪酬福利管理等模塊構(gòu)建集建立、管理和維護(hù)一體的各類人事檔案,進(jìn)行工資、福利、獎(jiǎng)金考核以及考勤的管理,開(kāi)展人員培訓(xùn)管理,完成各類信息統(tǒng)計(jì)和報(bào)表工作,并上報(bào)總公司輔助領(lǐng)導(dǎo)層決策;(3)供應(yīng)鏈管理,搭建集中的供應(yīng)鏈管控平臺(tái),建立集約化的供應(yīng)鏈管理體系,規(guī)范供應(yīng)鏈管理,并在各環(huán)節(jié)建立業(yè)務(wù)控制點(diǎn),保障供應(yīng)鏈管理活動(dòng)有序開(kāi)展;(4)招采平臺(tái),實(shí)現(xiàn)從采購(gòu)需求、采購(gòu)方案立項(xiàng)、采購(gòu)方案執(zhí)行到交易的一個(gè)完整采購(gòu)流程的處理,對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行準(zhǔn)入管理、評(píng)估管理,且供應(yīng)商可以通過(guò)供應(yīng)商門戶登錄訪問(wèn)企業(yè)發(fā)布的采購(gòu)相關(guān)信息,在平臺(tái)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理,參與投標(biāo)應(yīng)答、采購(gòu)訂單處理等業(yè)務(wù)操作;(5)電商平臺(tái),集合行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商,為企業(yè)提供行業(yè)設(shè)備、備品備件以及報(bào)價(jià),是買家、賣家自由交易的平臺(tái),也是信息交流中心,囊括知名品牌信息、行業(yè)內(nèi)最新資訊、二手設(shè)備交易、商家信息展示、企業(yè)展會(huì)等內(nèi)容。
圖6 經(jīng)營(yíng)管控手機(jī)端服務(wù)
CTIEC作為國(guó)家級(jí)智能工廠集成系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)模式推廣以來(lái),顯著提高了企業(yè)的智能化、信息化水平,提升了企業(yè)的產(chǎn)銷規(guī)模和盈利能力,為企業(yè)后期的穩(wěn)定發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前,多個(gè)智能工廠項(xiàng)目已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用,起到示范效應(yīng)。
CTIEC為河南省中聯(lián)玻璃有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱“中聯(lián)玻璃”)建設(shè)國(guó)內(nèi)首條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代浮法玻璃生產(chǎn)線智能工廠,該智能工廠獲評(píng)“2021年河南省智能工廠”(如圖7所示)。中聯(lián)玻璃擁有兩條在產(chǎn)的國(guó)內(nèi)先進(jìn)600 T浮法玻璃智能生產(chǎn)線,配套深加工一期項(xiàng)目,采用國(guó)際先進(jìn)的冷端控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全線集成、智能匹配和全線聯(lián)動(dòng),達(dá)到生產(chǎn)執(zhí)行精益高效和過(guò)程可視可控。該項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中解決的技術(shù)難題包括:(1)原料及配合料系統(tǒng)優(yōu)化,減少因硅砂的水分和化學(xué)成分波動(dòng)給生產(chǎn)和配合料質(zhì)量帶來(lái)的不良影響,在硅砂的儲(chǔ)備過(guò)程中采取均化措施,有利于提高配合料質(zhì)量;(2)針對(duì)高端浮法玻璃的要求,對(duì)原料車間、熔窯、退火和切割等玻璃生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面優(yōu)化與改造;(3)輔助及集成控制系統(tǒng)優(yōu)化與改造,為了實(shí)現(xiàn)浮法玻璃生產(chǎn)過(guò)程的協(xié)調(diào)操作和科學(xué)管理,浮法聯(lián)合車間熔化、成型、退火工段設(shè)置分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(DCS),對(duì)三個(gè)工段的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、采集、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制及統(tǒng)一管理;(4)概覽大屏實(shí)現(xiàn)展示整體生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)信息概況,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯,采用“總控制,分明細(xì)”的模式,運(yùn)用集中大屏總覽公司各個(gè)模塊信息,同時(shí)可通過(guò)對(duì)應(yīng)模塊即時(shí)穿透至明細(xì)數(shù),綜合大屏可實(shí)現(xiàn)公司層級(jí)信息到班組或設(shè)備信息的快速穿透。
圖7 中聯(lián)玻璃智能工廠項(xiàng)目
CTIEC為中建材(宜興)新能源有限公司建設(shè)太陽(yáng)能玻璃生產(chǎn)線智能工廠(如圖8所示),投產(chǎn)后太陽(yáng)能光伏原片、鍍膜鋼化玻璃年生產(chǎn)能力達(dá)6 000萬(wàn)m2,“智能在線檢測(cè)”獲評(píng)國(guó)家工信部2021年智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景。該項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中解決的技術(shù)難題包括:(1)采用大屏智能控制系統(tǒng)解決光伏玻璃深加工生產(chǎn)線的智能化集成的問(wèn)題;(2)解決了光伏玻璃壓延線與深加工生產(chǎn)線的連接問(wèn)題;(3)自主研制的壓延機(jī)能連續(xù)批量生產(chǎn)出1.5 mm超薄光伏玻璃產(chǎn)品,攻克了國(guó)外的技術(shù)壁壘;(4)解決了全線數(shù)字化智能控制的問(wèn)題,排除了原有基礎(chǔ)設(shè)備易出現(xiàn)的不穩(wěn)定的情況,切割系統(tǒng)應(yīng)用與舊式傳輸線的匹配,以及實(shí)現(xiàn)與工廠生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)智能化匹配。
圖8 新能源光伏玻璃智能工廠項(xiàng)目
CTIEC為蚌埠中光電科技有限公司建設(shè)8.5代TFT-LCD超薄浮法玻璃基板智能工廠(如圖9所示),該智能工廠獲評(píng)“2022年安徽省智能工廠”。2019年9月18日中國(guó)首片高世代玻璃基板下線,可與國(guó)際先進(jìn)水平并跑,全面提升了我國(guó)電子玻璃在國(guó)際市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)與話語(yǔ)權(quán)。
圖9 電子信息顯示超薄基板智能工廠項(xiàng)目
該項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中解決的技術(shù)難題包括:(1)解決了玻璃成型技術(shù)、流液道流量控制和退火等技術(shù)問(wèn)題,研制出滿足8.5 代TFT-LCD超薄基板玻璃成型要求的高精度智能化輕型電子玻璃拉邊機(jī)、流液道調(diào)節(jié)閘板提升裝置和退火窯等智能裝備;(2)超高分可視化大屏系統(tǒng),繪制生產(chǎn)過(guò)程的3D 動(dòng)態(tài)效果圖,開(kāi)發(fā)專門數(shù)據(jù)庫(kù),將關(guān)鍵數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)并顯示和記錄歸檔;(3)解決了電子信息顯示超薄玻璃基板在切割過(guò)程中產(chǎn)生的玻璃屑影響玻璃質(zhì)量的問(wèn)題,全自動(dòng)控制切割系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了切割的穩(wěn)定性和高質(zhì)量;(4)解決了用光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)玻璃板偏移精度差的問(wèn)題,采用攝像系統(tǒng)和新研發(fā)的影像處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了玻璃邊位置的精確定位;(5)搭建全廠生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),統(tǒng)一組網(wǎng)設(shè)備的地址管理并建檔,開(kāi)發(fā)專門的上位接口軟件,實(shí)現(xiàn)了主傳動(dòng)控制系統(tǒng)與全廠生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接。
基于互聯(lián)網(wǎng)的EPC建材行業(yè)智能一體化服務(wù)模式實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合,深入垂直領(lǐng)域,其優(yōu)勢(shì)在于CTIEC擁有大量建材行業(yè)的知識(shí)庫(kù)儲(chǔ)備和一批懂行業(yè)、懂技術(shù)的專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì),大大提升了系統(tǒng)運(yùn)維和迭代速度,在系統(tǒng)用戶和設(shè)備數(shù)量快速增長(zhǎng)時(shí)有了強(qiáng)大的系統(tǒng)運(yùn)維能力保障。同時(shí),智能一體化服務(wù)平臺(tái)具備建材行業(yè)屬性的邊緣智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品,保證了端到端的一體化解決方案,形成了端與云的無(wú)縫銜接。目前已有40個(gè)玻璃行業(yè)工業(yè)APP或平臺(tái)功能模塊,3個(gè)標(biāo)桿性落地案例,服務(wù)企業(yè)數(shù)量達(dá)80家,具有示范推廣性。
CTIEC將以工業(yè)高端化、智能化支撐綠色化,持續(xù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用節(jié)能新技術(shù),包括玻璃熔窯全保溫、低溫熔化技術(shù)、配合料預(yù)熱技術(shù)、低溫余熱利用技術(shù)和全氧燃燒玻璃熔窯再生熱化學(xué)蓄熱器(TCR)技術(shù),打造智能制造節(jié)能工廠;不斷研發(fā)推廣使用清潔能源,包括單位熱值含碳量低的一次能源、電助熔、光伏發(fā)電、風(fēng)能和氫能等;開(kāi)發(fā)減碳原料配方和配合料優(yōu)化及窯外分解技術(shù)等,全面推廣高效節(jié)能熔窯、余熱發(fā)電和煙氣治理一體化等節(jié)能減排新技術(shù),以工業(yè)綠色化引領(lǐng)高端化、智能化發(fā)展。