數(shù)字化轉型不僅是特材閥門制造企業(yè)降本增效的生存命題,更是突破技術封鎖、搶占全球高端市場的戰(zhàn)略抉擇
作為工業(yè)管道的“咽喉”,特材閥門在高溫、高壓、強腐蝕等極端工況下承擔著介質截斷與流量調節(jié)的核心功能,是石油化工、核電裝備、深海工程等戰(zhàn)略領域的關鍵基礎件,其性能直接影響工業(yè)裝置的安全性與可靠性,同時也關乎國家高端裝備的自主可控能力。隨著我國產業(yè)轉型升級步伐加快,特材閥門制造行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。生產效率提升緩慢、成本控制壓力增大以及產品定制化需求增加,已成為制約行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。在此背景下,數(shù)字化轉型不僅是特材閥門制造企業(yè)降本增效的生存命題,更是突破技術封鎖、搶占全球高端市場的戰(zhàn)略抉擇。
特材閥門制造行業(yè)數(shù)字化轉型的底層邏輯與戰(zhàn)略定位
特材閥門是指以特殊材質(如哈氏合金、鈦鋯合金、雙相鋼等高性能金屬材料)或特殊結構制成的能夠適應極端工況條件(如高溫、高壓、強腐蝕等)的閥門,是石油化工、核電裝備、深海工程等戰(zhàn)略領域的“安全屏障”。此類閥門的設計與制造需兼顧材料性能與復雜工況適配性,其技術門檻和附加值顯著高于普通閥門。
近年來,特材閥門制造的生產成本與質量風險不斷推高,特別是非標定制化需求與規(guī)模效益之間的矛盾導致特材閥門產品單位生產成本難以控制,嚴重制約企業(yè)市場競爭力,且關鍵技術“卡脖子”問題也制約著行業(yè)發(fā)展。
在全球特材閥門市場需求持續(xù)增長和行業(yè)競爭日益激烈的背景下,數(shù)字化轉型已然成為國內企業(yè)打破技術封鎖、重構價值鏈分工格局的重要手段。從技術維度來看,特材閥門制造企業(yè)推進數(shù)字化轉型有助于縮短產品研發(fā)周期,降低產品研發(fā)成本。通過引入CAD(計算機輔助設計)、CAE(計算機輔助工程)等數(shù)字化工具,特材閥門制造企業(yè)可以實現(xiàn)從產品設計、工藝規(guī)劃到生產制造的全面數(shù)字化。從管理維度來看,特材閥門制造企業(yè)推進數(shù)字化轉型有助于縮短產品交付周期,ERP(企業(yè)資源計劃)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、PLM(產品生命周期管理)的深度集成可顯著改善運營效率。從商業(yè)維度來看,特材閥門制造企業(yè)推進數(shù)字化轉型有助于其發(fā)展基于設備聯(lián)網數(shù)據的服務型制造,形成“數(shù)據—產品—服務”的客戶服務體系,從而培育新的增長點,支撐企業(yè)的高質量發(fā)展。
向“智”求質,數(shù)字技術賦能特材閥門制造行業(yè)提質增效
維都利閥門有限公司(以下簡稱“維都利閥門”)作為一家專業(yè)從事稀有貴金屬材料閥門研發(fā)、生產、銷售的國家專精特新重點“小巨人”企業(yè),積極響應國家“智能制造”和“制造強國”發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦新質生產力,全面推進特材閥門創(chuàng)新研發(fā)與成果轉化以及生產質效提升,以期打破部分特材閥門的國外壟斷,通過實現(xiàn)國產化替代提升國內有色金屬冶煉工藝的效率和安全性,促進國內有色金屬冶煉行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
產品全生命周期的數(shù)字穿透:從產品研發(fā)到運維管理
由于目前高端閃蒸控制閥長期被國際閥門企業(yè)壟斷,價格昂貴且出現(xiàn)故障后維修時間長、成本高,已嚴重制約國內有色金屬冶煉企業(yè)的經濟發(fā)展,亟需研發(fā)一款高品質閃蒸控制閥。為縮短閃蒸控制閥的研發(fā)周期,維都利閥門投入大量資源,成立了集技術、工藝、生產、檢測、營銷于一體的研發(fā)團隊,并構建了數(shù)字化研發(fā)體系,利用多款研發(fā)體系多款數(shù)字化研發(fā)分析軟件(如高壓礦漿閃蒸過程數(shù)值仿真分析軟件)和數(shù)控試制檢測設備(如智能型閥門壓力扭矩測試機),大幅降低閃蒸控制閥的試制成本與時間成本,加速閃蒸控制閥新品的研發(fā)速度。例如,維都利閥門基于OpenFOAM(計算流體力學類庫)自主研發(fā)的三相流體動態(tài)仿真計算軟件,可實現(xiàn)介質從液態(tài)向氣態(tài)、氣態(tài)向液態(tài)發(fā)生相變的轉化模擬過程精準評估,為后續(xù)的生產工藝創(chuàng)新和改進提供科學的數(shù)據支撐。
此外,維都利閥門深知服務型制造是制造業(yè)轉型升級的重要方向。為加快發(fā)展服務型制造和提升客戶滿意度與忠誠度,維都利閥門發(fā)明了具有沖蝕狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的閃蒸控制閥及配套監(jiān)測方法,可對閃蒸控制閥的多維度圖像特征進行監(jiān)測和提取,實現(xiàn)對其抗汽蝕閃蒸性能的精準評估,以保障閃蒸控制閥的穩(wěn)定運行。在此基礎上,還開發(fā)了全自動閃蒸自控系統(tǒng)和報警控制集成系統(tǒng),可在人機界面實時監(jiān)測顯示閃蒸控制閥、閃蒸罐中冶金選礦的介質沖刷破壞情況。一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據,系統(tǒng)能立即觸發(fā)預警機制,通知維護人員提前介入,避免故障發(fā)生。同時,系統(tǒng)還能根據歷史運行數(shù)據,運用機器學習算法預測閥門的維護周期與更換時機,為客戶提供定制化的維護建議,降低了客戶的運維成本,增強了服務的主動性與預見性。
產品生產環(huán)節(jié)的數(shù)字革命:從單元技術到系統(tǒng)集成
在生產制造環(huán)節(jié),維都利閥門基于自研軟件的數(shù)據分析,設計了光滑流線型曲面的閥體腔壁以及弧線無死角結構,并配套發(fā)明了閥體完全內襯稀有金屬工藝,提高了閥門在礦漿等磨損性介質中的抗沖刷性和可靠性,確保閥門在嚴苛工況下能夠長期安全穩(wěn)定運行。同時,為保證產品的精工質量,維都利閥門致力于打造數(shù)字化車間,通過引進多款先進的智能化生產設備,實現(xiàn)從原材料切割、成型加工到組裝測試的全鏈條自動化生產。此外,維都利閥門還利用數(shù)字化檢測技術及設備,構建了“檢測—分析—追溯”數(shù)字化質量管控體系,對閥門生產制造涉及的每一個環(huán)節(jié)進行嚴格的質量控制,有效提升了產品缺陷的識別率與檢測效率。
為進一步縮短產品的交付周期,維都利閥門引入“庫存管理”模塊,通過整合企業(yè)各業(yè)務流程資源,在ERP(企業(yè)資源計劃)系統(tǒng)中對物料的數(shù)據進行實時記錄反饋,從而快速統(tǒng)計并反映出某一物料的訂單未完成數(shù)量、庫存數(shù)量、生產未領量、訂單在途量、請購量、生產下單量、安全庫存等數(shù)據信息,并在倉存出入庫時采用條碼管理進行掃碼出入庫,使得銷售訂單貫穿了產品生產的整個流程,實現(xiàn)了訂單與生產排產的無縫銜接,以保證生產活動的順利進行,提高訂單按時交貨能力。
特材閥門作為工業(yè)流程控制系統(tǒng)的核心組件,既是工業(yè)安全的“守護者”,也是國家高端裝備自主可控的技術壁壘。對此,特材閥門制造企業(yè)應順應時代發(fā)展趨勢,聚焦核心技術奮力攻關,積極利用數(shù)字化技術加速產品創(chuàng)新成果轉換和提高產品生產質效,從而建立起強大的競爭優(yōu)勢,以實現(xiàn)自身的高質量發(fā)展,同時為建設制造強國貢獻智慧和力量。
(作者單位:維都利閥門有限公司)