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            智能制造升級改造項目可行性研究報告
            點擊數:62  更新時間:2023/12/20 

            智能制造升級改造項目可行性研究報告 



            宏盛華源鐵塔集團股份有限公司智能制造升級改造項目,圍繞公司的輸電鐵塔主營業務在切割工藝、焊接工藝等制造流程方面和信息化管理方面開展相應智能制造改造升級,將充分利用在輸電鐵塔制造領域的技術優勢,結合更先進的智能制造設備打造更加高效率的智能制造生產模式。具體而言,集團所屬浙江盛達、盛達江東、安徽宏源等 8 家子公司的現有設備,系多年來陸續采購,部分設備無法實現充分自動化生產。

            隨著公司技術的不斷升級及市場需求的不斷擴展,公司現有設備無法滿足公司發展的需求,也面臨著較高的人力成本和能源消耗。因此,本項目擬對 8 家子公司設備進行智能制造升級改造,替換部分老舊設備,實現更多關鍵工序的自動化生產,提高生產效率及品質,全面提升公司的綜合競爭力。

            1、項目概況

            宏盛華源鐵塔集團股份有限公司智能制造升級改造項目是公司在現有場地、生產工藝、產品結構的基礎上,通過新增激光切割設備、焊接機器人、桁架機器人、設備數據采集模塊、自動上下料系統、自動物流系統等智能化軟硬件設備,建設角鋼智慧切割、智慧焊接生產線等以及對鎮江鴻澤桿塔有限公司鍍鋅生產線進行環;、智能化改造升級。

            本項目是對現有生產車間進行智能化升級改造,同時建設適配公司生產經營的工業互聯網平臺、倉儲物流系統等數字化平臺,以實現全生產流程的數字化監測和管理,提高生產車間的智能化、數字化水平。本項目包含多個技術改造方向,具體如下:

            (1)角鋼智慧加工中心應用

            本項目擬在生產車間引入國際先進的自動上下料系統、高功率光纖激光器、專用切割頭、切割總控系統、高精度直線導軌等軟硬件設備,建設適配本企業加工流程的角鋼智慧加工中心,通過應用行業領先的激光加工技術,實現角鋼加工環節增質、提效、降本。角鋼智慧加工中心能夠精確控制加工進度,提升加工效率,提高產品的履約交付能力。

            (2)激光技術深化應用

            目前板材下料主要使用等離子切割機、火焰切割機,存在生產效率低、產品質量不穩定、自動化水平低、職業健康危害大等缺點。本項目擬采用先進的激光加工技術和數控技術,建設板材激光加工生產線,在現有生產車間內新增20,000W 激光切割機及配套清渣機,用于板材切割。激光加工生產線的建設有助于解決生產加工過程中中厚板的加工瓶頸,提升產品質量,改善工作環境。

            (3)角鋼塔焊接機器人應用

            本項目擬建設對角鋼塔塔腳、十字連板等工件進行自動化焊接的生產線,主要內容為開發、建設適用于自動焊接的機器人、變位機、焊接設備及焊接程序控制等,通過采用工藝仿真、激光尋位焊接、焊接工藝庫等技術手段,并利用機器人柔性編程技術,實現輸電鐵塔加工制造環節的機器人智能焊接。

            (4)鋼管塔焊接機器人應用

            本項目擬建設對鋼管塔、鋼管桿組成構件(如法蘭、筋板等)實現自動化焊接的生產線。通過結合鋼管塔、鋼管桿的結構形式特點,開發適用于法蘭、筋板等構件自動焊接的機器人、變位機、焊接設備、焊接管理系統等,采用工藝仿真、激光尋位焊接、焊接工藝庫的技術,以及機器人柔性編程技術,實現鋼管塔、鋼管桿等輸電鐵塔加工制造的機器人智能焊接。

            (5)智慧角鋼倉儲物流系統應用

            輸電線路鐵塔的主要原材料之一是角鋼,其特點是體積大、重量沉,在倉庫中堆放較為困難;同時,目前企業角鋼的轉運基本依靠人工進行不停的搬料,工作強度大,效率低下。本項目的主要內容為:建設角鋼智能立體倉庫、自動物流系統和自動上下料系統,提高物料調節水平和空間利用率,對角鋼物料進行科學管理,滿足多品種角鋼的存儲要求,并實現物流自動化,提高生產效率。

            (6)廠區轉運車輛綠色升級

            本項目主要通過購置新能源車輛,消除運行 5 年以上轉運車輛因設備老化、尾氣排放等帶來的安全及環保問題,同時降低車輛運行成本,實現節能降耗。廠區轉運車輛更新后可消除廢氣排放及噪音問題,提升員工作業環境,提高轉運的安全性;同時也是企業響應國家號召,加快實現 2030 年碳達峰的行動方案。

            (7)自動上下料改造

            本項目的主要內容包括在保持原功能不變的前提下,對現有設備進行改造,包括對進出料道進行升級改造,實現角鋼上下料自動化;同時對控制系統加以改造,并將其接入公司信息化 MES 系統,進而實現自動在 MES 系統中下達生產指令,實現物料的加工生產。自動化的生產設備不僅有利于減輕工人的勞動強度,降低人工數量,而且大幅度提高了勞動生產率,確保了產品質量。

            (8)原材料無人實驗室建設

            本項目通過改造原實驗室基礎環境,新增 100T 智能拉力機檢測系統、電動沖擊試樣缺口拉床、全自動低溫沖擊試驗機、全自動引伸計等設備,實現拉伸、沖擊實驗無人化、智能化操作;并將數據自動記錄并上傳至信息化平臺,有益于提高實驗數據準確度、實驗效率和實驗安全性,以及解決人員不足等問題。

            (9)煙塵專項治理

            在輸電線路鐵塔生產中的焊接、氣割等工序操作中產生的煙塵不僅污染環境,而且危害焊接勞動者的身體健康。因此本項目擬解決車間煙塵問題、改善工作環境,并兼顧員工的職業健康、生產加工效率、地方環保要求。通過比較市面上不同除塵方案的優缺點,本項目選定在自動化工位采用伸縮房中房式、工作間式、頂吸罩式等方式進行除塵;在人工工位采用頂吸罩式方式進行除塵。

            (10)鎮江鴻澤鍍鋅車間升級改造

            本項目計劃在自有土地上對鍍鋅車間進行改造建設。將現有鍍鋅生產車間建筑物及鍍鋅生產設備全部拆除,在原址新建生產廠房及配套生產輔助用房。新建建筑內配置 1 條滿足安全環保要求的 12.5 米環保型智能化熱浸鍍鋅生產線,主要服務于特高壓輸電線路鐵塔產品熱浸鍍鋅加工。本項目實施能夠解決企業現有鍍鋅工藝和設備設施落后問題,滿足生態環境建設和安全生產要求,履行企業社會責任,促進企業健康有序發展。

            (11)工業互聯網平臺建設

            本項目對生產設備加裝傳感、采集功能和自動控制程序,實現設備運行狀態監控、自動化控制和設備數據實時采集等功能。并應用先進的三維仿真建模技術和實驗算法等,預測車間產能、設備利用率等關鍵工藝數據,通過技術瓶頸分析,提供科學的決策方案和優化生產工藝,實現數據驅動的數字孿生工廠。此外,本項目投入先進的軟硬件設備建設鐵塔放樣管控平臺和宏盛華源數據中心,以提升公司的信息化水平和信息化管理能力。

            (12)綜合能源項目

            本項目建設裝機總容量為 11.88MWp 的分布式光伏發電站,在生產廠房屋頂加裝光伏支架,利用半導體界面的光生伏特效應,將光能直接轉變為電能,并將所發電并網接入廠房配電室各變壓器,用于日常辦公及生產。本項目的開展能夠充分利用生產車間屋頂面積,實現部分電能自發自用,節約用能(用電)成本。

            (13)新能源光伏支架生產車間建設

            本項目根據廠區的功能定位、廠房布局以及設備配置等情況,結合光伏支架生產車間建設需求及產品加工特點,擬利用現有土地新建新能源光伏支架生產車間,進行光伏支架產品的生產制造。本項目的開展是公司豐富現有產品結構、拓展盈利渠道、支持國家新能源戰略發展的行動方案。

            (14)智能制造車間建設

            本項目擬在現有廠區閑置地塊建設智能制造車間,并在新車間內配置數字化軟硬件生產設備,對生產流程進行智能化升級改造。本項目的開展有助于提高企業生產水平的智能化、合理規劃廠區現有布局、提高企業對外形象、促進企業健康有序發展。

            2、項目投資估算

            本項目總投資為 47,352.90 萬元,其中固定資產投資為 42,001.10 萬元,無形資產投資 3,368.30 萬元,項目預備費 1,983.50 萬元。項目規劃建設期為 2年,在建設期內將完成廠房建設、設備購置、生產線改造、配套設施建設、完善人員配置等。結合公司既往積累的行業技術經驗及成功的項目管理經驗,本項目的建設將使公司的生產效率大大提高、在輸電線路鐵塔市場中的占有率和競爭實力有更大的提升,使企業獲得更大的利潤空間。

            3、項目的必要性

            (1)本項目符合國家開展電能替代的宏觀導向

            隨著全球氣候變化形勢的日益嚴峻,越來越多的國家將“碳中和”上升為國家戰略,提出了無碳未來的愿景。在我國,“雙碳”目標已經上升為國家戰略,未來很長一段時間將成為我國經濟發展的重要宏觀導向。

            化石能源等傳統能源的使用是碳排放的主要來源,對此我國很早就提出“電能替代”的解決措施,即“使用具有清潔、安全、便捷等優勢的電能替代散燒煤、燃油等能源消費方式;同時帶動相關設備制造行業發展,拓展新的經濟增長點”。

            2016 年 5 月,國家發展與改革委員會等八部門聯合發布《關于推進電能替代的指導意見》,意見指出要“穩步推進電能替代,提升我國電氣化水平”,此外“將進一步擴大電力消費”、“帶動相關工業行業提升產品附加值,促進產業升級”。本項目的開展有助于為電力行業提供必要的配套鐵塔產品,是響應我國“電能替代”宏觀導向的舉措。

            (2)本項目有助于改善切割、焊接等生產工藝,提高產品市場競爭力

            輸電線路鐵塔由各種型號、結構的鋼材通過焊接工序連接制成,鋼板的剪切加工、部件的焊接水平,成為制約電力鐵塔質量的重要因素,本項目通過使用智能化設備升級現有切割、焊接等工序,進而提高生產效率和產品質量。

            企業擬對角鋼加工環節進行智能化升級,通過深入應用激光切割技術,顯 著提高角鋼切角、剪短、制孔、打鋼印等工序的效率和加工質量;同時接入信 息系統,對工序前端的原材料分揀、進料和后端出料完成全自動化控制,減少 人力投入。

            此外,本項目引進焊接機器人對塔腳、筋板等部件執行焊接操作, 焊接技術和信息技術的結合能夠實現焊接點位的自動識別和自動焊接,有利于 提升焊接質量、焊縫部位的銜接精度及焊接穩定性,顯著提高了產品質量。綜 上,本項目的開展有助于改善角鋼切割、焊接等環節的工序水平,提高加工效 率,節省生產中的能耗和人力投入,有助于提高電力鐵塔產品的市場競爭力。

            (3)本項目有助于生產流程的信息化升級,實現增質提效降本

            本項目對倉儲、物流、切割、焊接、上下料等生產工序進行信息化升級, 能夠提高企業對庫存物料和生產流程的管理能力,有助于企業增質提效降本。

            信息系統的接入為生產車間提供了科學化、集成化、可視化的生產信息管 理手段,利用信息技術可以實現物料信息的智能錄入、動態顯示、自動傳輸、 共享共用;庫存物料的自動出入庫、質量檢測和自動化調配;還可以實現生產 加工過程的物料信息的實時獲取和跟蹤追溯,極大提高生產流程的信息化管理 水平。

            本項目的開展一方面為企業提供了高效的庫存材料管理手段,使得物料 的入庫、檢測、調用、生產、出庫等環節的管理更加科學透明高效,極大減少 人為誤差和人力投入,降低生產成本;另一方面可以集成化管理生產的各個環 節,實現原材料、半成品在不同加工工序之間的高效調度,科學管控物料在各 生產工序間的流轉,提高產品的生產效率。


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