义乌华鼎锦纶股份有限公司(以下简称“华鼎股份”)成立于2002年,专业从事高品质、差别化民用锦纶长丝的研发、生产和销售,具备年产20万吨民用锦纶长丝的生产能力,于2011年在A股主板上市。近年来,顺应工业互联网的发展趋势,华鼎股份正全力构建企业大数据智慧生态,运用大数据、云计算、数据驱动、物联网等互联网技术,将以率先在锦纶行业创建以精益标准化、自动化为工业基础,深度融合信息化的全流程“工业4.0”智能工厂为契机,引领行业从“制造”向“智造”转变。在转变之中,华鼎股份也取得了非常亮眼的成绩。例如,由义乌华鼎担任项目责任单位的“全流程锦纶生产智能工厂”项目获工信部2017年智能制造综合标准化与新模式应用项目立项。下面两个案例就展示了华鼎股份在智能制造方面的业绩。
华鼎三厂:建成部分智能生产系统
华鼎股份在华鼎三厂建成了部分智能生产系统,包括自动加料系统、自动包装系统和自动出入库系统等。
在锦纶原料纺丝技术领域中,更多的生产系统部件被按楼层上下统筹安装,比如原料进料在楼上,而用料生产在楼下,但是原料需要事先就被安置在楼上而且能够顺序从下往下灌,其中最主要的还是需要按照每个入料口所在位置逐一有序放置,整个原料输送是一个很大的工程。为解决上述问题,华鼎股份自主研发的锦纶行业智能切片配送系统,将原料从仓库提升到加料间,由自动移动搬运机器人输送到各个用料点,人均效率提高6倍;与氮气气流输送方法相比,避免了因气流速度太快而导致的切片粉尘的产生,有效保证了纺丝质量,是目前化纤切片纺丝较好的配送料技术。智能切片配送技术由提升机、自动移动搬运机器人和控制设备等将切片原料从原料仓库智能配送到纺丝系统,解决了人工输送和人为操作因素对切片质量和一致性的影响,提高了纤维的均一性和生产效率;同时合理配置系统资源、有效兼容串联各系统组件工作空档期,大为降低企业原料运输成本。2017年8月,基于此项技术的“一种原料输送线系统的运行方法”发明专利获得授权。
该系统与MES对接,根据产品的要求输送特定规格的切片到特定生产线对应的投料口,以满足特定产品的生产要求,同时形成切片来源、质量、仓储存取数据库系统,实现原料信息的可追溯性;从原料库至加料间提升机接驳口的输送机分段,使其具有货物(托盘或原料)积放能力;实现锦纶切片“先进先出”、批号一致等,有效确保了切片质量的稳定性,从而提高最终产品的均一性;可实现根据产品的要求,输送特定规格到特定生产线,以满足特定产品的生产要求。
此外,华鼎三厂还应用了自动落筒系统、自动包装系统、智能成品立体仓库等,实现了锦纶部分高效全流程智能生产,以及生产过程可视化。
五洲新材:着眼于未来智能制造趋势
义乌五洲新材科技有限公司(以下简称“五洲新材”)是华鼎股份的全资子公司,承建华鼎锦纶产业园年产15万吨差别化锦纶长丝全流程锦纶生产智能工厂项目。项目建成后形成年产15万吨超细旦基础上的差别化锦纶长丝,包括2万吨超细空变丝的生产能力,产品具有契合纤维流行趋势,锦纶超细产品、一步法锦纶空变包氨纶填补市场空白,智能制造降低了生产成本。项目从原料投入、生产加工过程、公用工程等辅助设施、成品检验包装存储将完全由计算机及智能机器人系统控制完成,是真正的智能制造。
五洲新材引进锦纶全流程智能生产设备和技术,建设行业领先的锦纶长丝生产智能工厂,实现原料配送、落筒、丝饼传输检测、包装和仓储的全流程智能制造,提高劳动生产率50%,产品优等品率从95%提高至97%,原料和产品信息全程可追溯,实现锦纶的高效低耗和柔性生产、全流程信息化管理,整体技术可达到国际先进水平、若干关键技术可达到国际领先水平。项目建成后将提升我国智能装备产业的自主创新能力,通过示范带动我国纺织行业的发展。项目成果如下:
(1)建设具有自主知识产权的全流程锦纶生产智能工厂,建设锦纶全流程智能制造流水线,包括智能原料立体仓库、智能切片配送系统、自动落筒系统、智能在线检测系统、自动包装系统、智能成品立体仓库等感知与自动控制(一硬), 物流调度系统(TCS)、ERP管理系统、车间制造执行系统(MES)、产线控制系统(IMS)、仓储管理系统(WMS)等工业软件(一软),工业级光纤网络、能源管理控制系统、实时数据采集系统(SCADA)等工业网络(一网),工艺流程仿真平台、生产数据分析平台等工业云和智能服务平台(一平台)。
(2)建设覆盖锦纶研发、工艺、制造、检测和物流等产品全生命周期的数字化管理系统,包括专为本行业开发的ERP、MES、EAP、B2B、B2C等,实现对产品的技术设计、生产管理、生产过程控制和售后服务进行实时控制和质量追溯。
化纤行业是中国起步最早、掌握自主核心技术最多和产业化程度较高的传统制造业,作为流程性产业,具有相当程度的工艺一致性和标准化程度相对较高的特点。当前,锦纶行业总体保持稳定的发展态势,产品研发和创新能力取得了一定的突破,产业需求保持了较为稳定的增速,在这种产业和市场发展趋势下,华鼎股份在智能制造方面的布局无疑是正确的选择。
在承接华鼎三厂自动加料系统、自动包装、自动入库等部分智能化、自动化基础上,华鼎股份在五洲新材建设成全流程锦纶制造工厂,并在技术成熟的基础上推广应用到华鼎原有华二、华一工厂,争取全流程实现锦纶智能生产,将有效推动企业转型升级,提升市场竞争力。未来,华鼎股份全流程锦纶智能生产将形成模型,有望在化纤行业及相关行业中推广应用,以降低人口红利消失对行业带来的影响,为整个行业转型升级贡献力量。