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遼寧華豐民爆行業安全生產工業互聯網平台

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遼寧華豐民爆行業安全生產工業互聯網平台遼寧華豐民用化工發展有限公司(以下簡稱「遼寧華豐")是原國營第四七四廠的民品公司,始建於1929年,是國內較早的大型火工品及民用爆破器材生產及研發基地。公司依託軍品技術及多年的火工 品專業技術的積累,研製出以工業電雷管系列、導爆管雷管系列、繼爆管、磁電雷管、石油勘探及油氣井用爆破器材等四大系列百餘個品種。其中以高精度數碼電子雷管[1]和高強度導爆管延期雷管為代表的高 端產品已占領大部分國內市場,並得到廣大用戶一致好評。

—,案例簡介

本項目建設的工業互聯網平台,適用於民爆行業,解決生產中遇到的信息化和數字化問題,實現工廠生產和管理的全流程覆蓋,減少 一線人員數量,提升整體生產安全。

二、案例背景

我國爆破器材的產量在世界上首屈一指,但生產工藝過程的技術 條件卻不相匹配,導致難以實現零傷亡生產,有必要利用現代新工藝 技術、裝備技術和數字化製造技術進行改造升級、提高自動化水平、 消除現場操作工人、實現零傷亡生產。國家相關行業管理部門也提出 通過鼓勵企業採用自動化、信息化技術改造傳統的生產方式和管理模 式,加快現有生產工藝、裝備的升級換代,在危險作業工序實現無人 操作,減少人身傷亡事故的發生。

目前爆炸物生產專用生產設備的研發製造方面還存在以下幾個 方面的問題:

1. 工業雷管生產的部分危險崗位還需人工操作,危險工序的自動化水平有待提高。

2. 火工藥劑生產自動化程度普遍不高,勞動強度大。

3. 工業化與信息化需進一步融合。通過加強信息化建設,提高企 業內部管理水平,達到提高勞動生產率的目的。

此外,工業雷管的裝配生產線主要靠人工操作,急需實現機器換 人以及生產信息溯源等數據管理。通過工業互聯網等技術能夠保障生 產安全、提高生產效率、實現過程追溯、在線檢測等。

三, 案例介紹

通過遍布在生產線上的傳感器[2],將生產的數據實時採集到數據總 線中,數據總線將這些數據存儲到工業雲端。整個車間的運行管控和 問題的預防性分析在雲端自動進行,並通過實時數據遠程實時監管車 間,形成遠程自診斷自學習自優化的虛實融合智能車間。

按照《工業和信息化部安全生產司關於徵求〈爆炸物生產行業產 業技術發展方向及目標(徵求意見稿)〉意見的通知》指導思想,引 入現代信息技術,研發應用於工業雷管、數碼電子雷管等生產線上的 結構複雜的自動化設備,實現自動化、數字化裝配生產線,並研究生 產製造數字化升級的關鍵技術與路徑;解決數據採集模塊、工藝數據庫平台、車間製造執行系統與企業資源計劃深度集成,實現工業化大批量生產的工業雷管裝配方式上完成無線傳輸/裝配(卡口)、編碼、檢 測的全自動人機隔離作業;生產和質量控制關鍵信息實現自動化採集 管理,確保在生產過程中的主要工藝參數、人機料法環等信息能夠溯 源管理,保障生產安全、提高生產效率、提高產品質量、實現過程追溯、在線檢測、大數據分析等。

目前,已完成主要環節的自動化設備研製,並在數碼電子雷管裝 配生產線率先實現了整個流水線的無人化改造,形成一整套解決方案。 整個流水線前段由輸送系統、芯片上線分切、腳線整形合模、焊接、 檢測剔除模塊組成;後段由雷管上模、卡口、激光編碼模塊組成。用 戶可根據需求自由組合模塊。系統利用計算機管理、自動控制、氣動控制技術,10發群模生產,完成數碼電子雷管芯片上線、焊接、電 性能檢測剔除、卡口、激光編碼、信息採集等自動化生產。目前該技,術已通過行業內技術鑑定,申請多項專利、軟著等知識產權。

四、典型經驗提煉

(一)具體措施和成效

本項目是針對民爆工業企業的特定需求,採用自動化技術、數據 實時採集技術、數據分析技術、自動化測試技術等,實現數字化車間 改造,完成從手工裝配到無人化生產的升級,並結合最新的5G網絡 和無線網絡技術,完成工業互聯網整體技術方案,並進行實施部署, 能夠有效提升企業生產效率,降低安全隱患,減少安全事故影響。

本項目對民用爆破器材製造過程進行智能化改造,實現工業電子 雷管的智能化製造,為我國民爆器材生產企業提供高新裝備技術、自 動化生產技術、現代網絡化數字化管理和控制技術,全面地提升我國 民用爆破器材製造水平和生產安全性。

本項目採用小群模生產模式,生產效率高、產品適應性強,可根 據需求配置不同數量的卡口機,可以利用舊工房,也可在新建工房內 施工。生產線採用模塊化結構設計,因此根據廠家的生產工藝需求可 做適當工序和工位調整。針對新建工房可緊湊式布局,針對利舊工房, 可按照利舊工房定製化設計生產設備布局,並採用先進傳輸方式實現 系統互聯互通後,即可組織生產。

本項目的實施將對我國民用爆破器材生產領域的技術水平、管理水平、實現我國民爆行業總體規劃目標、提前介入民爆中國製造新技 術新水準產生重要的影響,對全國涉及危險製造、管理和應用起到積極帶頭作用,為全面實現爆炸危險崗位機器換人、無人化、自動化、 數字化操作起到示範帶頭作用。同時能夠以新技術應用方式帶動整個 民爆行業的技術改造,規範數字化車間的設計、建設等方面的統一性, 為行業提供一整套經過驗證的可行建設方案,也為行業提供試驗驗證 平台,為今後的智能製造數字化和智能化改造和升級提供基礎。

(二)借鑑意義

整個項目的研發和設計,全部在華豐生產線進行了實地部署和實 施,方案具有推廣複製性,可為民爆行業的整體信息化建設和智能制 造的發展提供充分的技術儲備,整體解決方案和部署實施都可以為民 爆行業其他廠家所借鑑和應用,促進整個行業的發展。目前,全國有 近60餘家起爆器材生產企業,可以在整個行業範圍內推廣應用本項 目的成果,實現產能集中、重點發展的目標,減少危險源、提高社會和行業的總體安全水平。

因此,本項目的研究成果主要針對國內工業雷管生產企業,根據 工業和信息化部發布的指導文件精神,各工業雷管生產企業的安全改 造都應符合指導意見的要求。因此,本項目的研究成果也將成為相關 企業採用先進技術、改造落技術和生產線的一個選項。在國內將有非 常好的推廣應用前景。

參考文獻