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'''电能表的智能化柔性生产方法'''河南许继仪表有限公司（以下简称许继仪表）自2010年开始进行电能表智能化生产线研究与应用，智能化产线投入使用后，人均产能由80只提升到260只，生产效率提升3倍，节省一线操作人员60%，产品质量由4.7西格玛提升至5.5西格玛，单只电表生产能耗降低10%，工人劳动强度大大降低，作业安全保证性、舒适性明显增强。推行精益生产模式，生产现场和办公室都取得5S一级认证，研制智能自动化生产线，实现关键工序自动化生产。
关键词：智能化；柔性生产；许继仪表；智能制造；
==一、案例简介==
许继仪表结合自身的产品特性，改进了产品设计，改进了工艺流程，改进了国内市场上常用的自动化设备，最终率先建成了全国首条最先进和最适用的电能仪表智能化生产线，自动加工，实现智能化柔性生产。一方面组件许继仪表智能化生产线体，生产产品加工采用自动化生产设备，每条线配备了各种功能自动化设备20多台；另一方面完成信息实时采集，加工设备可根据生产订单、线体编号、物料编号等内容自动生成产品信息，并自动打印标签，标签附有二维码，在后续工序中可以方便实现实时生产信息的读取和历史生产信息的追溯。
==二、案例背景介绍==
2010年，国家电网加大电网改造力度，对智能电表的需求量加大，河南许继仪表的压力随之加大，面对质量不理想，交期不能满足要求，员工加班加点还不能完成任务的现状的事实，许继仪表决定进行智能工厂建设。
许继仪表自2010年开始进行电能表智能化生产线研究与应用，智能化产线投入使用后，人均产能由80只提升到260只，生产效率提升3倍，节省一线操作人员60%，产品质量由4.7西格玛提升至5.5西格玛，单只电表生产能耗降低10%，工人劳动强度大大降低，作业安全保证性、舒适性明显增强。2018年实现销售收入12.2亿，利润0.7亿。
==三、案例应用详情==
===1.总体应用框架===
许继仪表通过精益生产模式，设计智能自动化化生产线，实现关键工序自动化生产，己建成企业资源计划（ERP）、产品生命周期管理（PLM）、仓库管理（WMS）等系统，在建高级计划生产排程（APS）、制造执行（MES）、数据采集与监视控制（SCADA）、全员生产维护（TPM）、运输管理（TMS）等系统，努力打造国家级智能电表智能制造标杆企业。
===2、关键技术应用详情===
许继仪表实现智能化柔性生产的主要方式如下：
1）组建许继仪表智能化生产线体。生产产品加工采用自动化生产设备，每条线配备了各种功能自动化设备20多台，包含8台自动化焊接机、4台自动化螺钉机器、3台工业照相机器、2台自动化机械抓手等。①焊接工位，配备8台全自动焊接机器，设定焊材型号、焊点坐标、焊接时间、送锡速度，实现线路板组装的自动化焊接，同时由于焊接过程一致性、可控性，有效减少了虚焊、漏焊等缺陷，提高了焊接质量。②组装工位，配备了自动化螺钉机器，实现自动安装，同时可根据客户实际需要，选择螺钉打紧、螺钉不打紧、打进指定圈数等，同时检测安装结果，不合格时提供声光报警，提醒管理人员进行人工干预。③外观检测工位，应用了先进的机器视觉系统代替人工来做测量和判断，采用3台高精度的工业照相机，结合电表的扩展通讯功能，控制系统向电表发送切换显示命令，相机对外观进行配合拍照，并将照片与数据库内的标准图形进行比对识别，自动判断结果。④误差调检，使用0.05%级别高精度源，保障可靠的测量精度。控制系统对软件进行智能化控制，实现自动调试、检验。调检仓出现多个表位同时失败时，软件自动作出误判结论，自动进行二次操作。调检仓出现同表位多次失败时，软件自动作出表位故障结论，报警提示管理人员干预排查。调用软件根据加工的进程，自动切换调试、检验软件，并在切换过程中，检验软件对调试结论进行判断，对不合格电表进行识别、剔除。⑤上下料机械手工位，根据不同的工艺要求，将单表流生产线与电能表托盘运载线进行衔接，根据生产线控制系统采集到的信息，对生产线上的电能表进行上料抓取和下料抓取，实现电能表自动装托盘、不合格产品自动下线等功能。
2）完成信息实时采集。加工设备可根据生产订单、线体编号、物料编号等内容自动生成产品信息，并自动打印标签，标签附有二维码，在后续工序中可以方便实现实时生产信息的读取和历史生产信息的追溯。产品进入线体时，扫描标签采集信息，自动与信息平台内的数据进行比对，防止混进的错误物料上线。上线后，运载电表的每个托盘均带有RFID卡，产品信息也随同带有RFID的托盘传输，实时记录电表在生产线上的物理位置、加工状态，实现产品的实时监控。在包装前由RFID读取电表信息，自动生成包装箱箱贴信息，最终产品信息自动导出至ERP系统，系统自动分配库房仓区、库位，由AGV小车将成品送至指定位置。物流和信息流的自动化，节约了人工成本，同时也为保证产品质量提供了数据支撑。电能表自动化批量加工保证了产品品质的一致性，另外通过大数据构建大质量管理体系，过程问题不但可跟踪可追溯，还可以根据过程中各节点的数据进行异常状态预警和预判，实现质量问题的预防与受控。
==四、创新性与优势==
本项目的创新性与优势在于以下几个方面：
（1）在焊接过程中通过视觉设备检测焊点位置，补偿或者修正焊接参数，保证焊接可靠性，同时视觉检测设备还对焊点进行拍照，由控制系统对焊点质量进行分析。
（2）外观检测工位应用了先进的机器视觉系统代替人工来做测量和判断，采用3台高精度的工业照相机，结合电表的扩展通讯功能，控制系统向电表发送切换显示命令，相机对外观进行配合拍照，并将照片与数据库内的标准图形进行比对识别，自动判断结果。
（3）通过构建数学模型、专用数据库、总控中心、加工设备和检测设备智能化等技术平台，以ERP为中心平台，联接CRM客户关系管理、SRM供应商关系管理、MES制造执行系统等四大接口系统为控制中枢，构建了许继仪表一体化的软件系统，实现了全流程智能控制体系。
==五、案例应用效益分析==
1.经济效益。电能表数字化车间的智能化柔性生产方法，可实现绝大部分组装、检测、包装、物流操作自动化进行。产品质量由99.5%提升到了99.99%，人均效率由70只/天提升至260只/天，在不增加人员的前提下单相表产能由15000只/天提升至50000只/天，仅人力成本每年节约1050万元。目前，许继仪表已经自主建成了单相智能生产线5条，三相终端智能生产线2条，实现人均日产能由70只提升至260只，质量水平达到了5.4σ（99.993%），并取得10多项技术专利。
2. 社会效益。电能表的智能化柔性化生产之前，国内电能表生产仍然是人工装配的密集劳动型，与国际先进电能表加工企业相比，自动化程度普遍偏低，产品合格率、生产效率不高。随着劳动力成本的大幅增加，逐渐出现了效率产能与成本的矛盾。如今，许继仪表已成为国内第1条涵盖电能表组装、测试、包装所有工序的电相表自动化生产线，产品效率质量与成本的矛盾得到了有效解决，为智能电网建设提供作出积极贡献。
==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]