电气时代网 电气时代网 电气时代网

电器工业如何高质量发展?

当前,智能制造、工业互联网、大数据及5G通信等新一代信息技术作为数字化转型的关键支撑力量,正在不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态,推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。电工行业正处于由数量和规模扩张向质量和效益提升转变的关键期,支撑发展的要素条件发生了深刻变化,迫切需要加快创新发展步伐,从规模、成本优势转向质量、效益优势,实现高质量发展…

中国电器工业协会副秘书长、机械工业北京电工技术经济研究所副所长王琨

近年来,电网出现了一些新的动向,先后提出了智能电网、能源互联网、综合能源系统、全球能源互联网、再电气化、泛在电力物联网和透明电网等概念。可以说,这是从另外一个维度表征了我国现在行业面临的发展趋势。中国电器工业协会副秘书长、机械工业北京电工技术经济研究所副所长王琨认为,在未来的5~10年内,电力设备本身并不会出现革命性的变化。无论是储能技术、氢能技术的出现,还是新型电力设备的研制,都是在现有的工业基础上发展起来的。但是,新技术的整合将是电力工业未来发展的一个必然趋势。“中国制造2025”中明确指出,未来我国的电力装备将不在是单纯的追求产品的技术性能、参数指标以及容量的提升,而是要综合发展,从行业、企业的层面提质增效和转型升级。从产品本身来讲,则是要提高可靠性和安全性,向智能化和绿色环保的方向发展。  

不难看出,电网发展的这些新动向都有着动向下的共同特征:广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控和开放共享。

 “中国制造2025”路线图里面对关于智能电网下的关键技术总结如下:

1)发电领域:主要包括常规大电源基地(煤电、水电和核电)、大规模可再生能源和分布式能源等电源的接入和协调运行技术。

2)输电领域:主要包括大电网的规划技术、电力电子技术、输电线路运行维护技术、输电线路状态检修技术和设备全寿命周期管理技术等。

3)调度领域:主要包括大电网安全稳定分析技术、仿真建模技术、经济运行技术、综合预警和辅助决策技术、大电网控制技术、安全防御技术以及运行管理技术等。

 4)变电领域:主要包括变电站信息采集技术、智能传感技术、实时检测技术、状态诊断技术、自适应/自优化保护技术、广域保护技术、协调控制技术和站内智能一次设备技术等。

 5)配电领域:主要包括配电网经济运行、智能预警、辅助决策、安全控制、设备管理、电能质量、智能配网设备、大规模储电和电动汽车变电站技术等。

 6)用电领域:主要包括高级量测技术、双向互动营销技术、用户储能技术和用电仿真技术等。

 

电工企业的应对

电工行业属于离散型制造,离散型制造业的生产特点主要表现为:按定单生产、按库存生产;多品种、小批量或单件生产;产品的质量和生产率很大程度上依赖于工人的技术水平;自动化主要集中在单元级(如数控机床),自动化水平相对较低;离线状态下检验关键部件、工序的加工质量;产品的工艺过程经常变更。

1. 开展智能制造的目标及具体方法

我国开展智能制造试点示范对离散型制造业的目标是:开展智能车间/工厂的集成创新与应用示范,推进数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯以及智能物流等试点应用,推动企业全业务流程智能化整合。

开展的具体方法:①推进生产设备(生产线)智能化。通过引进各类符合生产所需的智能装备,建立基于CPS系统的车间级智能生产单元,提高精准制造、敏捷制造能力。②拓展基于产品智能化的增值服务。利用产品的智能装置实现与CPS系统的互联互通,支持产品的远程故障诊断和实时诊断等服务。③推进车间级与企业级系统集成。实现生产和经营的无缝集成和上下游企业间的信息共享,开展基于横向价值网络的协同创新。 ④推进生产与服务的集成。基于智能工厂实现服务化转型,提高产业效率和核心竞争力。

2. 离散型智能制造模式要具有的要素条件

1)车间/工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产和运营全流程数字化管理。

2)应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化;建立产品数据管理系统(PDM),实现产品数据的集成管理。

3)实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成。 

4)建立生产过程数据采集和分析系统,充分采集生产进度、现场操作、质量检验、设备状态和物料传送等生产现场数据,并实现可视化管理。 

5 ) 建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产和能效的全过程闭环管理;建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流和成本等企业经营管理的优化。 

6)建立工厂内部互联互通网络架构,实现设计、工艺、制造、检验和物流等制造过程各环节之间,以及与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的高效协同与集成,建立全生命周期产品信息统一平台。 

7)建立工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力;建立功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。 

中国电器工业协会副秘书长、机械工业北京电工技术经济研究所副所长王琨认为,对于高质量发展目前尚没有一个十分明确的定义,但提质增效是行业发展的永恒主题。如何提质增效,不仅要从企业内部下功夫,更要借助外力来帮助自己改变,促进、缩短这个改进的进程。因此,新的技术给我们提供了一个有力的契机,如果我们这次没有抓住,那么接下来就可能会落后,而抓住的企业则会形成新的比较竞争优势,重塑市场竞争新格局。智能制造、大数据、5G和人工智能等都是技术手段,我们要用好这些手段,而不要盲目跟风。例如,从很多的智能制造实施案例中我们发现,有些时候人的介入恰恰是提高生产质量的一个关键。 

电器工业高质量发展的三个重要途径是: 

1)理解电工行业智能制造发展战略意义、目标、路径和重点;分析“新能源、新材料、新制造”带来的新机遇;研发能源技术与信息技术深度融合的新产品、新系统;分析“三型两网”转型等下游用户行业新需求带来的机遇与挑战;理清企业发展的目标与路径;制定企业发展的战略与计划。 

2)融入智能制造新技术,提供电工智能新产品:先进传感器、控制系统、信息系统软件和互联网技术;电机技术与伺服电动机技术;传动系统技术与智能机器人技术;智能制造的新部件,新系统;智能制造新模式催生的新产业、新企业。 

3)应用智能制造新技术,提升电工装备智能化:智能装备新技术;智能工厂新技术;企业软件新技术;能源产品与设备的信息化、网络化和智能化;电力系统与网络的信息化、智能化、大数据和云计算。