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陕西建工金牛集团股份有限公司

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    陕西建工金牛集团股份有限公司:绿色制造系统采成项目

  一、陕西建工金牛集团股份有限公司基本信息

  陕西建工金牛集团股份有限公司(以下简称“陕建金牛”)隶属陕西建工集团,1986年根据市场需求,在全国同行业中率先研发了燃气锅炉,成为中国燃气锅炉研发制造的开创者。陕建金牛有限公司凭借在锅炉行业的突出成就,成为国家技术监督局定点生产锅炉的骨干企业和中国电器工业协会锅炉分会副理事长单位,陕西《节能减排》理事会理事单位。多年来,陕建金牛有限公司先后被评为“陕西省质量效益先进企业”、“陕西省经济效益明星企业”、“重合同、守信誉企业”、“陕西省银行资信AAA信誉企业”和“陕西省文明单位”。锅炉产品中还有多项技术获得了国家新型技术专利。2013年,“金牛锅炉”被评为中国电器工业协会工业锅炉分会评委“最具影响力品牌”。

  金牛集团新厂鸟瞰图

  公司连年获得并通过ISO9001国际质量体系认证和ISO14001环保体系认证。陕建金牛以“安全、高效、节能、环保”的特点为广大用户所认可,先后被评为国家级新产品、国产精品、全国用户满意产品、质量信得过产品、商品质量和服务质量双满意产品,连续多次被评为陕西省名牌产品,获得陕西省科技进步一等奖、北京国际发明展览会金奖、新加坡国际新技术鱼尾狮金奖。

  产品销往全国各地,并出口到阿根廷、泰国、日本等国家,受到广大用户的一致好评。2008年,由陕建金牛研发生产的4台“奥运项目”160t/h燃气锅炉,在北京成功运行,为北京奥运会供热工程做出了突出贡献。

  陕建金牛研发实力雄厚,产品开发处被认定为陕西省企业技术中心,有研发技术人员近百余人,具有丰富的产品研发经验。同时,公司与西安交通大学、浙江大学等高校建立并保持着长期密切的技术合作关系,能够及时掌握科研前沿信息,在第一时间将新材料、新技术应用于锅炉生产当中,不断推动公司产品创新、改进。国内首台20t/h、30t/h、35t/h、40t/h、160t/h燃气锅炉由陕建金牛研发或制造的。陕建金牛先后开发生产了0.5t/h-160t/h燃气锅炉 、1t/h-100t/h燃煤锅炉、冷凝锅炉、系列常压锅炉等,形成了WNS系列、SZS系列、QXS系列燃气锅炉三大主导产品。

  陕建金牛已建立了计算机辅助设计、锅炉参数计算、企业资源管理及工艺管理等系统,配置了数字化弯板机、数控加工中心、数字化焊接设备等绿色制造装备,具备良好的两化融合基础。公司按照两化融合管理体系标准要求,制定了信息化战略明确了信息化规划目标、明确了企业要培育的信息化新型能力、组建了信息化技术团队、建立了两化融合管理体系、制定了信息化和数字化车间建设规划和信息化项目管理制度,在信息化项目建设中严格贯彻各项管理制度。

  2016年期末,陕建金牛固定资产规模为20550万元,固定资产规模20550万元,营业收入25492万元,利润总额1148万元。根据中国电器工业协会工业锅炉分会的统计,主要产品国内市场占有率达9.8%,公司主要产品及技术为国内先进水平,公司的新厂区项目按照国家绿色制造相关要求进行建设,通过项目建设,可大幅提升企业绿色化率、生产效率,提高产品质量、降低成本,将企业打造为具有国际竞争力的行业龙头企业,通过项目实施成果的复制推广,可迅速提升国内锅炉行业绿色制造水平,推进行业企业转型升级。

  新厂设备安装

  二、开展绿色制造系统集成工作的总体思路

  陕西建工金牛集团股份有限公司绿色制造系统集成项目将围绕锅炉设备绿色关键工艺系统、绿色生产过程、绿色关键节能环保装备集成技术的核心要素等展开研究,以促进行业整体转型升级为指引,侧重于解决行业绿色制造共性问题,通过锅炉装备绿色关键工艺系统集成项目模型设计、仿真、验证和集成技术研究、突破和应用,规范和优化行业绿色关键工艺业务流程,带动企业实现覆盖关键工艺流程和供需环节的绿色制造系统集成改造,建立典型绿色制造技术、绿色制造过程、关键设备运行及云服务的系统及相关标准,并通过项目实施与系统集成应用进行修正和完善,以全面提升行业绿色制造中的效率、质量、成本和安全等目标,从绿色关键工艺系统的核心业务模型、关键要素和数据流模型等方面展开相关工作:

  第一,对锅炉设备绿色关键工艺系统的业务活动进行详细分析,建立绿色关键工艺系统的总体架构模型,对业务运行中的核心业务活动进行分析,优化业务流程。

  第二,对绿色关键工艺系统的关键要素进行重点分析,如绿色BOM的转换与数据集成、绿色生产计划编制层次与方法、绿色物料配送模式等,进行详细的设计,为行业解决这些共性问题提供指引;

  第三,通过绿色关键工艺系统建立数据流模型,对绿色关键工艺系统的核心数据流进行设计与规范,同时明确对系统中核心基础数据的管理要求,使数据的规范与业务运行的深度与精细化程度关联;

  第四,通过抽象绿色关键工艺系统的核心指标,构建起绿色关键工艺系统评估模型,对绿色工艺水平和能力进行评估,以指导企业不断完善与提升绿色关键工艺系统能力。

  三、项目实施总体目标

  以《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》、《绿色制造标准体系建设指南》为指引,以研制新一代高效节能环保工业锅炉产品为牵引,针对锅炉行业设计、制造及服务中技术、过程及环境资源绿色化不足的瓶颈问题,通过产学研用形成协作式联合体,突破3项高效节能环保装备绿色工艺与装备关键应用技术,构建集绿色设计、绿色制造工艺、绿色制造关键技术装备创新和应用、智慧能源管理深度融合的高效节能环保装备绿色制造车间;面向高效节能环保装备制造全生命周期环节,打造集绿色设计、绿色制造于一体的绿色创新设计、绿色制造工艺与设备应用及绿色智能云服务的绿色制造新模式;降低产品资源能源消耗,减小对生态环境的影响,提高产品制造的绿色化水平,加快绿色发展,改变高投入、高消耗、高排放的传统发展模式,构筑绿色制造体系,推动行业绿色制造竞争能力的整体提升,提升行业国际竞争力。

  项目将围绕以上工作,建立陕建金牛锅炉绿色制造新模式,形成4项绿色制造企业标准,引领行业先进绿色关键工艺技术的推广应用。

  四、 总体任务

  1、构建绿色设计/绿色供应链信息数据库和平台

  (1)绿色运营管理子系统

  (2)绿色产品设计及产品数据管理平台

  (3)绿色园区网络设计

  (4)可视化生产指挥调度中心

  (5) 以客户为中心的绿色锅炉智能服务云子系统

  2、实施关键工艺技术的创新和绿色化改造

  (1)关键工艺技术的创新突破和引领

  (2)绿色工艺设计与仿真

  (3)制造车间绿色生产过程仿真与虚拟监控子系统

  (4)基于精益的绿色车间制造执行子系统

  (5)面向制造、安装与服役过程的质量大数据分析

  3、推进绿色装备和材料的创新和集成应用

  (1)高效节能环保锅炉绿色制造工艺与装备应用子系统

  (2)基于物联传感的绿色制造装备运行状态监测子系统

  (3)智慧能源管理子系统

  (4) 光伏能源发电系统

  4、制定绿色设计/绿色关键技术/绿色供应链标准

  (1)产品绿色设计标准

  (2)绿色工艺设计标准

  (3)绿色试验标准

  (4) 绿色安装与交付标准

  5、生产绿色产品/创建绿色工厂/构建绿色供应链

  (1)绿色制造业务层级架构设计

  (2)绿色制造系统功能架构设计

  (3)绿色制造系统集成架构设计

  智能制造大会

  五、实施路径

  本项目总投资18825万元,项目责任单位是陕建金牛,联合西安讯生、西安交通大学等国内知名的核心装备供应商、高校及陕建安装等企业。充分发挥陕建金牛在锅炉装备绿色制造工厂/车间技术体系研究方面的优势,西安交通大学在智能锅炉研制及仿真计算等方面的优势,西安讯生在绿色制造领域雄厚的系统集成实力、项目实施实力等研究和应用方面的优势,及陕建安装在锅炉设备产品研发设计、工艺制造能力、研究成果产业化方面的优势,加强技术合作和技术创新,形成稳固、可持续合作的绿色制造产学研用创新人才队伍,保证项目的顺利实施。各参研单位的分工情况如下:

  (1)陕建金牛:总体负责本项目的实施工作,搭建绿色制造数字化研发平台,构建由绿色化柔性生产线、设备运行状态监测系统、绿色制造执行系统等构成的绿色制造工艺与装备应用平台,实现锅炉产品的高效、高质量、低成本及绿色化制造,建设智慧能源管理系统,实现工厂节能优化,建设智能云服务平台,实现锅炉行业和客户的远程服务,同时,建设工业现场网络、数据中心与备份及信息安全等绿色制造支撑环境。

  (2)其他企业及研究机构:负责本项目关键技术的研究和开发工作,包括设备运行状态监测系统架构、绿色制造关键业务系统研发、绿色虚拟制造模型、绿色制造标准等。

  通过项目建设,形成企业-高校-公司联合的产学研用模式,对项目申报的各项任务进行研究和验证,在完成理论研究、技术研发和产业积累的同时,为企业、高校、公司培养一批精通绿色设计与制造协同运行、绿色生产过程管理、绿色装备互联互通、绿色工厂评估标准和相应技术的工程师、研究生及标准验证人员,从而为相关行业、相关企业的绿色制造建设贡献力量,达到标准研究服务企业和行业、服务国家、服务社会的目的。

  六、项目成果应用分析

  1、经济效益分析

  项目完成后,可实现陕建金牛锅炉生产效率提高,运营成本降低,产品研制周期缩短,产品不良率降低,单位产值能耗降低。在行业内形成示范引领效应,快速推动国内锅炉产业健康可持续发展发展,促进现有技术水平的完善和管理水平的全面提高,使国内产品的研发与整体设计与制造水平跃居国际先进行列,在全国范围内为我国装备制造企业树立绿色制造典范,并能有效的提高企业的综合竞争力。

  (1)绿色创新设计:利用其工厂仿真、基于参数化和模块化的三维设计、三维工艺规划和仿真优化等绿色虚拟设计、虚拟装配和可视化工艺等先进技术,改变了传统设计制造串行、新工艺试验反复试错、新品试制周期长、设计制造协同效率低等现象,给行业创新设计提供了新示范,对新品研制周期的缩短促进明显。

  (2)绿色仿真优化和灵活生产:利用数字化工厂技术,对工厂生产与物流、产品生产水平与能力等进行仿真优化,帮助企业进行评估与检验。同时,数字化工厂技术的应用使得工厂设计不再是各部门单一的流水作业,各部门成为一个紧密联接的有机整体,有助于工厂建设过程中的灵活协调与并行处理。此外。在工厂生产过程中关联产业链上的各个节点,增强生产、物流、管理过程中的灵活性和数字化水平。

  (3)缩短产品上市时间、提高产品竞争力:数字化工厂能够根据市场需求变化,快速、方便的对新产品进行虚拟化仿真设计,加快新产品设计成型的进度。同时,通过新产品的生产工艺,生产过程进行模拟仿真与优化,保证了新产品生产过程的顺利性与产品质量的可靠性,加快产品上市的时间,在企业间的竞争中占得先机。

  (4)在制造管理方面,通过项目实施,建设覆盖基于精益的绿色车间制造执行系统,实现生产制造全过程数字化管理,自动采集工序完工与质量等信息,实现产品制造过程质量信息100%可追溯,开展质量大数据的研究,创建一个数字化的闭环决策过程,利用数据分析挖掘技术发现质量数据中存在的潜在规律以指导产品设计和工艺的改进。

  (5)在制造装备方面,通过项目实施,全面推广应用绿色化、数字化、绿色化设备,包括蛇形管绿色生产线、烟管绿色生产线、膜式壁绿色生产线、锅筒绿色生产线及管板绿色生产线等,实时动态采集制造过程数据,实现锅炉制造过程感知。

  (6)节约资源、降低成本、提高经济效益:通过数字化协同设计与仿真平台开展产品的虚拟设计与验证,最大程度的降低物理原型的生产与技术变更,有效减少资源浪费、缩短生产周期、降低研发与制造成本。

  (7)提升产品质量:利用数字化工厂技术,能够对产品设计、产品原料、生产过程进行严格把关与统筹安排,降低了设计与生产之间的不确定性,从而提高产品数据的统一性,方便进行质量规划,提高产品质量。

  2、社会效益分析

  对《中国制造2025》落地实施主要有以下促进作用:

  (1)实现锅炉装备转型升级,优化产业结构,带动行业整体提升

  本项目实施对于加快产业转型升级,提升生产效率、技术水平和产品质量,降低能源资源消耗,实现制造过程的绿色化发展具有重要意义。

  (2)提升资源整合,实现锅炉装备核心部件的全数字化研发设计制造

  本项目将提升设计、制造、试验、服务全过程数字能力,为企业提供锅炉装备的研发平台,提升核心部件的研发设计制造能力,推动制造业向数字化、绿色化发展,带动和促进锅炉装备设计制造技术的研究。

  (3)提升锅炉装备精益生产管理能力

  建设企业资源管理系统,实现生产计划与作业计划排程,并与制造执行系统进行集成应用,实现管理信息与制造系统的有效衔接。建设覆盖核心车间与工序的制造执行系统,实现生产制造全过程数字化管理,利用数据分析挖掘技术发现数据中存在的潜在规律以指导产品设计和工艺的改进。

  (4)提升锅炉装备绿色化、数字化、网络化、智能化制造能力

  本项目提出具有创新性的锅炉装备数字化解决方案,并在计算机设备上进行生产过程的模拟仿真,分析优化产线布局和生产管理模式。建立数字化制造平台,提升锅炉装备制造过程数字化、网络化、绿色化水平,为我国装备制造业的数字化、网络化、绿色化制造提供应用示范。

  (5)提升锅炉装备绿色化、数字化、智能化试验检测能力

  通过对试验装置的绿色化、数字化、绿色化改造,实现试验设备的数字化控制和监测,提升试验系统的数字化和绿色化水平,同时也提高试验设备运行的可靠性和试验效率,缩短锅炉装备的研发周期,满足日益增长的锅炉装备检测需求。

  项目实施可有效缓解国内锅炉绿色创新设计与绿色制造短板,助推锅炉产业升级转型,项目的实施具有良好的经济效益和社会效益。

    (此文章内容由参赛方提供)