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三菱電機智能工廠的可視化管理

來源:e-works 發布時間:2020-03-09 13:16 標簽:可視化管理(2)三菱電機(1)福山製作所(1)

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三菱電機在推進智能工廠建設時非常務實,無論是采用自動化產線、半自動化產線還是單元式生產方式,企業最關心的始終是降低成本,提升質量。

三菱電機創建於1921年,是引領全球市場的FA(工業自動化)產品供應商,擁有10萬多名雇員,是世界500強企業。業務範圍涵蓋能源、電力設備、電子元器件、家電、信息通訊係統及工業自動化係統。福山製作所主要生產低壓斷路器、計測控製器及節能產品。


在福山製作所展廳,工作人員重點介紹了三菱節能產品:能量測量單元之三菱能量測量儀EcoMonitor Plus和EcoMonitor Light;電力測量模塊、絕緣監測模塊以及節能支援軟件EcoAdviser。由此構建的綠色環保節能解決方案不僅可以進行“電力監測”,還可根據不同的使用方法構建可視化係統,確保生產設備的預防保全、穩定運行從而提高生產率。為做到真正的精益化,避免浪費,企業可根據實際需求組合增減模塊。


斷路器車間協作機器人
圖2 斷路器車間協作機器人
 
在斷路器裝配車間,考察團成員觀摩了W75、W90和W105係列斷路器的全自動組裝、檢測和包裝線,廣泛應用了六軸和SCARA機器人、機器視覺等技術,可以生產多種產品,工作人員隻負責產線的監控及故障維護。福山製作所並沒有追求完全自動化,工廠也配備有半自動產線。生產中采用哪一類產線,考量依據是經濟性,即產品生產規模大小和投入產出比。


斷路器車間全自動組裝生產線
圖3 斷路器車間全自動組裝生產線
 
福山製作所致力於斷路器產線上的生產效率改善。通過能源原單位的管理非常有效。原單位是指生產每台產品所需的能源量,是表示每台設備的生產效率指標。


能源原單位管理示例
圖4 能源原單位管理示例
 
我們觀看到通過能量傳感器、溫濕度傳感器及PLC等采集到的數據通過EcoAdviser係統實時可視化展示,每個用電節點,每道工序,每台設備,每條產線和每個車間都進行有效監測。管理人員可以EcoAdviser軟件裏根據需要配置顯示不同視角的數據圖表,便於識別浪費和改善點,然後通過小組活動提出改善措施。改善活動通常以耗能多的生產線作為樣板線進行節能改進,進而推廣到其他生產線,從而大幅提高生產率。通過改善活動,其電子基板生產線能耗削減61%。為解決斷路器組裝生產線原單位改進,導入了全自動生產線,實施收集每台設備的生產關聯信息及能源使用信息。利用可視化數據提高運轉率10%。


斷路器組裝線BI分析圖
圖5 斷路器組裝線BI分析圖
 
福山製作所不僅向全球客戶提供節能產品,自身也為構建環保綠色節能的智能工廠持續改進優化。自1997年起,福山製作所在三菱集團內部率先開始節能實踐活動改善。他們不僅實施車間的原單位管理,而且在全公司所有用電部門構建節能環境,采取進一步能夠改善的經營措施。


樓宇可視化管理示例
圖6 樓宇可視化管理示例
 
以樓宇辦公用電節能為例,通過EcoWebServer采集智能電表的實時用電量,通過數據可視化發現存在問題的地方,並製定相應措施,比如午休時間自動統一熄燈;設置各局部變電所的管理員,將用電量換算成金額作為目標管理的指標,簡明易懂;在辦公區和車間有顯示器實時顯示耗電情況,這樣公開數據的目的是提高員工的節能意識。變電所管理人員也隨時知道自己負責區域是否有問題。


可視化顯示能耗
圖7 可視化顯示能耗
 
技術上通過中央監控係統對整棟大樓的空調、照明進行集中遠程管理,在監控中心就可開啟和關閉照明燈和空調。何時開關經過數據分析後計算出來的。通過這樣的改善活動,耗能降低24%。與1997年相比,2015年電量削減了1500kw,節約1億日元。約2年半收回投資成本。



樓宇用電改進措施
圖8 樓宇用電改進措施
 
福山製作所還將其全體員工節能改善活動獲得的需求和技術訣竅應用到節能設備的研發上,推動其節能產品的發展。正因為在節能實踐中的突出貢獻,福山製作所被評為三菱電機的“節能模範工廠”。


在生產設備出現故障之前,提前獲知異常並進行維護可以避免突發性故障造成的巨大損失。福山製作所應用三菱電機自己生產的振動傳感器、電流互感器、溫濕度傳感、能量測量儀及PLC構建起可視化設備保全係統,自動監測設備的生產狀態,當出現異常時,係統報警,通過郵件機製向設備人員進行預警,啟動設備維修計劃,實現維護時間的最佳化。而且減輕了設備維護的負擔,削減了設備維護的費用。
 
設備保全示例
圖9 設備保全示例
 
李培根院士在參觀三菱電機福山製作所後指出,企業管理者需要具備“係統”的觀念和意識。他表示以往企業生產產品時隻關注基本功能,當把產品放到更大的係統中時,產品功能需求就會賦予新的意義。例如三菱的綠色節能解決方案,細致地考慮到了大係統中的每個因素,將能耗等數據進行采集並分析,從而實現了係統優化目的。
 
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