科技日报记者 朱虹 通讯员 王程乘
走进哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(以下简称“哈电汽轮机”)的生产厂区,偌大的生产车间里,不见往日工人扎堆忙碌的场景,只见巨型数字大屏实时跳动着生产进度、设备工况、质检等数据,各类数据毫秒级更新、全程同步流转。依托5G、数字孪生、AI智能检测等新技术,这家拥有70年历史的老牌国企,正掀起一场全方位的数智变革,让传统装备制造焕发全新生命力。
从1956年建厂至今,哈电汽轮机深耕煤电汽轮机、核电汽轮机、燃气轮机等的研发制造七十载,是国内能源装备制造领域的标杆企业。就在不久前,企业成功通过智能制造能力成熟度(CMMM)四级评估,成为黑龙江省首家斩获该项认证的制造业企业,为黑龙江老工业基地数字化转型树立了样板。
全套数智体系的落地,让企业综合产能大幅提升,智能检测效率跃升了70%以上,数字化转型成效实实在在、可感可测。
实现全流程升级
生产车间是智能制造转型的主战场,也是哈电汽轮机数智变革最直观的展示窗口。针对重型装备制造工序繁琐、人工依赖度高、换产效率低、质检误差大等行业痛点,企业对各分厂产线开展全方位智能化改造。
踏入哈电汽轮机叶片分厂车间,整洁的智能产线让人眼前一亮。整条生产线有序运行,几乎看不到工人的身影。精准灵敏的机械臂有序完成叶片抓取、定位、加工工序,自动导引车(AGV)穿梭往来,在产线与零部件仓库之间精准转运物料,全程无人干预,实现自动闭环。

“这是汽轮机行业首套中小叶片全工序、全流程自动化产线集群,也是我们数字化改造的标杆场景。”哈电汽轮机数字信息部副总监范禹介绍,“我们依托5G技术搭建柔性制造管控系统,相当于给整条产线装上了‘超级大脑’和‘神经中枢’,实现了叶片来料入库、赋码标识、智能加工、锯铣打磨、自动抛光的全流程贯通。”改造后,机床综合利用率直接提升8%,综合产能提升20%,彻底解决了以往小批量、各型号叶片生产换线慢、效率低的难题。
焊接是汽轮机核心部套制造的关键,也是传统重工业生产中最艰苦的工作之一。进行汽轮机核心部件焊接作业,需要将工况温度维持在350℃以上,高温炙烤、烟尘弥漫是常态,工人劳动强度大、作业环境恶劣,且人工焊接精度极易受状态影响,质量稳定性难以保障。
如今在哈电汽轮机冷作分厂,这一现状被改写。车间内全新的司太立智能焊接产线投入运行,焊接机器人精准作业,数字化管控系统全程把控焊接参数、温度、轨迹,实现关键部件柔性自动化焊接,使高压部套产能提升了20%。

数智化升级不只覆盖生产加工环节,更贯穿产品质检全生命周期。在哈电汽轮机质检区域,三坐标测量仪、激光雷达等数字化设备全域布设,对产品零部件进行全方位数据采集。高清拍摄设备实时捕捉产品细节,并将拍摄的图片毫秒级上传云端,由AI系统智能分析研判,焊缝偏差、缸体内壁细微裂纹等人工难以察觉的瑕疵,都会被精准识别、快速预警。
依托全域数字化改造,目前哈电汽轮机5G专网已覆盖16万平方米生产厂区,数字孪生、三维建模技术全面落地,机械加工、焊接、热处理、装配等核心业务全部实现数字化。企业已获评10余项国家级数字化转型示范场景,建成5个黑龙江省先进级数字化(智能)示范车间,关键工序数控化率超90%、设备联网率超95%。
打造集成化智慧设备
在产线智能化改造的基础上,哈电汽轮机跳出传统“重产品、轻服务”的单一模式,依托哈电发电设备国家工程研究中心,持续迭代智能装备技术、升级研发场景,搭建专业化智能产品开发实验室,推动汽轮机装备从单一模块化单品,向系统化、集成化智慧设备升级。
叶片是汽轮机的“心脏部件”,细微的振动偏差、微小故障隐患,都可能影响整台机组的运行效率,甚至引发安全事故。为破解叶片运维难题,企业研发团队深耕叶片故障研究,成功自主研发“汽轮机叶片振动在线监测及诊断系统”。
“以往叶片运维多靠机组停机后人工进行巡检,滞后性强、隐患排查不彻底,很难做到提前预警。”哈电汽轮机工程研究中心副总经理关淳介绍,“我们这套系统采用非接触式智能监测技术,能够24小时实时捕捉叶片振动信号,通过大数据分析精准研判设备状态,实现故障早发现、早预警、早处置,从源头杜绝机组安全隐患,填补了国内汽轮机叶片智能运维的多项技术空白。”
除了产品智能化升级,企业还聚焦客户现场运维痛点,搭建起5G+AR虚拟远程协作站,打破地域和技术壁垒。在使用该公司设备的电厂运维现场,工作人员只需佩戴搭载5G模组的AR眼镜,就能一键连线哈电汽轮机远程技术会议室,实时传输现场影像、同步进行语音沟通。
“以往需要专家赶赴现场、耗时数天才能解决的运维难题,现在能远程即时解决,极大缩短了客户停机等待时间。”范禹说。
目前,哈电汽轮机自主研发的轴系扭振监测诊断、高温部件寿命评估、通流能效管理等10余套智慧化运维产品,已在全国40余家电厂落地应用,推动发电企业智慧建设从厂级整体智慧化,向设备、部件精细化智慧化纵深推进,让企业从单纯的装备制造商,转型为综合能源服务解决方案提供商。
建立一体化管理体系
数字化转型不只是生产和设备的智能化,更是管理体系的全方位升级。哈电汽轮机以数据为核心抓手,打破设计、生产、质量、安全、财务等全业务数据壁垒,让零散、割裂的静态数据,变成企业高质量发展的动态驱动力。
在研发设计源头,企业摒弃传统人工绘图、线下对接模式,搭建起模块化设计、设计工艺制造一体化两大数字化平台。依托参数化设计工具和仿真知识库,企业彻底打破研发、工艺、制造协同壁垒,实现各环节无缝衔接。以往需要数天甚至数周完成的叶片绘图、管道布局等工作,如今压缩至数小时即可完成,产品研制周期大幅缩短。
在生产管控环节,升级后的制造运营管理(MOM)系统成为核心中枢。企业可实现从生产计划下达、物料精准配齐到生产制造执行、产品质量追溯的全流程数字化闭环管控。管理人员可实时查看各车间、各工序生产进度,动态调度生产计划,在线监控设备运行状态,彻底破解了传统制造分段管理、数据割裂、管控滞后的行业难题。
同时,企业深度融合制造执行、企业资源计划、质量管理等核心业务系统,搭建一体化数字业务平台,打破各部门、各业务板块的信息孤岛,实现研发、规划、制造、质控、交付全流程数据贯通,大幅提升跨部门协同效率。
“我们把企业所有核心业务——人、财、物、产、供、销全部纳入数字化决策体系,彻底告别了过去分散式、人工化的管理模式。”范禹介绍,如今企业的业务数据与财务核算同源互通,不仅让经营管控更精准、成本核算更清晰,还能实现风险提前预警,持续释放数据价值,为企业科学决策提供坚实支撑。
哈电汽轮机副总经济师柳康表示,站在新起点,哈电汽轮机将全力打造全互联、高透明、深智能、柔性敏捷、绿色低碳的重型装备智能制造基地,输出可复制、可推广的行业数字化转型方案,以硬核数智动能,持续助力我国高端装备制造业高质量发展。

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