电气设备制造行业智能工厂研究

电气设备制造行业智能工厂研究

丁秋刚

新疆旷宇项目管理有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：现如今，我国是信息技术快速发展的新时期，在信息通信技术和先进制造技术融合发展的推动下，传统制造正朝着以数据驱动整体资源配置，对制造过程实现精准控制的新一代智能制造不断发展，不同行业的制造企业都在积极探索智能制造的应用以及智能工厂建设。电气设备是支撑电力传输、配送和用电稳定的核心设备，是保障能源稳定安全供给和国民经济发展的重要基础。电气设备制造行业是典型的离散制造模式，容易受到市场环境和用户需求变化的影响，随着劳动力等生产要素成本不断上升、产品需求多样化、行业内部竞争加剧，急需推进制造过程智能化，充分有效利用生产资源，使电气装备制造企业实现提质增效、转型升级。

关键词：工厂；电气系统；节能技术

引言

工厂电气系统节能措施所涉及的内容较多，在供配电系统节能方面，可以从补偿功率因素、计算负荷、治理谐波及选择合理的变配电设备等几个层面入手。在电气照明节能方面，可以从合理选择照明设备、控制照明亮度和采取光纤照明灯几个层面入手。在工厂电气设备方面，可以从空调系统、给排水系统、电动机以及其他典型设备等层面入手。在计量和管理方面，可以从计量电能与冷热量、计量空调系统与能量消耗等层面入手。在能源综合利用方面，可以从太阳能、地源热泵、冰蓄冷系统、储热式电采暖系统和风力发电系统等层面入手。在此基础上，通过对工厂电气系统日常运营管理工作的详细分析，确保选择的节能措施具有高效性，在降低工厂能耗总量的同时，实现提高工厂经济效益和能源可持续发展的目标。

1强化电气安全的意义

根据各项事故统计资料，电力工程施工过程中的很多事故不是因为施工人员技术水平较低，而是施工人员缺乏安全意识。提升施工人员的安全意识是确保电气安全的重点，工厂企业需要对电气人员开展安全教育和培训。各工厂企业需要将安全放在第一位，以预防为核心，在职工中树立安全意识，积极制定健全的企业事故防范机制和长效管理制度；要坚持以人为本，监管部门需要加强本职工作，增强对建筑施工安全生产的监督与管理，强化对施工人员的监督和管理，加大行政执法力度，严禁安全隐患产生，保证生产安全性。

2电气设备制造行业智能工厂研究

2.1射频识别技术

RFID是RadioFrequencyIdentification射频识别的缩写，作为焊装、涂装、总装车间数字化的一个热门应用点，其载码体内可以承载各种生产信息并可实现车体跟踪功能，被广泛应用于各大整车厂。但是RIFD的合理使用，且如何符合实际的工作情况是电气控制系统规划设计时需考虑的重要因素。（1）环境温度以某涂装车间为例。在电泳及面漆喷涂烘干的区域，车体进入到烘干室内后，温度达到180℃，并且在烘干室内持续保持停留50min，反复的高温、冷却对载码体本身的性能要求极高。目前国内的载码体厂商对于高温的承受性能尚未达到国外顶级产品的水平，如对上述工况无法适应，将导致频繁地更换载码体且全车间的信息系统将处以断点状态。如果智能工厂的自动化线体以生产计划、车型识别为驱动原则，耐高温并预留设备层决策功能，上述信息丢失情况下，电气控制系统应具备设备层手工状态确认功能。（2）电磁干扰及静电干扰在焊装的高速辊床线体内、涂装面漆的喷漆线、总装的非接触供电的AGV，对RFID的使用应做到电磁屏蔽及静电干扰。焊装工艺线体内一般在滑撬的下方安装载码体，为保证不受焊接过程的大电流产生的电磁干扰，线体内的滑撬与车身、载码体与滑撬本体均需要做到电磁隔离；涂装面漆的喷涂过程中，根据涂装工艺要求使用静电喷涂的方式，载码体考虑不被面漆覆盖的同时，仍需要考虑机器人喷枪与载码体的距离，避免静电干扰，影响数据的存储；在总装的非接触供电AGV的附近，对载码体位置的摆放尤为关键，此非接触供电产生的电磁干扰严重影响读写距离。

2.2严格实施交接班制度

工厂企业电气安全运行需要全面实施交接班制度。交接班工作是一项看似简单，实际上需要交接班人员耐心、细心、严肃对待的工作。相关工作人员要详细填写各种记录，加强环境卫生；当有操作任务时，应给下一班提前做好准备工作，需要为相关人员介绍管理的设备的运行方法，以及备品备件等完整与否。接班工作人员需要详细了解交接内容，认真核对模拟图板与现场运行方式，在交接班记录簿上签名。2.3智能工厂建设核心——MESMES是面向车间执行层的生产信息管理系统，可以为企业提供包括生产计划管理、物流配送管理、生产执行管理、人员和设备管理、质量管理等功能，是实施高效自动化生产安排、产品制造和质量检验的基础。同时，MES可以实时采集车间内的设备异常信息，为生产过程中的异常处理、设备及时维修保养提供了便利。以中低压电气柜生产企业为例，生产过程包括壳体加工、铜排加工、零部件检测、装配和实验测试几个环节。将生产线升级自动化后，可以利用二维码、条形码等电子标签对物料、零部件或者产品进行标记，在关键工序处利用电子标签对物料、零部件等进行信息收集。这些数据上传到数据中心后，经过处理分析可以显示在车间内的看板上，便于跟踪在制品信息，实现流程与产量控制和工序流程管理。车间内所有设备实现联网后，可以及时获取设备当前的状态信息，实现异常控制，并且可以为设备的保养维修提供预警信息。在质量管理方面，可以利用MES实现产品和物料的追溯，发现不合格产品时可以快速定位到是采购物料不合格、某个工序的设备故障或是操作人员失误导致，通过统计数据可以帮助企业找到产品质量提升的路径。

2.4制定有效的电机设备检修方案

工厂在开展日常工作与管理的过程中，主要以监控手段和数据采集系统得到的数据为主，对电气系统中的各类电气设备进行调度与优化，确保工厂电气系统的节能降耗目标有效实现。通过对电机运行状态的实时监测，能够随时掌握电机的输出电流、输出转矩和输出电压等输出特性参数，并且利用合理的传感器，对这些参数进行有效采集和监测，将检测结果结合到负反馈环节中，使电机闭环控制操作顺利实现，提高电机的运行特性以及运行效益。工厂还要确保制定的电气维修机制具有较高合理性和可行性，对电机的运行状态进行定期全面检查，结合对应检测系数，对电机的运行状态进行分析和确认。建立现代化电机运行状态数据库，利用数据分析技术提前预判电机故障，提高维修工作的针对性，实现节能降耗目标。

结语

本文通过新建工厂及数字化转型背景下产线改造过程中获得的经验及发现的问题，进行了总结归纳，对未来智能工厂的自动线电气控制系统设计提供参考，并以智能工厂发展为方向逐步完善优化设计思路，为汽车智能制造的全面转型提供支撑。

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