10　精密机械零部件数字化车间试点示范——山东威达机械股份有限公司

一、项目实施背景与状况

（一）项目实施背景

目前，国内钻夹头行业平均生产效率约为132支/（人·班），国外钻夹头行业平均生产效率约为791支/（人·班），约是我国的6倍。相关公开资料显示，国内有数百家夹具类产品生产企业，数万家手动和电动工具、汽车零部件、小型电机、中小型阀门和泵类等零部件类产品生产企业，普遍存在着自动化生产水平低，面临着我国劳动力逐年减少的压力。

为应对上述问题，保持我国制造业竞争力，未来数年我国制造业特别是零部件制造业，将迫切需要进行大规模自动化智能制造升级改造。

山东威达机械股份有限公司（以下简称山东威达）组织开发的世界首套钻夹头智能制造车间技术方案，全部建成投产后，山东威达的钻夹头生产效率将由原来的人均约184支/（人·班），提高到约3000支/（人·班），车间生产效率将达到国外钻夹头平均生产率的3.8倍。

（二）项目实施主要思路及目标

山东威达发挥苏州德迈科电气有限公司的智能制造整体解决方案能力、济南第一机床有限公司的数控机床开发能力及钻夹头等机械零部件大批量生产能力于一体的综合优势，成功开发了“低成本实现智能制造方案”。每条生产线建设成本只有国外类似功能的生产线成本的40%～50%，可大幅度降低制造业人工成本，较好地解决了我国用工成本快速上升及招工难等问题。同时，提高产品质量稳定性、降低工伤事故率。

二、项目主要实施内容

项目总投资为9 267万元，改造厂房面积27 650平方米，定制桁架机器人144套、集群数控系统和自动组装设备各24套，购置数控卧车38台；改造原有318台旧数控机械加工设备，建成48条低成本精密零部件智能制造示范生产线和配套车间。

项目责任单位山东威达机械股份有限公司主要负责项目的组织实施和低成本数字化智能制造车间的应用示范。参与低成本数字化智能制造车间研发制造的企业主要有苏州德迈科电气有限公司、济南第一机床有限公司、济南一机锐岭自动化工程有限公司、威海电子信息综合研究中心。

低成本数字化智能制造车间可实现自动化上、下料，自动、均衡化混流机械加工、数字化物流跟踪、生产过程实时监控、设备故障自动预警和在线高精度激光检测。通过局域网协同PLM/MES/ERP集成管理等智能功能，实现设计体系、营销体系、生产体系、采购体系、物流体系的有机融合。通过项目的实施，可实现综合运营成本降低27%，产品研制周期缩短20%，生产效率提高800%以上，产品不良率降低16%，能源利用率提高12%。

该项目的应用示范，将为我国数万家中小零部件制造企业，提供一个低成本实现智能制造方案；大幅度降低制造业人工成本，较好地解决了我国用工成本快速上升及招工难等问题。同时，提高产品质量稳定性、降低工伤事故率，成功应对国外发展智能制造对我国制造业的冲击。

三、实施成效

项目实施前后情况对比见表10-1，项目实施前后成效对比见表10-2。

四、实施经验

（1）充分利用原有生产线的旧设备，经改造升级原有设备的PLC系统、线轨等关键部分，并入新系统组成智能制造生产线，大幅度降低了系统的成本。每条生产线直接投资不超过260万元，与国外类似自动化生产线相比，可节省投资50%～80%。

（2）创新研发成功集群数控系统软件——在控制3台桁架机器人代替人工装卸零部件的同时，还能控制数十台数控机械加工设备协同工作。

（3）在国内首创具有在线激光精密检测装置自动生产线。

（4）该生产线有很好的通用性，可以通过更换夹具、刀具和调整程序，直接应用于医疗器械、中小型阀门类、工具类、小型泵类和中小型电机类等组合件产品的智能制造自动化生产。

在智能制造项目的实施过程中，山东威达采取从单线自动化到企业级智能制造，分期逐步开展。计划先实现车间生产制造智能化，解决公司面临最迫切的人工问题，再逐步完成生产制造系统与设计、销售、采购等信息管理系统有机融合，最终实现智能工厂。

（王德兴、王传亮　供稿）