生活和工作中隨處可見的電梯給我們帶來了很多便利,電梯可以在短時間內,改變我們的空間位置,把我們從高處運往低處,從低處運往高處。這看似簡單的空間位置轉變卻需要數量眾多的鈑金零部件來支撐,日立電梯(中國)有限公司(以下簡稱「日立電梯」)作為日立集團海外最大的電梯事業基地,其綜合實力多年來穩居國內行業三甲之列。2020 年這個特殊的春季,《鈑金與製作》雜誌社的編輯以特殊的形式採訪了日立電梯製造統括總部生產技術部部長陳軍,讓他給我們介紹一下日立電梯多年來在技術革新和產品變革方面取得的成績。
日立電梯製造統括總部生產技術部部長陳軍
研發先行 成績斐然
作為日立集團海外最大的電梯事業基地,日立電梯的研發技術是怎樣的呢?陳軍介紹到:「多年來,我們公司一直恪守技術革新,以服務中國市場和主動履行企業社會責任的理念,致力於為都市和樓宇發展帶來可靠、高效、舒適以及可持續發展的產品及服務解決方案。多年來,在製造技術上不斷的開拓、創新,開展了各項生產技術開發、試驗、應用工作,以適應公司高速發展的需要,在此過程中,遇到了許多困難、挑戰,但同時也積累了許多寶貴的經驗、取得了良好的成果。日立電梯在中國擁有超過1400名研發人員,超過900 項專利授權,研發團隊還承擔了國家、省、市科技項目,主持和參與超過50 項的國家行業標準制定,推動行業在電子安全、物聯網、節能環保、人工智慧等方面的發展。我們還整合亞洲研發中心、上海研發中心、扶梯研發中心、電機研發中心、日立樓宇技術研發中心五個研發機構,以及日本水戶研發中心,形成『5+1』研發網絡體系。」
2019 年,日立電梯實現營業收入195 億元,在全國各主要城市設立了超過90 家銷售和售後服務機構,全國範圍內擁有超過20000 名員工。同時,在我國東、南、 西、北區域形成了5 大製造基地的網絡布局,構築了5 個整梯工廠與2 個部件工廠的「5+2」網絡製造體系;依託5 大製造基地的整體資源,合理配置製造(設計)、安裝、物流、配件、培訓5大職能。
電梯轎廂
製造升級 設備先行
電梯產品包括機械件、鈑金件、電氣零部件和標準件,其中60% 的零部件是鈑金件,涉及的數量有近千種,品種繁多,生產批量多樣,依賴於鈑金設備的柔性加工。日立電梯的鈑金車間主要生產電梯轎廂、轎架。生產設備主要採用來自德國、義大利、日本生產的各類自動化設備,如:數控剪板機、數控衝床、數控折彎機、雷射切割機、機器人折彎單元、FMS 鈑金柔性生產線、桁架機器人等。目前,日立電梯的製造過程基本上已經實現了自動化,依據產品結構、生產工藝、產量需求進行了相關生產技術改造,實現了零件從原材料上料、衝剪、折彎、塗裝、下件全過程自動化、輕勞化、少人化生產,生產技術處於同行業先進水平。
製造業的轉型升級,是從生產製造的自動化向生產數位化的推進。隨著日立電梯的鈑金車間已經實現自動化、少人化、輕勞化,逐步再向信息化、數位化、智能化推進。在這個推進過程中,設備供應商應該怎麼做呢?陳軍坦言,「『製造升級,設備先行』,鈑金加工設備供應商也應適應客戶發展的生產需求,從多工序單機、多人工作業生產,向單工序複合、自動化、少人化、柔性化、信息化、智能化( 自動單元、生產線) 生產發展,同時,鈑金加工企業也應不斷開展新工藝、新技術、新材料的開發、應用,進行生產技術改造,提升製造技術水平,從單一OEM 生產型企業向綜合技術、產品、服務型企業發展,變被動為主動,滿足市場發展的需求。」
鈑金車間的衝剪中心
一元化管理 推進創新
目前,日立電梯的生產已經將OT 和IT 有機結合,形成業務可視化和縱觀全局的一元化管理(OT+IT=IoT),在各系統間實現數據連結,將生產管理系統的末端延伸到單機設備上,具體來說就是實現MES 與公司的ERP、HEDS、PLM 等系統集成和業務可視化,建立統一的網絡製造過程管理平臺,實現設備、原材料、生產過程等的精準化、透明化和可視化。
在問及製造過程引進數據管理系統有什麼好處呢?陳軍說到,「電梯製造與其他工業品不同,電梯是按客戶訂單每個不同來處理製作的,每個訂單合同都不同,那對於數據化的需求大。2018 年,日立電梯的7 個工廠全部開始上線MES 系統,能夠對整個製造過程進行管理,比如可以了解到一臺電梯今天處於什麼樣的生產狀態,基本上實現自動化、數據化。我們還引進了日立集團開發的OPF 系統,對製造過程的數據進行收集分析。」
隨著日立「IoT 時代的創新合作夥伴」的全球推進,日立電梯正在通過創新驅動、活用數據來解決社會課題,加速推進開放型創新,為解決中國樓宇交通及樓宇系統管理提供全方位解決方案,推進創新的價值創造。
2020 年1 月16 日,日立電梯在廣州舉行了 「H1 TOWER」電梯試驗塔的落成儀式。該塔主體高度288.8 米,地上273.8米,地下15 米,塔內包含15 個試驗井道,總高度達2.2 公裡。其中,最高的試驗井道高度250 米,達到國際領先水平。「H1TOWER」可開發和測試載重達5000 公斤的多種規格電梯,滿足日立在超高速電梯、雙層轎廂電梯、智能群控系統等的研發和試驗。
陳軍介紹到, 「超高速電梯、雙層轎廂電梯這些電梯產品的設計提高了對鈑金零件的形狀、形位公差要求,如零件衝剪、折彎後的直線度、角度、平面度及連接孔公差、中心距等。裝配連接方式也由普通的螺栓連接改為銷連接,提高了對加工、裝配的精度要求。為滿足超高速電梯、雙層轎廂電梯新的設計技術、質量要求,我們首先成立了項目小組,設計工藝試製方案、進行工藝試驗,確定最佳工藝方案、質量控制點、關鍵工序,明確工序、工步的工藝技術要求,編制工藝指導書,生產過程中車間嚴格執行工藝、質量文件。」
機器人輔助生產
綠色地球 從我做起
為減輕電梯產品對地球環境產生的負荷,日立電梯致力於為產品的CO2 減排、資源循環利用和所含化學物質管理。並且,在開發、設計階段就進行負荷評估,並將滿足標準的產品認定為「環保產品」,從而推進環保型產品和服務的開發。
陳軍從清潔生產方面,談了日立電梯在產品設計、生產過程中,採用環保材料、清潔能源及低能耗、低噪聲生產設備,解決廢氣、廢水和噪聲的做法:「廢氣。噴塗生產線使用天然氣為能源,減少燃燒廢氣產生;採用集中催化燃燒工藝,徹底分解、淨化有機廢氣。廢水。在經過集中汙水處理系統後又增加中水回用系統,將中水回用於新建築物、綠化、廁所等,實現環保排放及節約用水。噪聲。在優先使用低噪聲設備及科學生產布局的同時,改進生產工藝並增加隔聲裝置、配發相關防護用具,減少噪聲對員工的危害。例如,中厚板採用雷射切割工藝取代剪切、衝孔工藝;部分薄板零件連接應用自動鉚接新工藝替代人工抽鉚、螺栓連接工藝,降低工作噪聲。」
陳軍接著又從材料利用率的提升方面,介紹了日立電梯對生產零件分別進行分類,優化生產工藝的工作過程:「設計合理工藝尺寸、公差,確定原材料供應的尺寸、公差,取消剪切(修邊)工序;採用雷射切割(共邊、套裁)工藝,取代剪切、衝孔工藝;採用自動化、機器人輔助生產替代手工作業生產,提高產品質量合格率、減少不良率、材料浪費。」
結束語
二十多年來,日立電梯上下同心創造了輝煌的經營業績,同時也孕育了優秀的企業文化。日立電梯的企業宣言是:「天天向上 追求卓越」。「天天向上」是追求卓越的進行時,「卓越」是對追求結果的衡量標準。我們有理由相信一個時刻保持學習和創造熱情,不滿足於過去和當前成績的「正當年」,未來能不斷創新突破,創造卓越的產品和服務。
——摘自《鈑金與製作》 2020年第5期