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年产30万件马桶全高压数字化成型车间

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权

发布时间: 2022-10-28 21:52:26

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈昕 | 2022-10-28 21:52:26

箭牌家居集团股份有限公司通过合理协调的整体布局建设年产30万件马桶全高压数字化成型车间:由机器人高压成型工作站、RGV小车系统、自动隧道式湿坯干燥窑系统、先进的自动化运输系统、生产信息调度控制系统及先进能源管理系统。实现马桶生产从高压成型、改洗、自动干燥、机器人喷釉施釉至烧成各工序的联合调度。全高压数字化机器人成型车间生产自动化率超95%,自控投用率达95%,数字智能化程度高,数字化成型车间实现生产运行全过程贯入职业健康安全管理系统,持续改进;成为卫生陶瓷制造行业首个全高压数字化机器人工作站成型及后处理自动化车间。依托该项目获得实用新型专利10项,软件著作权12项。

1、推广应用窑炉余热利用综合管理系统。一方面通过窑炉急抽、尾抽储存的热量输送至智能控温控湿干燥房供湿坯烘干用;另一方面,在本项目的高压注浆区一部分用于浆料加热,一部分用作洗模水;洗模水采用自主设计的超滤系统,通过净化洗模水提高高压树脂膜/使用寿命。2、坯体烘干采用先进的干燥系统及窑车装卸系统。隧道干燥房采用隧道式陶瓷湿坯干燥房,配合自主设计的自动装卸车系统,集成了多层次的电控闭环自动运行控制系统,各模块无缝接合,系统运行稳定,节省了大量人力。3、机器人自动喷釉系统应用RFID射频自动识别系统,对每个产品在所有生产工序中进行信息跟踪,保证整间生产流程高效可控。4、采用高压注浆工作站稳定供浆系统,保证工作站浆用稳定。自主设计泥浆罐,可保证用浆的质量及供应量,制造成本低且安全可靠。

目前行业中在马桶坯体从成型-干燥-喷釉-施釉-烧制的生产流程均没有一条完整的自动化无人化生产链条。大多数同行企业仍主要以人工进行的“地摊式”、“吊链式”的石膏模生产方式为主,一方面卫生陶瓷制造行业产业人员缺失、劳动强度大、生产环境恶劣,不利于职业健康水平的提升;另一方面,这种生产方式生产效率低,能耗高。为此,部分企业现已探索引进高压注浆成型设备替代传统的石膏模生产,如引入侧压机生产陶瓷洁具,但主要以生产小件盆类为主,马桶的高压注浆成型生产领域还少有涉及,马桶类洁具仍靠人工进行石膏模生产。因此大多数同行企业还处于单个环节或半自动化的生产系统状态。

该项目研究是根据卫生陶瓷制造行业生产现状,提出并实施建造年产30万件马桶全高压数字化成型车间的目标。政策方面,节能减排政策的出台会使一批高耗能的生产线相继被淘汰,作为传统行业的陶瓷产业尤其面临着“高产量、高消耗、低效益”的困境,陶瓷制造生产环境恶劣,不利于职业健康水平的发展,不符合国家绿色发展的号召;技术方面,一些自主创新的新型陶瓷产品不断出现,但就整个陶瓷产业而言,高技术陶瓷生产线的企业尚属少数,装备落后,技术研发能力不足是陶瓷产业面临的整体问题;市场趋势方面,随着市场产量的需求,传统的生产模式已经无法满足现状,特别是在工业4.0的浪潮下,将陶瓷制造引入数字化发展方向是一个必然的趋势。陶瓷行业原料成本不断攀升,环保政策日趋严苛的当下,如何通过数字化转型向管理要效益,实现企业高质量发展成为摆在陶企面前的重要课题。

在此大背景下,公司根据战略发展,提出建设一条自动化程度高、服务完整的智能化车间,实现马桶生产高压注浆成型、RGV取坯运输、隧道干燥房自动烘干、机器人自动喷釉、机器人自动化出入库等全流程工序自动化衔接,生产效率大幅度提升,推进生产技术自动化数字化无人化程度进一步发展。

项目团队包含多名在卫浴、智能制造领域具备多年经验的专家及学者,团队核心骨干在智能制造领域具备丰富的行业经验和智能制造模式设计、研发及实施经验,并持续多年在智能化控制等高新技术方向进行应用集成及优化,始终致力于发展高端智能的制造平台。近年来,团队负责集团智能制造整体规划、制造流程建设、制造体系的组织建设、智能工厂建设、精益生产推进、工艺质量与成本改善等等;建立适应全球化发展需求的可复制的制造管理、制造质量与制造技术保证体系;通过实施精益生产,深化质量工程技术的理论、方法、工具在制造领域的应用。运用数字化、IT及新技术手段,将人、设备、生产技术文件、产品、物流、作业调度、生产信息有机集成,建立超适度智能制造系统;在规划实施周期内使制造管理、制造技术、制造质量、制造周期在本行业达到一流水平。

该项目在本公司实施后,推动卫陶行业自动化数字化全高压自动成型技术发展,在同行业中具有领先地位,值得大力推广,具有显著的经济效益和社会效益。整个项目系统模型在卫生建陶行业具有创新性推广价值。

该项目运行一年, 实现全流程工序自动化后每年为公司节约成本约398.1万元,新增税收177.75万元,新增利润1007.25万元。产生了良好的经济、社会、生态效益,提升公司的先进制造水平。同时振兴我国民族卫生陶瓷行业在自主创新能力、自动化水平、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面转型升级和跨越发展。推动卫陶行业自动化数字化无人化程度进一步发展,符合中国经济可持续健康发展的战略目标。技术可推广应用至其他生产基地乃至其他同类卫浴陶瓷行业,培养一批创新技术人才,产生了巨大的社会经济效益。推动卫生陶瓷制造行业高质量发展。

该项目通过技术合作的方式进行成果转化。积极主动参与各级单位主办的智能制造试点示范、数字化工厂等论坛和评选活动,积极接洽行业内外解决方案提供商、科研院所,积极探讨项目进步研发可能性和产业化方向。