冲刺!智能制造让赣南稀土产业焕生机
2019/07/26 来自 赣州智研院

稀土产业是赣南地区首位工业产业,今年开始受国际关系急剧变化影响,作为全球中重型稀土基地,面临着严峻的销量下滑;同时产业本身虽然保持着多年的快速发展,但部分企业仍存在着企业创新力不足、环保问题突出、产业链延伸不够等问题,调查看整个行业近80%的企业依赖于稀土初加工后的低附加值功能材料销售,导致如稀土催化剂、稀土高端传感器、稀土高端零部件等产品均为国外供应,而低端产品,如初代稀土永磁材料严重低价竞争。特殊时期要有断腕之举,学习“长征精神”再出发,赣州市智能产业创新研究院应时而进利用智能制造等技术重塑稀土产业,打造智能制造+稀土的全新产业模式,让赣南稀土产业焕生机,推动赣南地区稀土工业高质量发展。

(一)稀土产业智能制造三大环节、八大价值点

赣州智研院通过近30家企业的调研、分析,总结,赣南地区稀土产业智能制造可提升的环节主要在稀土分离、稀土永磁材料深加工、稀土综合利用回收三大环节。现场看问题主要集中在以下八大点:  

一是缺乏智能制造整厂规划,虽然企业尝试性实施了自动化生产线、数字化车间改造,但整体效果提升不明显。比如永磁材料粉料在粗混、氢破、细混、机压等环节的转运中不能快速衔接,导致生产效率低下。

二是缺乏工艺参数判定标准,造成品质检测机制不完善。对于特定稀土功能材料尚未建立以最终材料性能为导向的材料基因组,对配方、熔炼、烧结、制粉等重要工艺环节缺乏工艺参数评定标准,没有将各个工序的关键要素进行明确规划,没有将配方、工序控制参数以及评估方法三者之间形成有效关联,不能清晰的了解各工艺阶段对最终产品质量造成的影响,从而缺失指导精益生产的反馈机制。

三是质检方式单一。如永磁材料的优劣取决于磁体的最终性能,由于缺乏工艺评定标准的指导造成没有完善的品检机制,品质判定只能依靠成品检测,中间环节检测机制缺失,一旦检验不合格将造成整批次产品NG,给企业造成严重损失。

四是产品、工艺追溯性差。如对熔炼、成型、烧结、坯体磁性性能数据的采集依然靠人工,永磁产品全生命周期数据不能及时监控,无法准确矫正工艺缺失点,影响产品质量;同时对于问题点分析需大量手工翻阅记录资料,效率低、浪费大,一旦磁体性能无法满足客户需求,无法迅速找到对应的问题环节并提供有效的解决方案。

五是缺少集成化设备。在稀土产品生产过程中,工艺设备相对较为独立,工序连贯性差,人为操作因素影响大,人工干预多,操作时间长,产品的一致性和稳定性不佳,制造周期长,时间成本高。

六是企业安全风险高,在稀土提取环节中涉及到酸碱高温等高危岗位依然为人工操作,操作安全隐患大,机器换人工作需求紧迫。

七是仓储设施老旧,场地浪费高、劳动力消耗大,物料存储信息主要为人工单据填写,缺乏系统性管理,造成稀土成品半成品占地面积大、人工消耗高、物料调度效率低下,增加了生产制造成本。

八是环保安全问题突出。在稀土的开采分离、功能材料深加工、稀土回收等产业都存在较为严重的污染环保问题。如稀土开采造成氨氮、高盐废水污染,永磁材料表面处理造成电镀废水污染,永磁回收过程煅烧的废气、费烟的污染。

(二)四大智能制造技术全面提升稀土产业

一是机器人自动化装备。通过工业机器人、特种机器人、视觉监测设备等高端装备的应用,实现自动化升级改造,提高生产过程自动化程度、减少生产线人工干预,使稀土冶金生产过程中的物料能够实现预设控制,达到自动调控的要求,提升了产品的一致性和稳定性。如:稀土原材料自动上下料,盐酸稀释溶解过程自动化,萃取剂溶解皂化自动化,萃取过程自动化等。

二是生产过程自动控制技术(MES系统)。将自动化控制软件ERP、MES、WMS联通,实现销售订单的自动下达、生产过程自动排程、物流仓储的自动流转、产品质量的检测跟踪,达到整个生产过程的智能化。扭转了人们对稀土行业粗放、无序的观念印象。

三是机联网技术。在建立材料基因组的前提下通过工业数据采集云盒、数字能耗表将各生产设备数据信息采集上传,实现设备信息互联、车间信息互联、工厂各部门信息互联,使工厂工艺状态信息、产品质量监控信息、环保排放监测信息、能源消耗、生产安全等信息以数字化的形式及时反馈、收集,形成工厂信息化数据流。如利用真空熔炼甩带工艺制备稀土NdFeB永磁速凝片时可以实时掌握主要工艺参数包括:含精炼温度、熔炼真空度、温度、急冷铜辊速度等,通过对比、智能分析及时改善生产状态。 

四是智能工厂整厂规划技术。将稀土企业中的经营、生产、特殊工艺技术(分离技术等)、销售、研发及物流管控等要素进行整体规划,把原有运行效率较低、管理不透明、质量安全有风险的传统工厂提升为现代化智能工厂。

通过上述四项技术措施,对稀土产业工厂智能制造升级改造可实现节能减排10%,产线人员减少40%,信息化数据流通效率提升100%,生产效率提升15%的效果。

目前,富尔特、金力永磁、南方稀土等特色稀土企业通过数字化车间、自动化、整厂规划等实施,利用稀土智能制造技术应用闯出高质量发展的创新之路,以智能制造撬动生产方式变革,使传统稀土产业“老树发新芽”,助力赣南地区精准脱贫,推动智能制造与扶贫脱贫融合发展,促进脱贫攻坚向产业项目化、精准化、智能化发展。

 

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