為重量超數千公斤、批量最少僅10余件的高精密閥門零件投建高端自動化產線，梁桂華先生，西派集團有限公司董事長，于2019年做出這個決定時，幾乎遭到了公司所有高層的反對和同行的質疑：“這么小批量做自動化不是嘩眾取寵嘛”，“各種不同類型的閥門，規格大小不同而且是各種特殊材料，要如何實現自動化”，“產品品質怎么保證”……如今，三年過去，這條集成了6臺高端加工中心、長度接近100米，堪稱亞太區規模最大的適用多品種小批量生產的柔性產線已成功運行，在用生產效率翻番、生產人員減少40%卓越表現擊碎一切質疑的同時，也成為了西派智能夢工廠的“定海神針”，為其躋身中國最完善的高端閥門制造企業之列打下了堅實基礎。
“對于制造企業來說，想更勝一籌，必須要有自己的獨特優勢。之于西派，我認為就是智能化。”梁桂華先生介紹說，“錨定熄燈工廠、數字工廠，西派正是以這條柔性線為起點，持續發力，不斷加固面向未來制造挑戰的核心壁壘。”
針對多品種小批量，亞太區規模最大的混合柔性產線
成立于2009年的西派，是一家專注流體控制解決方案的高端智能企業，一直從事于石油鉆采專用設備、管線閥門、控制閥、儀表儀器的研發和生產，并憑借著高性能、高精度的產品成為了中石油、中石化，以及科威特國家石油公司(KOC)、阿布扎比國家石油公司(ADNOC)、阿爾及利亞SONATRACH等領先能源企業的一級供應商，在業內有著的較高知名度和影響力。
走進西派位于江蘇金湖的工廠，無論是設計前沿的現代化廠房，還是智能高效的生產裝備、自動化產線，又或是極具未來感的數據監控大廳，其先進程度令人贊嘆。正如一位省領導在參觀時所說“我沒有想到金湖有這樣先進的企業，更沒有想到金湖有這樣具備先進思想的企業家”，這一切的背后，離不開其掌舵人梁桂華先生深刻且前瞻性的思考。
“競爭只會更激烈，一面是國內巨頭和海外品牌雙向夾擊，一面是用戶需求瞬息萬變，唯有走智能化路線才能讓西派擁有‘差異化競爭優勢’。數年前，我們著手規劃，直至2019年遇到了Fastems。”梁桂華先生介紹說，“通過Fastems遍布全球的諸多成功案例，我看到了自己設想中柔性產線的樣子;在多次深入探討中，我切實感受到了Fastems的‘不一樣’，他們總能站在我的角度出發，贏得了我的信任。”
值得一提的是，西派柔性產線不僅在長度上創下紀錄，其產線的混合性、復雜程度在業內來說也是首屈一指。首先是不同品牌的機床的混合，西派產線集成了大隈和牧野兩種品牌、不同規格型號的6臺四軸四聯動加工中心，這不僅要求產線集成商有著強大的品牌兼容能力，還需要有豐富的應用經驗。一個難點也是亮點：不同尺寸、不同功能的托盤的混合。為配合兩種型號機床，產線內的159個機加托盤有著兩種差異不小的尺寸，分別為630*630mm臺面臥加和800*800mm臺面臥加，此外還有118個1200*800mm的物料木托盤，柔性線需要智能地識別各個托盤，并將它們精準送至對應的料站或機床，對于柔性控制軟件的性能也是一個不小的考驗。
圖1：西派與Fastems聯合建立的高端定制化FMS生產線，集成了兩種品牌的6臺智能加工中心，同時集成了159個機加托盤與118個物料托盤，整條產線長度近百米，是目前亞太地區規模最大的柔性線。
芬發自動化上海有限公司總經理丁永平先生介紹說：“不同品牌機床、不同托盤尺寸混線及物料托盤管理，從來不是哪家公司的‘專利’，而Fastems能夠承接這一項目，并確保產線順暢運行的篤定和自信，皆來自于我們在自動化領域潛心四十余年的豐富經驗。哪種品牌的機床配備怎樣的接口，垛機如何切換識別不同尺寸的托盤，柔性控制軟件怎么滿足用戶不同需求，這些問題的答案在我們遍布全球的數千個案例中已經得到無數次的成功驗證。并且，本次西派柔性線的安裝與調試工作均由我們中國服務團隊完成，取得了客戶的高度認可，這也是Fastems中國定位‘全球技術標準、本地響應速度’的一次有力證明。”
“最長的柔性產線，用最少的人”
當走進車間，這條柔性線真實矗立在眼前時，其所帶來的震撼無以名狀。只見，長度近百米、高度近八米的五層立體庫整齊排列，庫內集成有一臺垛機，以每分鐘210米的超快速度，高效且有序地將各類托盤以及托盤上的毛坯、在制品等搬運至產線內的6臺機床和3個裝載站內。所有工序僅依靠兩位技術人員，通過操作控制面板與裝夾零件來完成。
“在梁總最初讓我來負責柔性線項目時，我是心存懷疑的，甚至直接和梁總提出‘公司的產品不適合上自動化線’。”西派集團設備部經理、柔性產線技術負責人陳輝先生回憶道，“在我最初的認知中，自動化線一般只適合大批量產品，因為要切換產品，需要對產線進行大規模調整，步驟極其繁瑣。而我們的閥門零件最大批量僅有幾百件，種類、規格之多，多托盤生產對夾具精度要求極高，怎么自動化生產呢?直至看到Fastems那么多成功的應用，我才真正理解了柔性自動化與常規自動化的區別?；谲浖梢酝瑫r生產不同的訂單，將待加工的產品自動送入需要加工的機床，產品切換精準、靈活。Fastmes柔性線采用的是托盤交互形式，零件、夾具和托盤作為一個整體在線內移動，由此可實現產線不同零件的快速切換加工。此外，當一個零件在調試、裝夾、檢測時，柔性線可以自動調換其他零件進行加工，大大提升了設備利用率。”
這條柔性線如今運行狀況如何呢?陳輝非常自豪地介紹說：“我們的產線自2022年底調試完成后，目前已經運行近一年時間。各類閥門(6A、6D)的多個零件，包括閥蓋、閥體、管頭等各種規格都已上線生產過，零件重量從幾公斤到數千公斤，批量最小僅為18件，無論是加工品質還是生產效率均表現出色。以閘閥管頭零件舉例，傳統車間里單機生產8小時能夠做7件，柔性線上的單機則可以生產13件，效率幾乎提升一倍。再比如球閥閥體零件，柔性線單機生產32件的時間，傳統車間的單機只能加工20件。”
圖2：西派數種尺寸的多個零件，包括閥蓋、閥體、管頭等都已上線生產過，零件重量從幾公斤到數千公斤，批量最小僅為18件，其無論是加工品質還是生產效率均表現出色。
柔性線還減少了操作人員的數量與工作量。得益于Fastems軟件，只要上線加工過的產品，以后如有重復，一鍵可以重啟生產，實現了工藝的可傳承。Fastems軟件在生產還沒有開始前，便提前告知操作員保證持續生產所需準備的所有生產資源。西派實現了‘最長的FMS線，用最少的人’!
“西派80%的業務是出口海外，客戶對交貨期以及產品品質的要求非常嚴格。因此我最看重的就是柔性線的穩定性和高效率。在這一年的時間中，Fastems沒有辜負我們的期待，在有效提升加工效率的同時，極少發生故障，即使偶爾有報警，其技術團隊的售后保障也十分給力。”梁桂華先生補充介紹說，“此外，這條柔性線還在很大程度上提升了我們的品牌影響力，不僅有來自政府的關注，一系列獎項榮譽以及資源的獲得，當客戶來到工廠，看到這條產線，便對西派的供貨能力、產品品質有了更大信任。”
夯實西派數字化工廠根基
作為驅動世界生產最重要的產業之一，油氣開采裝備卻一直被認為是智能化建設較為落后的洼地。一方面，產品本身特性，如品種多、體積大、制造工序長、定制化程度高等，致使生產環節數據易碎片化，對自動化、數字化技術方案要求非常高。另一方面，由于油氣裝備投入高、整合資源難度大，實現全流程智能生產更加困難。然而，這些在外人看來的重重挑戰，卻成為了目標高遠、敢于突破的西派集團一路前行的動力。
從偏遠農村白手起家，靠貿易銷售賺到第一桶金;到2009年調轉賽道，投身實業，單槍匹馬回到家鄉建廠;再到2020年疫情爆發、行業低迷困境下，力排眾議投建柔性產線……梁桂華先生以創新者的魄力一步步成長蛻變，同時也讓油氣閥門生產一次次實現“更高效率”的升級躍遷。如今，西派卓越制造又將登上新的臺階，一幅智能數字夢工廠的藍圖正圍繞柔性產線緩緩展開。“以柔性制造、自動化生產為基礎，西派已經搭建起了一個較為完整的全信息化平臺，集成了覆蓋生產、企業信息、物流、采購、用戶管理等多個數字化系統，在最終建成后可實現公司內外部所有數據的互聯互通，并依靠科學的數據分析達成生產管理層面的智能決策和企業整體的智能戰略規劃。”梁桂華先生介紹說。
圖3：成立于2009年的西派，是一家專注流體控制解決方案的高端智能企業，一直從事于石油鉆采專用設備、管線閥門、控制閥、儀表儀器的研發和生產，并憑借著高性能、高精度的產品成為了中石油、中石化，以及科威特國家石油公司(KOC)、阿布扎比國家石油公司(ADNOC)、阿爾及利亞SONATRACH等領先能源企業的一級供應商。
“Fastems柔性線所配置的MMS生產控制管理軟件能夠完全滿足西派的數字化需求。首先，實現自動排單，以及遇到急單或設備故障時訂單自動調整動態，加上實時、詳細的訂單進程監控系統，可真正幫助用戶做到不間斷生產。其次，MMS還可與公司的數據網絡輕松連接，實現產線所有生產要素數據的實時采集和監控，如機床、刀具、夾具、托盤等，為工藝優化、生產管理，乃至企業管理提供科學的數據支撐。”丁永平先生補充介紹說。
數據的透明化，讓西派對生產要素產前準備、訂單進展、瓶頸排除和機床OEE一目了然。生產加工不再僅依靠于人員的技術水平和應用經驗，而是一個標準化的操作流程、一個程序化的工藝方案。無論是誰，只要依循數據，就可以加工出相同高品質的產品。這一優勢在現實加工中，可大大減少操作人員的工作量，正如陳輝先生說介紹的，柔性線在加工已生產過的產品時，無需重復調試，直接在軟件中調取數據即可。從長遠來看，為西派數字化工廠未來在全球范圍內的復制帶來了可能。
“柔性線是西派的轉折點，更是起點。我們計劃一兩年后，待這條產線運行更平穩、工藝和團隊更成熟時，將其在其他傳統車間進行復制，讓整個工廠都‘智能’起來。還有，我們正在考察海外建廠，只要有這套產線方案，就可以直接復制轉移，無需為人員和工藝問題擔憂。”梁桂華先生總結說道，“隨著市場的不斷發展以及用戶個性化需求的增強，我堅信柔性制造、數字化生產必將成為能源設備行業的一大趨勢。我們也期待能繼續與Fastems這樣全球領先的技術力量攜手，為中國能源裝備制造產業高質量發展，為中國能源機械品牌揚帆出海，貢獻自己的一份力量。”
圖5：西派集團設備部經理、柔性產線技術負責人陳輝先生(圖左)，芬發自動化上海有限公司總經理丁永平先生