出于對新質生產力的深刻理解,這個國家級專精特新“小巨人”企業,先后攻克了多個技術難關,在海洋工程技術裝備領域取得了一系列突破
作為國家級專精特新“小巨人”企業、上交所科創板上市公司,南京迪威爾高端制造股份有限公司(以下簡稱“迪威爾”)依靠科技創新,在海洋工程技術裝備領域取得了一系列突破,并成功研制出了適用于深海工況高強度、超低溫、強腐蝕性特點的一系列海工裝備專用件產品。同時,公司積極推進數字化轉型,建立綜合信息管理平臺,進一步提升生產效率和產品品質。
切入“新制造”""深耕戰略性新興產業
新質生產力,不僅是技術和生產方式的革新,更體現著知識、智慧和創造力的匯聚。
海洋工程技術裝備需要滿足復雜的海洋環境和工程需求,涵蓋海洋工程設計、海洋資源勘探技術、海洋能源開發技術等多個領域,往往需要根據具體的情況和需求進行定制化設計和生產;同時,在開發和生產的過程中,還涉及包括機械工程、電氣工程、材料科學等在內的跨學科融合,因而具有高度技術化特征和高技術壁壘。
作為海洋工程裝備這一國家戰略性新興產業的長期深耕者,迪威爾做成了什么?
公司先后攻克了多個全球深水油氣開采裝備領域技術難關,研制了適用于深海工況高強度、超低溫、強腐蝕性特點的一系列海工裝備專用件產品。這些產品在材料技術、材料與制造工藝一體化技術及產品檢測技術方面體現出較高的先進性,各項性能指標均能滿足客戶在全球數百個各類型油氣開發項目中的使用要求,尤其是低溫沖擊韌性、大壁厚產品的均勻性等綜合性能均處于行業領先水平。
2019年,迪威爾與合作伙伴共同推進大型閥體制造和防腐技術研究課題,成功助力深海零部件產品應用向超深水域的國際最高技術水平拓展。
創新“新工藝”""打開生產質效新局面
在生產環節中,迪威爾的產品制造涉及鍛造、熱處理、精加工、鎳基合金堆焊、組裝等多個工藝環節。公司通過引進先進設備和自主創新的技術手段,使每道工序的生產工藝、生產裝備、質量控制手段都凝結著“新質生產力”的創新成果。
在鍛造作業方面,公司配置了35MN、70MN快速鍛造液壓機和操作機,可以在有人值守、無人操作的情況下實現自動化、智能化作業。在垂直驅動的大慣量載荷下,它可以實現77~94次/分鐘的快速鍛造頻次,與國內30次/分鐘鍛造頻次的現有技術相比,效率最高提升了2倍;與國外現有技術的55次/分鐘鍛造頻次相比,效率最高提升了0.7倍。智能化、高頻次的鍛造實現了鍛件近凈成形,大幅度提高了制造精度、制造效率和質量。
在精密加工方面,公司配備了先進的數控鏜銑、數控臥式、數控車銑復合三大加工中心和數控臥式重型加工車床,以滿足生產的深海專用件產品對密閉性的需求,使加工精度達到了國際領先水平。
以往,深海零部件組裝的密封面易受到油氣及其他腐蝕性混合物的腐蝕,給油氣開采和生產帶來安全隱患。而頻繁對這些鉆采設備進行拆卸和檢查,返修或替換其中受腐蝕嚴重的部件,則會造成很大的經濟損失和維護費用。如何降低維護成本?在密封面堆焊一層鎳基合金熔覆層,以達到抗腐蝕效果,可從根本上解決二次返修的問題。但新產生的難題是,深海閥體深孔內壁往往形狀不規則,在這些特殊結構的閥體內壁充分堆焊并維持焊接的穩定性,以及保證昂貴焊絲的高熔敷率,并不容易。
為解決這一難題,迪威爾配置了20余臺奧地利福尼斯鎳基合金堆焊設備,并應用自主創新的熱絲TIG堆焊技術,在不提高熱輸入的條件下,提高焊接熔敷速度,使焊絲熔化速度顯著提高。同時,創新應用現代增材技術,采用數字化切片軟件和工藝仿真實現堆焊軌跡的離線編程和高精度自動堆焊,通過激光輔助焊縫跟蹤和實時檢測技術來減少缺陷等,從而較經濟地獲得了優良的堆焊層性能和處于國際領先水平的堆焊質量。
完善“新流程”""持續推進智慧管控
為滿足國際客戶對高端零部件產品的需求,迪威爾對產品生產過程中的輔助工藝和控制手段進行了完善和創新,在深海采油設備零部件制造工藝、超聲波探傷、計算機輔助工藝開發等方面形成了一系列專有技術。
例如在計算機輔助工藝(CAPP)開發上,公司與科研院所、技術專家團隊合作,自主開發和應用了鍛造、機加工和熱處理三個子系統,通過對鍛件模型提取特征數據,利用公式、規則進行推理生成工藝文件(用戶適當加入評價和決策)。這些系統以圖形庫、數據庫、知識庫為支撐,在生產過程中力求使人的智能和系統的輔助作用有機結合,從而提高工藝質量和生產效率。同時,公司還采用了先進的有限元分析系統,通過在計算機上模擬加工過程,分析鍛件成形工藝和熱處理工藝,設計工具和產品工藝流程,使得模具設計效率得到大幅提升,新產品的研發周期也進一步縮短。
在生產設備的智能化管理上,公司采用了先進的刀具管理軟件,并與工藝編程軟件結合,實現編程過程中實時獲得現場可使用刀具的反饋信息,以及提供刀具的參數值和幾何輪廓,從而保證了現場刀具的準備和程序的優化并發進行,大大提高了精加工生產的效率。
在產品檢測上,公司使用了自主開發的“超聲波檢測試塊的工藝選擇軟件”以及“超聲波檢測缺陷波形CTS-900x云軟件”,使得檢驗人員能夠借助軟件的提示優選合適的檢測試塊以及在檢測到問題產品時能借助云軟件迅速判斷缺陷類型和成因。此外,公司還建立了覆蓋生產全流程的檢測體系,能夠準確和快速地檢測出各種缺陷,有效保障產品質量。
迪威爾高度重視數字化轉型工作。為實現“人、財、務、進、銷、存”及生產過程管理的數字化、精細化,公司聯合多家單位設計建立了包含ERP、PLM、MES、LIMS的眾多管理軟件系統在內的綜合信息管理平臺,圍繞“產品多樣化、工廠多地化、公司集團化、企業國際化”的要求,貫穿公司產業全過程,實現了項目流、工作流、工藝流、組件流、文檔流、生產流、資源流和業務流程的一體化,運行成效十分明顯。
規劃“新藍圖”""積極推進“新產線”
為了在目標產品設計、工藝技術創新、智能裝備應用以及綠色低碳制造等方面力爭顛覆性飛躍,迪威爾積極推進實施募投項目——350MN多向雙動復合擠壓生產線的建設。
這一生產線突破了壓機設備單向擠壓的傳統設計理念,實現了立式壓機、臥式壓機一體化集成,具備雙向同時復合擠壓功能,可生產結構復雜的高端鍛件,并實現一次成形,有效提高了擠壓機的工作效率和鍛件出品率。應用該生產線生產,可助力產品材料的屈服強度提高17%,沖擊吸收功提高70%,材料利用率提高40%~70%,生產效率提高2~3倍,能耗降低20%以上。
該募投項目完成后,將成為世界首條生產線,在此基礎上還可以構建一個智能化數字車間甚至工廠,可以說,是裝備制造業實現“兩化”深度融合的范例。
此外,隨著核心設備現場安裝以及相關配套設施的逐步完善,迪威爾將定制開發基于多向復合成形工藝的MES系統,該系統向上對接ERP系統,向下接入設備,以實現應用系統間的數據交換和功能交互,進而形成一個扎實、可靠、全面、可行的制造協同管理平臺,最終實現油氣鉆采復雜零部件的數字化、智能化新制造模式。
“誠信、專業、合作、共贏”,這8個字構成了迪威爾的核心價值觀。在這一價值觀的引領、驅動下,公司正以科技自立自強加快發展新質生產力,在拓展“大海工”的路上創新馳騁。(新質南迪)