【行业动态】GE燃气轮机辉煌工厂 —— 先进制造技术的孵化与验证基地

导读：2018年11月2日，e-works第七届美国工业创新与物联网应用考察团走进位于南卡罗莱纳州格林威尔市的GE燃气轮机工厂。

考察团在GE燃气轮机工厂的合影

2018年11月2日，e-works第七届美国工业创新与物联网应用考察团走进位于南卡罗莱纳州格林威尔市的GE燃气轮机工厂。Logan liu先生热情接见了我们，考察持续了一整天。

 1、GE燃气轮机的辉煌工厂

上午首先由Alex Pringle先生和Felicia Long女士为我们介绍了GE燃气轮机的辉煌工厂，该工厂从 1968 年开始运营，目前已经是拥有3200多名员工，占地11.2万平方米的企业，成为全世界最大的燃气机厂，主要产品系列包括MS5、7E、9E、7FA、9FA、7HA等，其中7HA是输出产能最大、效率最高的系列，创造了吉尼斯世界记录。

Alex Pringle先生介绍GE燃气轮机发展历程

GE燃气轮机在智能制造方面使用了SAP系统和BMS系统（辉煌生产系统，brilliantmanufacturing suite）。Alex Pringle先生重点介绍了BMS系统，生产过程和工人的数据由BMS搜集和管理起来，包括生产工人的行为、当天所做的工作、工作的时间、机器数据、废品率、维修历史等，核心功能包括：

1)制造工程管理：工号输入后，所有的文档都会量身定做。目前生产是三班倒，前一班留下的工作，会提醒下一班如何做，完成哪些工作的信息都会记录下来。

2)生产执行管理：管理了作业标准、数据采集、工作流程，以及生产工人行为、当天工作、机器数据、工作的时间等。还有合规性管理也很重要，生产过程中如果零部件尺寸超出许可的范围，自动报警和冻结，零部件不合格要停下来。如果出现废品，需要送到废品区重新做或维修，维修、报废的成本自动计算出来。

3)跟踪和反馈：跟踪废品率，对每个零部件输入序列号，可以跟踪所有的历史，包括是否维修或回炉过，通过组装号可以展开零部件号。

4)供应商协同：供应商存货平台，可以跟踪供应商做了什么工作。

GE燃气轮机工厂MES的核心功能

MES的很多功能是根据GE燃气轮机工厂需求二次开发的，界面整洁干净，不会太复杂，避免分散注意力。可以用工号、序列号或工作中心搜索需要做的工作，工人不通过相关的审核就不能开工。工人的工作方法（SOP）可以看到什么时候发布、什么时候修改；还可以查询不合格的零部件，相关质量控制数据就会看到；同时有序列号的管理，可以跟踪序列号；还有打印功能，可以打印工序号和工序列表；还可以查看工时、分析报告、生产过程信息。对生产管理和生产透明度上有很大的提升。

Alex Pringle先生演示和讲解MES系统

值得关注的是使用GE的快速实施法，用了不到两年时间完成了6个工厂的BMS实施，并且通过不断的完善和修正BMS已经迭代到第9个版本。BMS好处是可以快速迭代，快速实施，不到一年时间完成了北美的格林韦尔工厂、纽约工厂等3大工厂的实施，又用了一年时间完成了其他3个工厂的实施。实施过程中也遇到了一些问题，比如从老系统转移到新系统会发现速度有些慢、存在数据错误等问题，有些问题已经更改，有些还在改进。为了优化数据库和访问速度，采用了两级数据库架构，第一级Wip Only是实时数据库（SOADB），第二级的All WOS是数据分析（SOADB Replication）和Data Lake（SOADB BACKUP）存储，数据库非常重要，要存在三个不同的地方，总部负责管理。

GE燃气轮机工厂MES系统实施后带来的带来的主要效益：

1)可以跟踪工人的工作效率，可以根据工人的工时进行更新，修正标准工时。

2)可以全面跟踪零部件和原材料。

3)可以管理机床数控数据和工人工作方法，全公司联网，同时用数字化管理可以减少库存。

4)可以提高质量，可以看到不合格的原材料、原材料的库存、数控程序最新的版本等

5)为工人提供统一的界面，所有需要的信息都在同一个界面中。

随后，Mike Roseberry先生带我们参观了工厂，他已经在这里工作了18年，工厂有150万平方英尺，2200人，每年可以生产200-300个燃气轮机，这里很多正在制造的产品是要交付给中国客户的，例如正在制造的最大的9HA.02燃气轮机,单机可给60万家庭供电。在智能制造方面比较理性，以效率和效益为先，产线根据自身需求做了合理改造，其中一条加工流水线25台设备，原来要20多个工人，目前只需要5个工人；另外一条热锻叶片工段一个人可以操作8台设备，包括数控机床、机器人等设备。但有些工段并不适合使用机器人，比如组装工段使用机器人每天只能装3个产品，而人工每天可以装9个产品；坚持实用性原则，能够使用的设备继续使用，1970年的第一台设备及80年代的光学检测仪器仍在服役。另外Mike Roseberry先生提出了7S的概念，即在6S基础上增加了标准化，可见标准化对智能工厂的重要性。工厂参观完后，Haroldwill moore先生带我们参观了燃烧实验室，燃烧实验室可以做燃气轮机全载、全速试验，是全世界首位的。储气罐及管道也是全球唯一的，包括用于实验的各种气体CO、H2、CH4等。在燃烧实验室可以完成燃烧、压力、温度、寿命等实验。

GE燃气轮机的AWV（先进制造中心）展厅

2、GE燃气轮机的AWV（先进制造中心）

AWV是为了验证数字化及3D打印等先进技术而建立的，同时也是智能工厂的示范模型，GE燃气轮机的先进技术在AWV实验成功后再进行大面积推广。

TaiLai Hu和Douglas Serieno两位先生首先为我们介绍了GE数字化转型的步骤，一是把设备和数据连接起来，二是把数据可视化显示出来，三是进行数据的分析，四是转化成可提升效率的有价值的内容。GE燃气轮机工厂实现数字化转型主要是通过Proficy Web Hmi（SCADA）、Historian（实时数据库）、Data Firewall（数据安全）等系统实现的，终端用户所需要的内容均可以通过手机下载和应用。

GE燃气轮机的数字化实验室

GE燃气轮机的数字化实验室生产监控界面

随后参观了3D打印实验室，金属材料和复合材料（CMC）都是在这里实验的，这里可以打印20μm（需要7-8天）-50μm（需要3天）的材料，根据形状的复杂性及材料的不同，打印时间会有较大差异，为了缩短时间，采用了增加激光点的方法，目前一台3D打印设备最多有4个激光点。然后带我们参观了实验车间。

GE燃气轮机的3D打印实验室

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来源：e-works  

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