虎渡智能工厂建设:高速流体机械制造行业新标杆

走进宁波虎渡能源科技有限公司,一款新型空气悬浮的离心压缩机产品吸引了人们的目光。

该设备的核心是永磁同步的高速电机和离心式的两级空气压缩机,由于采用空气悬浮的轴承,运行过程中几乎没有任何摩擦,节省了齿轮增速、冷却、润滑等一整套流程,做到了无油、高效等各项技术的融合,产品设计寿命可达20年,以成本优势、效率优势、售后服务等优势,打破了国外技术的垄断,并逐渐超越几十年积累和沉淀的外商企业,具有广阔的市场应用前景,

在现代化的机加工车间,一台五轴联动的数控加工中心正在生产离心式叶轮。这个五轴加工中心仅需两三个小时就可以把铝锭雕刻形成所需的叶片,并且一次成型,成为航空发动机的基础性部件。

根据钢铁、化工、汽车、水泥、纺织、航空等不同的行业客户的需求,虎渡科技还可以采用不同的材质,生产出对应的产品。

如何攻克技术难关?虎渡科技压缩机气动技术负责人倪奇峰以发动机叶片为例介绍说,根据用户的需求,虎渡科技依据流体力学等原理,让气体流流过高速运转的叶轮后,流动效率达到最优,耗电和损失最小。

“这套生产设备的运行程序设计完全自研。”倪奇峰说。

宁波虎渡能源科技有限公司成立于2011年,是国内领先的集自主设计、制造、销售于一体的先进流体机械和高速高效电机产品提供商,有近100项的专利授权以及二十余项的软件著作权。核心团队来自北京航空航天大学的虎渡科技长期致力于先进流体机械、高速旋转机械的研发设计及生产制造工艺研究,拥有深厚的理论基础和丰富的工程经验。

几年前,虎渡科技从北京搬迁至宁波,并合并两家控股子公司佛山特博科技有限公司和安徽虎渡科达流体机械有限公司。

一家成立于北京的高科技制造公司为何要从北京迁到宁波?当地提供了什么样的优惠政策条件?

虎渡科技高级会计师、常务副总经理余泽安透露,这源于多个方面的因素,一是宁波作为制造业之都,上下游相关的配套具有比较优势,二是营商环境较好,政府办事高效、务实,在税收政策、用地、人才以及后续发展方面,都按照约定严格支持。

产品特色与典型应用

虎渡科技设有现代化的机加工车间、装配车间,以及品检室与轴承开发室,核心产品包括比传统罗茨鼓风机、多级低速鼓风机节能效果高出25%~40%的空气悬浮离心鼓风机与压缩机、单级高速离心鼓风机,以及相较传统活塞机与螺杆机节能约25%~35%的多级高速离心压缩机,还有空气悬浮增氧机、真空泵等,所生产的近千台成套设备已经应用于污水处理、垃圾焚烧、钢铁、纺织、汽车、化工、水泥、造纸、发电、生物发酵、水产养殖等各个行业。

1)空气悬浮离心鼓风机 助力“双碳”经济。浙江湖州南浔一家净水厂,使用虎渡科技160kW空浮成功替换原有3台75kW罗茨鼓风机两工-变频曝气设备后,节能率达35%,宝武马钢某化工厂,原使用160kW多级低速风机,使用虎渡科技110kW空浮成功替换,节能率达31%。

2)单级高速离心鼓风机,适用于污水处理、镀锌、脱硫脱硝、冶金等行业。湖北十堰一家污水处理厂,合同能源管理效益分享模式替代友商产品,日处置量提升至20万吨,配备进口导叶和可调扩压器联动调节的单级高速离心鼓风机使用,年节约电费83万元。在俄罗斯,一家彩板生产公司选型为流量100m³/min、压力为200kPa的单级高速离心鼓风机应用于两条彩板制造线,提供中俄双语人机界面,可根据使用条件进行切换。操作简单方便,满足了多种板材生产工艺要求。目前运行稳定、高效节能、调节面广。

3)多级高速离心压缩机应用于冶金、生物发酵、纺织、化工行业江苏苏州某电子厂,以合同能源管理效益分享模式替代进口知名品牌离心压缩机,配备入口导叶自我调节功能的离心压缩机,调节范围在65%~105%之间,机组设为恒压运行模式,输出压力为4.6bar,到达厂区终端为4.2bar,充分满足生产工艺需求,年节约电费225.52万元。泰国曼谷某纺织厂应用于纺织生产线上,机组选型为流量120m³/min、压力0.6MPa,为纺织生产喷气织机上提供动力源,采用中英文双语人机界面,满足不同运行工况下使用需求。

4)智能平台。结合PLC和5G物联网,虎渡科技实现机组运行智能远程监控和故障诊断,达到无人值守状态;后台系统方便统计并测算设备能耗分析、故障分析等。

看得出来,“节能”,成为虎渡科技的一大优势。余泽安表示,通过需量分析、能耗分析、能效检测、节能改造、能源使用计划,虎渡科技可免费为广大企业提供一体化节能改造方案,实现降本增效。

智能工厂建设成效初现

产品快速研发上市投入应用的同时,虎渡科技的数字化建设也同步进行中。虎渡科技充分认识到,产品全生命周期管理系统是信息系统建设的关键技术。

作为虎渡智能工厂建设的重要组成,虎渡科技数字化转型项目一期工程已经基本结束。定制开发集成PLM、MES、生产计划管理等功能的信息化系统,与OA、ERP等双配置方式,构成公司信息化系统的核心功能模块,通过设计数字化、装备智能化、过程数字化和经营网络化实现数控设备上网;能源检测以及信息化系统和ERP数据之间互通,并针对整机及关键零部件,以一物一码为基础,实现全生命周期管理。

在设计数字化方面,虎渡科技做好产品全生命周期的产品协同研发设计、制造和管理,从概念设计、产品工程设计、生产准备和制造、售后服务等整个过程的产品全生命周期的管理;同时,也不断更新数字化生产与数据采集及数控化装备,汇集设计、生产、运行以及维护全生命周期数据大数据,引入人工智能及新技术,建设专家系统,支持产品及关键零部件标识解析,实现网络化协同制造。

在生产过程管理数字化方面,虎渡科技制定生产管控总体方案,实现了工艺管理、

计划与调度管理、生产管理、产品质量控制管理、设备管理、检具管理、工装管理、安全监控管理、任务与异常管理、指标管理、流程、看板/报表等流程,完善了仓储物料及配送管理、采购与销售管理等模块。

在数据安全管理方面,虎渡科技采取内网与外网通过防火墙进行隔离、数据服务器与应用服务器物理分离的方式,并采用完全正版操作系统、访问身份及密码验证以及必要的软硬件安全设施,确保数据的安全与唯一性。

信息系统项目实施后,虎渡科技新产品研发,定型产品优化迭代效率显著提高,全流程生产管控显著降低了生产成本,提高了生产效率,提升了公司的产品竞争力,数据显示,生产效率由计划的21%提升到26%,能源利用率实际提高12.5%,运营成本达到了预期降低22.5%的目标,产品研制周期比计划的30%缩短至34%,产品不良率也由预期的降低20%提高至31%,预计2023年可带来销售增长约4000万,相比项目实施前的2022年提升至266%。

不仅如此,此次项目的实行,还有效带动和提升高速流体机械制造竞争力,带动了宁波市传统制造业智能升级,拉动供应商增产,从而新增就业岗位,解决部分社会人员的就业问题。

倪奇峰认为,项目实施前的总体规划很重要,项目功能模块需循序渐进上线,并按照业务量实时调整上线工作,数据跨部门的互联互通上线前,先按纸质流程运行流畅后,再结合系统使用,前期的功能模块间的运行逻辑关系不能太复杂,实现的功能越强,后期上线后维护的人员成本过高。

据倪奇峰介绍,从2022年至今,公司在MES、ERP以及数控设备建设方面软硬件投资已经超过800万元,并且搭建一个工业互联平台,在其上开发各种APP,把设计、生产、销售等各个终端设备连接起来,借助传感器和远程物联网,实现数据统一上传存储、分析和应用,在办公室、会议室就能进行可视化的管理。

打造中国工业化冲刺阶段的装备制造领军型企业

自创立以来,虎渡科技团队执着钻研,不断突破,定义了所在业界相关产品的高标准,并始终践行“以更好的产品和服务为客户创造价值”的企业核心价值观。

作为唯一一家具有空气轴承自主设计、高速电机自主设计、高效叶轮自主设计能力的高速高效流体机械研制企业,虎渡科技的产品可大量用于传统低效产品的替代,有效支撑国家“双碳”政策。

余泽安表示,虎渡科技将依托所拥有的行业内优秀的管理和技术团队、现代化的生产基地、先进的加工检测设备,努力成为中国工业化冲刺阶段的装备制造领军型企业。