工业智能制造

铸件部智能制造构想,2017年11月,铸件部,铸件部智能制造汇报,前言,智能铸造是信息化与铸造生产高度融合的产物，包括智能制造技术和智能铸造系统，智能铸造技术包括数字模拟、3D打印、机器人、ERP等，智能制造系统即使具有学习能力的大数据知识库，能够通过对环境信息和自身信息的对比分析而进行自我规划、自我改造。智能铸造典型应用模式为数字化铸造工厂，在数字化铸造厂里将用信息化手段管理生产流程、质量控制流程、财务流程、产品开发流程、人力资源管理培训流程等所有内部流程，同时用信息化手段处理与供应商、客户的关联流程。在数字化铸造厂里基本消除了重体力劳动，80%的员工可以在空调房里工作，环境清洁，同时生产效率和效益大幅度提高。,一、智能铸造必备的设备及技术,智能铸造必备的设备及技术,虚拟制造,数字模拟,3D打印,机器人,一、智能铸造必备的设备及技术,1、快速成型设备（3D打印）快速成型风味增材类快速成型（3D打印）和减材快速成型，两种快速成型方式均具有无模具快速成型，复杂结构近净成型以至净成型，全数字化、高柔性，可实现多材料任意复合制造等特征，是新产品的快速开发的有效工具，更是智能制造的必备生产设备。2、机器人精准高效是智能铸造的典型特征，而机器人是智能铸造理想的选择也是必备生产装备，在数字化工厂里，机器人广泛应用于造型、制芯、浇注、清理等工序，或与工人并肩合作或独立完成工作。,铸件部智能制造汇报,智能铸造必备的设备及技术,3、数字模拟近年来，我国铸造模拟仿真技术在轻金属材料铸造成型方面的研究和发展势头强劲，在铝、镁合金铸造及凝固过程宏/微观建模与仿真研究、铸件充型凝固过程微观模拟方面取得重要进展。围观模拟的尺度包括纳米级、微米级、毫米级，涉及结晶生核长大、树枝晶与柱状晶转变到金属集体控制等方面。另外质量控制模拟正在向微观组织模拟、性能及使用寿命预测的方向发展。4、虚拟制造数字化工厂厂房的每一个角落、生产的每一个工序都可以用三维动画的方式直观展示，部分区域可以通过3D全息投影等虚拟手段精准展示。在正式生产前，管理者和技术人员可以通过虚拟生产对铸件生产工艺、设备运行状况、除尘环保效果等一一进行检验。这些虚拟制造技术在国内日益成熟。,铸件部智能制造汇报,铸件部智能制造汇报,一、铸造过程智能化-数字化管理的自动化生产线,熔炼自动转配料系统、静压线铸造生产线的砂处理、自动造型、在线自动刻码、自动制芯、自动下芯、自动浇注、机器人打磨、自动喷涂等工序过程的自动化、数字化、智能化生产和管理。,CAD设计,铸造工艺,自动制芯,自动造型,自动下芯,自动雕刻,精密浇注,熔炼,精密浇注,铸件清理,成品检测,成品入库,智能铸造工厂工艺流程,全自动制芯机器人自动取芯机器人自动浸涂,机器人精准自动下芯,自动化造型快换型板,管件刻号追溯,定量浇注精准控制,机器人柔性化打磨机器人自动喷涂,自动化精准配料铁液成分自动反馈配料数据库,自动打压缺陷诊断,数字化设计数字模拟虚拟装配,专家系统浇注仿真模拟确定最佳工艺,（1）电炉自动配料加料与监控系统,振动输送加料车,无线微机电磁配铁,电炉自动加配料系统,电炉铁水称量系统,熔炼监控管理系统,系统能实现电炉的自动配铁、机械化加料车、配料吊车自动定位控制、自动配合金、铁水包称量、电炉铁水称量、光谱分析仪、热分析仪联机，由上位计算机集中监控、管理、分析、记录、储存。可选一个或多个子系统。,2017年指标完成情况,（2）静压线机器人下芯系统,目前静压线下芯工位人员6人，下芯工艺中均采用人工下芯，作业精度靠人工保证，作业精度差，工作环境恶劣，工厂空气高粉尘污染，对人体的危害很大。,目前现状,对比其他企业现场,2017年指标完成情况,（3）静压线机器人制芯系统,目前静压线制芯人员15人，制芯工位需要下砂心，劳动强度大，三乙胺味道大，工作环境恶劣，对人体的危害很大，通过机器人自动下芯及浸涂可以减员增效。,目前现状,对比其他企业现场,2017年指标完成情况,（4）静压线机器人浇注系统,目前静压线是采用半自动的方式进行铸件浇注，除了现场高温、污染大外，更主要的是浇注不稳定，造成铁水外溢工艺出品率受到影响，利用工业机器人进行浇注保证了高度的灵活性，同时能够精准浇注，杜绝溢铁现象的发生。,目前现状,对比其他企业现场,铸造产品打磨产生的细小粉尘危害极大，同时打磨劳动强度高，效率较低，采用机器人打磨及除尘设备，可以降低风险，减员增效。目前静压线打磨机器人预计2018年2月份可以调试完毕，消失模打磨目前正在制定方案。,2017年指标完成情况,（5）消失模打磨机器人,目前现状,对比其他企业现场,2017年指标完成情况,（6）精整钻床数字化改造,目前铸件部的机床基本上都是一人一机式操作，劳动效率极低，市场针对铸件产品加工的非标机床技术非常成熟，即为数字平面钻床，一次装卡一键式完成法兰钻孔，由于机床较多，先从钻床开始改造，改造后将极大地提高生产效率。,目前现状,对比其他企业现场,2016年指标完成情况,从管件沥青线人工下线，由于管件品种较多，工人易造成因管径相同不同水压等级不同的管件在装箱时混淆，一旦发运即产生质量异议，通过机器人的识别技术自动辨识并抓取装箱，杜绝人为的错误造成的质量异议的发生。,（7）精整装箱机器人,目前现状,初步方案,市场喷涂机器人技术比较成熟，由于铸件部特喷为静电喷涂且粉末较细，环氧粉末极易被人吸入肺部，作业环境极其恶劣，特别是夏季，由于喷涂件在200度以上，操作人员还必须在有限空间中作业，环境温度较高，故在此处增加喷涂机器人，目前市场上埃夫特机器人比较擅长，不过需要借助可视识别技术。,2017年指标完成情况,（8）精整喷涂机器人,目前现状,对比其他企业现场,2017年指标完成情况,管件打压是非常的关键的一道工序，要求每一管件打压后必须有打压记录和保压曲线，但由于20多台水压机均有一个总站控制，每次更换打压等级时必须到总站进行调整参数，生产效率低，同时又给管理带来一定的难度，所以对水压打压进行自动化升级，直接在现场操作即可更改。,（9）精整水压自动改造,目前现状,需增加现场就地设定,调度,熔炼,消失模,浇注,打磨工序,机加工序,水压工序,精密浇注,内衬工序,成品检测,库房管理,信息化工厂流程,订单评审智能排产订单追踪,温度工艺配料,白膜工序黄膜工序造型工序组箱工序,浇注数据,打磨数据,机加数据,水压数据,内衬数据,售后服务,成本、利润核算,质量管理,能源管理,设备管理,产品开发,供应链管理,核算、预测,客户,智力资源,员工,客户管理,吸引客户发展客户汇聚客户点燃客户抓住客户激励客户服务客户,开放自治全面采集价值导向,以供水漏损为例，从国内跑冒滴漏普遍存在的30%至40%的水平，要达到国际10%左右的先进水平，其中就存在着巨大的优化空间。针对这类行业的需求，施耐德电气提供的全集成的水务工业物联网解决方案则包含了WMS漏损控制、AQUIS在线水力模型和TERMIS在线热网模型等“利器”，专门将致力于减少水网中跑冒滴漏的部分以及提高供热部分的效应作为方案的核心亮点。,生产智能化,DNC联网，自动监控机床状态DNC和MES集成,自动接收排产加工指令加工中心刀库已装好要用的刀具机床紧连托板自动化仓库,托板上已装卡好待加工件加工工序的加工时间、工件传送时间均有标准数据，提供自动作业计划排序的可靠依据。下图描述了该自动化制造线实现的PDCA循环：P(Plan)-利用APS,自动生成每台加工中心设备的生产作业计划D(Do)-开工执行,生产进度信息自动采集C(Check)-生产作业进度展示A(Action)-在出现异常情况下的生产作业计划调整,1、现在就要着手设备检修与备件信息化与智能化管控。1、备件库存准备时间，数量，备件使用周期，自动生成备件计划，检修计划,2、物料信息化自动生产原料计划,3、生产计划自动生产与动态跟进,曲线、上限、下限、异常报警、工序能力评价、4、质量数据分析自动化与动态化，标准化1、性能（屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击功、球化等级、金相组织）、成份（C、Si、Mn、P、S、）、温度2、水压3、综合合格率、4、一打合格率5、性能与型砂性能,5、成本与利润测评自动化与动态化,6、结算与开票单，对帐单自动化，智能化,将上信息化工作做个小看板-挂调度室，高毅每周组织一次进展情况汇报会,1、信息化的功能（我在调度群中的几点）2、信息化的的每项功能的实施具体方式和操作，即每个模块的成果展示（服务与管理）与外部对接、数据采集等3、目前现状及集中管控中心建设构建与效果展示突出：1、如何与贸总对接，实现数据、开票、结算等2、如何建立铸件智库和智脑；3、如何实现大数据分析4、如何实现质保书自动生成与网络在线物流和订单进度查询，互联网+（雏形或原始应用）5、如何实现生产、质量、设备智能