工業(yè)智能制造課件

1、鑄件部智能制造構想20172017年年1111月月鑄件部鑄件部鑄件部智能制造匯報鑄件部智能制造匯報前言前言 智能鑄造是信息化與鑄造生產高度融合的產物，包括智能制造技智能鑄造是信息化與鑄造生產高度融合的產物，包括智能制造技術和智能鑄造系統(tǒng)，智能鑄造技術包括數字模擬、術和智能鑄造系統(tǒng)，智能鑄造技術包括數字模擬、3D3D打印、機器人、打印、機器人、ERPERP等，智能制造系統(tǒng)即使具有學習能力的大數據知識庫，能夠通過對等，智能制造系統(tǒng)即使具有學習能力的大數據知識庫，能夠通過對環(huán)境信息和自身信息的對比分析而進行自我規(guī)劃、自我改造。智能鑄造環(huán)境信息和自身信息的對比分析而進行自我規(guī)劃、自我改造。智能鑄造典型

2、應用模式為數字化鑄造工廠，在數字化鑄造廠里將用信息化手段管典型應用模式為數字化鑄造工廠，在數字化鑄造廠里將用信息化手段管理生產流程、質量控制流程、財務流程、產品開發(fā)流程、人力資源管理理生產流程、質量控制流程、財務流程、產品開發(fā)流程、人力資源管理培訓流程等所有內部流程，同時用信息化手段處理與供應商、客戶的關培訓流程等所有內部流程，同時用信息化手段處理與供應商、客戶的關聯流程。在數字化鑄造廠里基本消除了重體力勞動，聯流程。在數字化鑄造廠里基本消除了重體力勞動，80%80%的員工可以在的員工可以在空調房里工作，環(huán)境清潔，同時生產效率和效益大幅度提高?？照{房里工作，環(huán)境清潔，同時生產效率和效益大幅度提

3、高。一、智能鑄造必備的設備及技術一、智能鑄造必備的設備及技術智能鑄造必智能鑄造必備的設備及備的設備及技術技術一、智能鑄造必備的設備及技術一、智能鑄造必備的設備及技術1 1、快速成型設備（、快速成型設備（3D3D打?。┐蛴。┛焖俪尚惋L味增材類快速成型（快速成型風味增材類快速成型（3D打?。┖蜏p材快速成型，兩種快速打?。┖蜏p材快速成型，兩種快速成型方式均具有無模具快速成型，復雜結構近凈成型以至凈成型，全成型方式均具有無模具快速成型，復雜結構近凈成型以至凈成型，全數字化、高柔性，可實現多材料任意復合制造等特征，是新產品的快數字化、高柔性，可實現多材料任意復合制造等特征，是新產品的快速開發(fā)的有效工具，

4、更是智能制造的必備生產設備。速開發(fā)的有效工具，更是智能制造的必備生產設備。2、機器人、機器人 精準高效是智能鑄造的典型特征，而機器人是智能鑄造理想的選擇也精準高效是智能鑄造的典型特征，而機器人是智能鑄造理想的選擇也是必備生產裝備，在數字化工廠里，機器人廣泛應用于造型、制芯、是必備生產裝備，在數字化工廠里，機器人廣泛應用于造型、制芯、澆注、清理等工序，或與工人并肩合作或獨立完成工作。澆注、清理等工序，或與工人并肩合作或獨立完成工作。鑄件部智能制造匯報鑄件部智能制造匯報智能鑄造必備的設備及技術智能鑄造必備的設備及技術3 3、數字模擬、數字模擬 近年來，我國鑄造模擬仿真技術在輕金屬材料鑄造成型方面的

5、研究和發(fā)展勢頭強勁，近年來，我國鑄造模擬仿真技術在輕金屬材料鑄造成型方面的研究和發(fā)展勢頭強勁，在鋁、鎂合金鑄造及凝固過程宏在鋁、鎂合金鑄造及凝固過程宏/微觀建模與仿真研究、鑄件充型凝固過程微觀模擬方微觀建模與仿真研究、鑄件充型凝固過程微觀模擬方面取得重要進展。圍觀模擬的尺度包括納米級、微米級、毫米級，涉及結晶生核長大、面取得重要進展。圍觀模擬的尺度包括納米級、微米級、毫米級，涉及結晶生核長大、樹枝晶與柱狀晶轉變到金屬集體控制等方面。另外質量控制模擬正在向微觀組織模擬、樹枝晶與柱狀晶轉變到金屬集體控制等方面。另外質量控制模擬正在向微觀組織模擬、性能及使用壽命預測的方向發(fā)展。性能及使用壽命預測的方

6、向發(fā)展。4、虛擬制造、虛擬制造 數字化工廠廠房的每一個角落、生產的每一個工序都可以用三維動畫的方式直觀展數字化工廠廠房的每一個角落、生產的每一個工序都可以用三維動畫的方式直觀展示，部分區(qū)域可以通過示，部分區(qū)域可以通過3D全息投影等虛擬手段精準展示。在正式生產前，管理者和技全息投影等虛擬手段精準展示。在正式生產前，管理者和技術人員可以通過虛擬生產對鑄件生產工藝、設備運行狀況、除塵環(huán)保效果等一一進行術人員可以通過虛擬生產對鑄件生產工藝、設備運行狀況、除塵環(huán)保效果等一一進行檢驗。這些虛擬制造技術在國內日益成熟。檢驗。這些虛擬制造技術在國內日益成熟。鑄件部智能制造匯報鑄件部智能制造匯報鑄件部智能制造匯

7、報鑄件部智能制造匯報一、一、鑄造過程智能化鑄造過程智能化-數字化管理的自動化生產線數字化管理的自動化生產線CAD設計設計鑄造工藝鑄造工藝自動制芯自動制芯自動造型自動造型自動下芯自動下芯自動雕刻自動雕刻精密澆注精密澆注 熔煉熔煉精密澆注精密澆注鑄件清理鑄件清理成品檢測成品檢測成品入庫成品入庫全自動制芯全自動制芯機器人自動取芯機器人自動取芯機器人自動浸涂機器人自動浸涂機器人精準自機器人精準自動下芯動下芯自動化造型自動化造型快換型板快換型板管件刻號追溯管件刻號追溯定量澆注定量澆注精準控制精準控制機器人柔性化打磨機器人柔性化打磨機器人自動噴涂機器人自動噴涂自動化精準配料自動化精準配料鐵液成分自動反饋鐵

8、液成分自動反饋配料數據庫配料數據庫自動打壓自動打壓缺陷診斷缺陷診斷數字化設計數字化設計數字模擬數字模擬虛擬裝配虛擬裝配專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)澆注仿真模擬澆注仿真模擬確定最佳工藝確定最佳工藝（1 1）電爐自動配料加料與監(jiān)控系統(tǒng)）電爐自動配料加料與監(jiān)控系統(tǒng)振動輸送加料車無線微機電磁配鐵無線微機電磁配鐵電爐自動加配料系統(tǒng)電爐鐵水稱量系統(tǒng)熔煉監(jiān)控管理系熔煉監(jiān)控管理系統(tǒng)統(tǒng) 系統(tǒng)能實現電爐的自動配鐵、機械化加料車、配料吊車自動定位控制、自動配合金、鐵水系統(tǒng)能實現電爐的自動配鐵、機械化加料車、配料吊車自動定位控制、自動配合金、鐵水包稱量、電爐鐵水稱量、光譜分析儀、熱分析儀聯機，由上位計算機集中監(jiān)控、管理、分析、包

9、稱量、電爐鐵水稱量、光譜分析儀、熱分析儀聯機，由上位計算機集中監(jiān)控、管理、分析、記錄、儲存?？蛇x一個或多個子系統(tǒng)。記錄、儲存?？蛇x一個或多個子系統(tǒng)。20172017年指標完成情況年指標完成情況（2 2）靜壓線機器人下芯系統(tǒng)）靜壓線機器人下芯系統(tǒng) 目前靜壓線下芯工位人員目前靜壓線下芯工位人員6 6人，下芯工藝中均采用人工下芯，作業(yè)精度靠人工保證，作業(yè)精人，下芯工藝中均采用人工下芯，作業(yè)精度靠人工保證，作業(yè)精度差，工作環(huán)境惡劣，工廠空氣高粉塵污染，對人體的危害很大。度差，工作環(huán)境惡劣，工廠空氣高粉塵污染，對人體的危害很大。目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場20172017年指標完成情

10、況年指標完成情況（3 3）靜壓線機器人制芯系統(tǒng)）靜壓線機器人制芯系統(tǒng) 目前靜壓線制芯人員目前靜壓線制芯人員1515人，制芯工位需要下砂心，勞動強度大，三乙胺味道大，工作環(huán)境人，制芯工位需要下砂心，勞動強度大，三乙胺味道大，工作環(huán)境惡劣，對人體的危害很大，通過機器人自動下芯及浸涂可以減員增效。惡劣，對人體的危害很大，通過機器人自動下芯及浸涂可以減員增效。目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場20172017年指標完成情況年指標完成情況（4 4）靜壓線機器人澆注系統(tǒng)）靜壓線機器人澆注系統(tǒng) 目前靜壓線是采用半自動的方式進行鑄件澆注，除了現場高溫、污染大外，更主要的目前靜壓線是采用半自動的方

11、式進行鑄件澆注，除了現場高溫、污染大外，更主要的是澆注不穩(wěn)定，造成鐵水外溢工藝出品率受到影響，是澆注不穩(wěn)定，造成鐵水外溢工藝出品率受到影響，利用工業(yè)機器人進行澆注保證了高度利用工業(yè)機器人進行澆注保證了高度的靈活性的靈活性，同時能夠精準澆注，杜絕溢鐵現象的發(fā)生，同時能夠精準澆注，杜絕溢鐵現象的發(fā)生。目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場 鑄造產品打磨產生的細小粉塵危害極大，同時打磨勞動強度高，效率較低，采用機器人打磨及除鑄造產品打磨產生的細小粉塵危害極大，同時打磨勞動強度高，效率較低，采用機器人打磨及除塵設備，可以降低風險，減員增效。目前靜壓線打磨機器人預計塵設備，可以降低風險，減員增

12、效。目前靜壓線打磨機器人預計20182018年年2 2月份可以調試完畢，消失模月份可以調試完畢，消失模打磨目前正在制定方案。打磨目前正在制定方案。20172017年指標完成情況年指標完成情況（5 5）消失模打磨機器人）消失模打磨機器人目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場20172017年指標完成情況年指標完成情況（6 6）精整鉆床數字化改造）精整鉆床數字化改造 目前鑄件部的機床基本上都是一人一機式操作，勞動效率極低，市場針對鑄件產品加工的非標機目前鑄件部的機床基本上都是一人一機式操作，勞動效率極低，市場針對鑄件產品加工的非標機床技術非常成熟，即為數字平面鉆床，一次裝卡一鍵式完成法蘭

13、鉆孔，由于機床較多，先從鉆床開床技術非常成熟，即為數字平面鉆床，一次裝卡一鍵式完成法蘭鉆孔，由于機床較多，先從鉆床開始改造，改造后將極大地提高生產效率。始改造，改造后將極大地提高生產效率。目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場20162016年指標完成情況年指標完成情況從管件瀝青線人工下線，由于管件品種較多，工人易造成因管徑相同不同水壓等級不同的管件在裝從管件瀝青線人工下線，由于管件品種較多，工人易造成因管徑相同不同水壓等級不同的管件在裝箱時混淆，一旦發(fā)運即產生質量異議，通過機器人的識別技術自動辨識并抓取裝箱，杜絕人為的錯箱時混淆，一旦發(fā)運即產生質量異議，通過機器人的識別技術自動辨識

14、并抓取裝箱，杜絕人為的錯誤造成的質量異議的發(fā)生。誤造成的質量異議的發(fā)生。（7 7）精整裝箱機器人）精整裝箱機器人目前現狀目前現狀初步方案初步方案 市場噴涂機器人技術比較成熟，由于鑄件部特噴為靜電噴涂且粉末較細，環(huán)氧粉末極易被人市場噴涂機器人技術比較成熟，由于鑄件部特噴為靜電噴涂且粉末較細，環(huán)氧粉末極易被人吸入肺部，作業(yè)環(huán)境極其惡劣，特別是夏季，由于噴涂件在吸入肺部，作業(yè)環(huán)境極其惡劣，特別是夏季，由于噴涂件在200200度以上，操作人員還必須在有度以上，操作人員還必須在有限空間中作業(yè)，環(huán)境溫度較高，故在此處增加噴涂機器人，目前市場上埃夫特機器人比較擅長限空間中作業(yè)，環(huán)境溫度較高，故在此處增加噴涂

15、機器人，目前市場上埃夫特機器人比較擅長，不過需要借助可視識別技術。，不過需要借助可視識別技術。20172017年指標完成情況年指標完成情況（8 8）精整噴涂機器人）精整噴涂機器人目前現狀目前現狀對比其他企業(yè)現場對比其他企業(yè)現場20172017年指標完成情況年指標完成情況 管件打壓是非常的關鍵的一道工序，要求每一管件打壓后必須有打壓記錄和保壓曲線管件打壓是非常的關鍵的一道工序，要求每一管件打壓后必須有打壓記錄和保壓曲線，但由于，但由于2020多臺水壓機均有一個總站控制，每次更換打壓等級時必須到總站進行調整參數多臺水壓機均有一個總站控制，每次更換打壓等級時必須到總站進行調整參數，生產效率低，同時又

16、給管理帶來一定的難度，所以對水壓打壓進行自動化升級，直接在，生產效率低，同時又給管理帶來一定的難度，所以對水壓打壓進行自動化升級，直接在現場操作即可更改?，F場操作即可更改。（9 9）精整水壓自動改造）精整水壓自動改造目前現狀目前現狀需增加現場就地設定需增加現場就地設定調度調度熔煉熔煉消失模消失模澆注澆注打磨工序打磨工序機加工序機加工序水壓工序水壓工序精密澆注精密澆注內襯工序內襯工序成品檢測成品檢測庫房管理庫房管理訂單評審訂單評審智能排產智能排產訂單追蹤訂單追蹤溫度工藝溫度工藝配料配料白膜工序白膜工序黃膜工序黃膜工序造型工序造型工序組箱工序組箱工序澆注數據澆注數據打磨數據打磨數據機加數據機加數據

17、水壓數據水壓數據內襯數據內襯數據售后服務售后服務成本、利潤核算成本、利潤核算質量管理質量管理能源管理能源管理設備管理設備管理產品開發(fā)產品開發(fā)供應鏈管理供應鏈管理核算、預測核算、預測客戶客戶智力資源智力資源員工員工客戶管理客戶管理吸引客戶吸引客戶發(fā)展客戶發(fā)展客戶匯聚客戶匯聚客戶點燃客戶點燃客戶抓住客戶抓住客戶激勵客戶激勵客戶服務客戶服務客戶開放開放自治自治全面采集全面采集價值導向價值導向 以供水漏損為例，從國內跑冒滴漏普遍存在的30%至40%的水平，要達到國際10%左右的先進水平，其中就存在著巨大的優(yōu)化空間。針對這類行業(yè)的需求，施耐德電氣提供的全集成的水務工業(yè)物聯網解決方案則包含了WMS漏損控制

18、、AQUIS在線水力模型和TERMIS在線熱網模型等“利器”，專門將致力于減少水網中跑冒滴漏的部分以及提高供熱部分的效應作為方案的核心亮點。生產智能化生產智能化DNC聯網，自動監(jiān)控機床狀態(tài)聯網，自動監(jiān)控機床狀態(tài) DNC和和MES集成集成,自動接收排產加工指令自動接收排產加工指令 加工中心刀庫已裝好要用的刀具加工中心刀庫已裝好要用的刀具 機床緊連托板自動化倉庫機床緊連托板自動化倉庫,托板上已裝卡好待加工件托板上已裝卡好待加工件 加工工序的加工時間、工件傳送時間均有標準數據，提供自動作業(yè)計劃排序的可靠依據。加工工序的加工時間、工件傳送時間均有標準數據，提供自動作業(yè)計劃排序的可靠依據。 下圖描述了該自動化制造線實現的下圖描述了該自動化制造線實現的PDCA循環(huán)：循環(huán)： P(Plan)- 利用利用APS,自動生成每臺加工中心設備的生產作業(yè)計劃自動生成每臺加工中心設備的生產作業(yè)計劃 D(Do) - 開工執(zhí)行開工執(zhí)行,生產進度信息自動采集生產進度信息自動采集 C(Check)- 生產作業(yè)進度展示生產作業(yè)進度展示 A(Action)- 在出現異常情況下的生產作業(yè)計劃調整在出現異常情況下的生產作業(yè)計劃調整 1、現在就要著手設備檢修與備件信息化與智能化管控。 1、備件庫存準備時間，數量，備件使用周期，自動生成備件計