智能制造技術(shù)在箱體制造中的應(yīng)用

周志高

摘要：目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的階段，而在這樣的背景之下，現(xiàn)在工業(yè)成為了最重要的發(fā)展組成部分，在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，新能源新材料的行業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，它需要與創(chuàng)新領(lǐng)域不斷的融合，突破之后才可以促進(jìn)新一輪產(chǎn)業(yè)的革命。如何更好的應(yīng)對(duì)新機(jī)遇，才可有效降低費(fèi)用投入與提升生產(chǎn)率，每個(gè)制造單位努力探尋創(chuàng)新技術(shù)針對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)制造模式實(shí)施變革，例如：主動(dòng)推進(jìn)數(shù)字化工廠技術(shù)的探究、開(kāi)發(fā)與使用，極大促進(jìn)了制造進(jìn)程的自動(dòng)化與智能化等。文章著重介紹了智能制造技術(shù)的內(nèi)涵與特性，進(jìn)一步解析了智能制造技術(shù)在箱體制造中的關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù);箱體制造中;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）10-0219-02

0? 引言

現(xiàn)如今，叉車的關(guān)鍵傳統(tǒng)零部件為叉車箱體，過(guò)往技藝方法通常是單機(jī)或者柔性制造單元加工，其生產(chǎn)效率及其質(zhì)量、制造成本干擾因素非常多，無(wú)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。要想完全擺脫現(xiàn)狀，需要把智能制造技術(shù)使用在箱體制造當(dāng)中，連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)把AP、智能設(shè)備、物流與數(shù)據(jù)串聯(lián)在一起，產(chǎn)生從計(jì)劃、設(shè)備、物流與網(wǎng)絡(luò)共同組合的CCS系統(tǒng)，最終達(dá)成由計(jì)劃下達(dá)至產(chǎn)品生產(chǎn)全制造場(chǎng)景的智能管控。

1? 智能制造技術(shù)內(nèi)涵及特點(diǎn)

1.1 智能制造內(nèi)涵智能制造Intelligent

將智能機(jī)器與人類專家的思想理念進(jìn)行充分的結(jié)合，從而形成人機(jī)一體化的智能系統(tǒng)，可以整體提高制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，它的制造時(shí)間還可以實(shí)施智能行動(dòng)。人機(jī)一體化智能系統(tǒng)可以進(jìn)行分析、推理、判斷、構(gòu)思以及決策等多項(xiàng)行為，同時(shí)還可以代替人類專業(yè)進(jìn)行制造業(yè)的實(shí)踐操作。甚至我們可以認(rèn)為人機(jī)一體化的智能系統(tǒng)已經(jīng)完全顛覆了制造自動(dòng)化的理念，不斷開(kāi)拓新的性能，使其具備油性化、智能化和高度集成化的特點(diǎn)。

1.2 智能制造特點(diǎn)

智能制造具備數(shù)據(jù)深度自感知、智慧優(yōu)化資決策精確把控自執(zhí)行等功能，依托于智能工廠，其中心為制造環(huán)節(jié)智能化，由端至端數(shù)據(jù)為根本，有網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)為支持等特點(diǎn)，極大降低產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間、縮減運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、提高產(chǎn)生質(zhì)量與生產(chǎn)效率?；诖耍悄苤圃炱毡槭艿酱蠹业闹攸c(diǎn)關(guān)注。

2? 工業(yè)車輛領(lǐng)域關(guān)鍵零部件制造現(xiàn)狀

工業(yè)車輛領(lǐng)域涉及的車輛類型比較多，其核心內(nèi)容是叉車，它是整個(gè)工程機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，同時(shí)也是非常重要的一個(gè)分支，它可以為物流領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也可以保證國(guó)內(nèi)工業(yè)車輛配套系統(tǒng)變得越來(lái)越完善。近年來(lái)工業(yè)車輛領(lǐng)域的發(fā)展速度越來(lái)越快，其系統(tǒng)的完善程度也越來(lái)越高，零部件包括的內(nèi)容變得更加豐富，例如發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱、驅(qū)動(dòng)橋、油缸等等關(guān)鍵零件完全國(guó)產(chǎn)化，再加上積極投入技術(shù)改造的力度，結(jié)果制造能力與裝備水準(zhǔn)持續(xù)提高，主流叉車單位主要零件全部完成柔性化、數(shù)字化、準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)制造。然而，跟世界先進(jìn)技術(shù)對(duì)比，在創(chuàng)新、提質(zhì)、增效等方面存在顯著差距，造成高端動(dòng)力、液壓件、電控等全部依靠進(jìn)口。伴隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈及其制造大國(guó)的戰(zhàn)略意圖微調(diào)，關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)制造達(dá)成高端化與智能化需要盡早提上議程。

3? 在箱體制造中智能制造技術(shù)的應(yīng)用

3.1 箱體智能制造CCS系統(tǒng)概述

CCS系統(tǒng)是集中管控系統(tǒng)，可以完成針對(duì)箱體立車中心生產(chǎn)線、臥加中心生產(chǎn)線等全鏈條生產(chǎn)進(jìn)程的生產(chǎn)計(jì)劃傳達(dá)、執(zhí)行程度、零件信息與品質(zhì)情況、SPC檢測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、運(yùn)轉(zhuǎn)情況、加工程序、設(shè)備維護(hù)、刀具應(yīng)用情況等信息的及時(shí)收集，可借助可視化監(jiān)督畫(huà)面來(lái)完成整體生產(chǎn)實(shí)踐出現(xiàn)異常動(dòng)態(tài)信息的公布，隨后借助手機(jī)微信方法達(dá)到相關(guān)異常警告及其處置信息的及時(shí)分級(jí)推送，且融合對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及其生產(chǎn)進(jìn)程的完善解析，結(jié)果給箱體生產(chǎn)制造進(jìn)程帶來(lái)統(tǒng)一的管控平臺(tái)。

3.2 箱體智能制造CCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)性相對(duì)較高，整體的CCS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)硬件框架網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)不斷的完善以及升級(jí)之后，可以將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的硬件設(shè)備連接起來(lái)。管理和控制人員可以在區(qū)域控制終端對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況進(jìn)行了解，同時(shí)也可以在數(shù)控加工中心廠內(nèi)設(shè)備的PLC關(guān)聯(lián)中心進(jìn)行實(shí)踐生產(chǎn)操作，并分析刀具數(shù)據(jù)、設(shè)備報(bào)警、數(shù)據(jù)加工、數(shù)量數(shù)據(jù)等等。

3.3 箱體智能制造CCS系統(tǒng)軟件功能

CCS系統(tǒng)軟件功能關(guān)鍵在于配置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，及其針對(duì)收集來(lái)的數(shù)據(jù)實(shí)施查詢、統(tǒng)計(jì)與解析。重要功能模塊包含基本資料、基本數(shù)據(jù)配置、生產(chǎn)實(shí)施信息管控、生產(chǎn)歷史信息管控、信息統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃管控與生產(chǎn)班制管控。

3.4 箱體智能制造CCS系統(tǒng)計(jì)劃管理

Sap系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)接口之后，可以快速的獲取生產(chǎn)訂單的相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息，并且將這些信息上傳到CCS系統(tǒng)上，現(xiàn)場(chǎng)工作人員就可以在系統(tǒng)上根據(jù)收到的數(shù)據(jù)和信息以及具體的生產(chǎn)訂單進(jìn)行一系列的生產(chǎn)工作。在收到訂單之后，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成生產(chǎn)計(jì)劃并開(kāi)啟生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品。產(chǎn)品在生產(chǎn)成功并上線成功之后，這些產(chǎn)品的信息也可以通過(guò)接口直接反饋到SPA系統(tǒng)。當(dāng)然產(chǎn)品在出廠之前還需要進(jìn)行一系列的產(chǎn)品質(zhì)檢工作。合格的產(chǎn)品及數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存在CGS系統(tǒng)當(dāng)中，一些不合格的產(chǎn)品會(huì)返修并進(jìn)行員工處理。具體流程如圖1所示。

3.5 車間機(jī)床運(yùn)行監(jiān)控與分析

CCS系統(tǒng)能夠完成及時(shí)查看車間場(chǎng)內(nèi)機(jī)床的實(shí)施運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，具體包含：機(jī)床名稱、機(jī)床狀態(tài)、主軸轉(zhuǎn)速、主軸倍率、主軸負(fù)載、進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率、進(jìn)給負(fù)載、報(bào)警代碼、報(bào)警內(nèi)容等，同時(shí)針對(duì)正在運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)與原技藝設(shè)置參數(shù)信息實(shí)施比對(duì)，使車間管理者對(duì)于機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)有詳盡的了解。并且，CCS系統(tǒng)能夠完成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況及其報(bào)警數(shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)計(jì)解析，關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)分析功能為設(shè)備OEE與故障率、設(shè)備報(bào)警頻次與時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備質(zhì)量比、設(shè)備工作效率等。

3.6 質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析

SPC質(zhì)量統(tǒng)計(jì)解析從檢測(cè)項(xiàng)目、統(tǒng)計(jì)規(guī)則、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析等四方面構(gòu)成。能夠完成檢測(cè)產(chǎn)品當(dāng)下主要檢測(cè)參數(shù)質(zhì)量波動(dòng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)警，且達(dá)成質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)解析。

3.7 刀具信息

刀具使用周期信息界面經(jīng)過(guò)CCS系統(tǒng)，操作員能夠參照不一樣的檢索條件查看使用中刀具信息，具體包含：刀具預(yù)估使用周期、刀具預(yù)警使用周期、實(shí)際使用次數(shù)、剩余次數(shù)與刀具情況等，在剩余次數(shù)少于預(yù)警次數(shù)情況下，對(duì)應(yīng)剩余次數(shù)紅燈亮起。

4? 刀具管理系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

在智能制造生產(chǎn)管理系統(tǒng)中關(guān)鍵構(gòu)成為刀具管理。針對(duì)輪式拖拉機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、殼體柔性生產(chǎn)線生產(chǎn)的刀具管理需求，刀具管理系統(tǒng)依據(jù)大拖裝配廠刀具管理為業(yè)務(wù)要求，進(jìn)一步達(dá)成系統(tǒng)集成，完成了刀具零件的幾何參數(shù)管理、庫(kù)存管理、位置信息管理、成本統(tǒng)計(jì)、刀具零件構(gòu)成、刀具技藝管理、刀具使用周期管理、角色權(quán)限管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等相關(guān)功能。

4.1 刀具零部件信息管理

參照大拖裝配廠對(duì)于刀具管理方法，現(xiàn)場(chǎng)刀具多數(shù)為組裝刀具，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)刀具零件信息來(lái)管控，可把刀具零件信息情況劃分為：模塊幾何信息、模塊所在班組信息、模塊所在刀具信息、模塊借出信息、模塊報(bào)廢信息、模塊班組存儲(chǔ)信息、模塊刀具管理中心庫(kù)存信息等，及時(shí)追蹤反饋模塊整體情況信息，進(jìn)一步提升模塊使用效率。

4.2 刀具信息及報(bào)表管理

大拖裝配廠刀具大部分是組裝刀具，整把刀依據(jù)刀具零件構(gòu)成，在實(shí)現(xiàn)刀具零件有關(guān)錄入，創(chuàng)建刀具零件基本數(shù)據(jù)，錄入庫(kù)存之后，方可針對(duì)刀具的有關(guān)裝配與刀具情況信息進(jìn)行及時(shí)追蹤。整把刀具的管控完成了刀具零件構(gòu)成管控、刀具參數(shù)管控、刀具位置信息管控、刀具技藝管理、刀具刀片消耗品替換等。且經(jīng)過(guò)刀具以及零件等業(yè)務(wù)操作，在獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù)以及信息之后，相關(guān)工作人員就可以按照大拖裝配廠的相關(guān)要求以及報(bào)表當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的裝備操作。裝備廠的要求以及報(bào)表的數(shù)據(jù)，主要由道具掃碼綁定，設(shè)備報(bào)表，刀具拆卸報(bào)表模塊，庫(kù)存報(bào)表，模塊入庫(kù)記錄報(bào)表等等。就是報(bào)表涉及的數(shù)據(jù)以及內(nèi)容比較復(fù)雜，這些報(bào)表當(dāng)中的內(nèi)容以及設(shè)計(jì)的檢查指標(biāo)，可以對(duì)刀具零件的總體數(shù)量，已被裝備道具的數(shù)量，借出的數(shù)量，使用的數(shù)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的反饋。

4.3 刀具管理系統(tǒng)接口集成

刀具管理系統(tǒng)和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，與Designer條碼打印機(jī)、Kardex刀具柜交互，組成了刀具管理系統(tǒng)針對(duì)刀具整體生命周期管控，例如表1所示刀具管理系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)。

4.3.1 刀具管理系統(tǒng)與ZDesigner條碼打印機(jī)集成

要想使刀具以及零件的檢查速度不斷提升，確保每一把刀具以及零件都可以快速的查看，那么工作人員就需要對(duì)所有的零件以及刀具進(jìn)行ID化的管理操作。在實(shí)際檢查的過(guò)程當(dāng)中，把刀具進(jìn)行迅速的綁定才可以保證查看速度的提升。在實(shí)際操作的過(guò)程當(dāng)中，該如何更好的使用目前已有的資源將投入的費(fèi)用進(jìn)行節(jié)省，可以利用目前已存在的防水條碼打印機(jī)對(duì)刀具的條碼進(jìn)行在線打印，而所有刀具的條碼在生成之后就可以使用管理系統(tǒng)進(jìn)行信息化管理操作。

4.3.2 刀具管理系統(tǒng)與MES制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口

刀具管理系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備信息、公益信息、共建信息、共建的數(shù)量等都應(yīng)該與信息之間的參數(shù)存在關(guān)聯(lián)，并且由這些數(shù)據(jù)當(dāng)中的MES產(chǎn)生接口應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)的接口。

①接口方法是WebService。

②服務(wù)端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為asp.net。

零件信息接口為：函數(shù)名稱，Datapartlist;輸入?yún)?shù)，無(wú);輸出參數(shù)。

4.3.3 刀具管理系統(tǒng)與Kardex刀具庫(kù)系統(tǒng)集成

使用刀具管理系統(tǒng)對(duì)刀具進(jìn)行管理，操作需要以系統(tǒng)作為載體，密切關(guān)注刀具柜出入庫(kù)的數(shù)據(jù)和信息，實(shí)施刀具以及零件出入的管控。其實(shí)整個(gè)管理系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)完善以及升級(jí)之后，它可以根據(jù)刀具使用的實(shí)際情況發(fā)出打開(kāi)刀庫(kù)的命令和系統(tǒng)，在獲取到命令之后就可以快速的實(shí)施刀柜的控制操作。刀具控制系統(tǒng)的功能重點(diǎn)程序是Kardex。

5? 總結(jié)

總而言之，智能制造逐漸成了未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的新方向與主要內(nèi)容，同時(shí)也加速了發(fā)展方法轉(zhuǎn)變，全面推動(dòng)工業(yè)挺進(jìn)中高端，努力打造制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的主要措施，同樣是新形勢(shì)下?tīng)I(yíng)造新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)點(diǎn)的必經(jīng)之路。箱體智能制造項(xiàng)目也在此大環(huán)境下被作為試點(diǎn)示范進(jìn)行大力推廣應(yīng)用，個(gè)別項(xiàng)目的成功投入實(shí)踐，不但解決了主要零部件提質(zhì)增效的問(wèn)題，同時(shí)也整體提升了主要零部件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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