智能制造在沖壓車間的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

當(dāng)前，智能制造已成為制造業(yè)革新的新引擎，汽車行業(yè)智能制造全面興起，目前沖壓領(lǐng)域智能化、無(wú)人化工廠正在不斷突破，智能工藝開(kāi)發(fā)應(yīng)用日趨成熟，智能化工廠管理也在不斷探索與應(yīng)用之中。

自動(dòng)化生產(chǎn)線

目前，沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(圖1)已成為各大主機(jī)廠沖壓車間的標(biāo)配，領(lǐng)先的汽車制造企業(yè)的新工廠正在逐步提升自動(dòng)化水平，力爭(zhēng)做到人員最少化，無(wú)人化沖壓車間也列入智能制造的研究課題之中。沖壓車間從鋼板進(jìn)入車間，到?jīng)_壓件運(yùn)輸至庫(kù)房，會(huì)經(jīng)過(guò)來(lái)料接收與轉(zhuǎn)運(yùn)、沖壓線生產(chǎn)、零件質(zhì)量檢測(cè)、裝箱和運(yùn)輸幾個(gè)基本環(huán)節(jié)。

自動(dòng)化設(shè)備

目前已實(shí)現(xiàn)線首自動(dòng)上料(圖2)→線中高速機(jī)械手自動(dòng)生產(chǎn)→線末自動(dòng)裝箱(圖3)→線末AGV 智能入庫(kù)，其中設(shè)備狀態(tài)智能診斷、智能質(zhì)量管理等嵌入整個(gè)業(yè)務(wù)流程中，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化和智能化。

同時(shí)，來(lái)料自動(dòng)檢測(cè)接收，沖壓件掃描檢測(cè)，無(wú)人叉車等技術(shù)雖未完全投入生產(chǎn)應(yīng)用，但技術(shù)也日趨成熟，隨著逐項(xiàng)技術(shù)的試點(diǎn)應(yīng)用，將一步步推進(jìn)無(wú)人化沖壓車間的實(shí)現(xiàn)。

智能化排產(chǎn)

基于虛擬制造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)訂單到工單的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。采用智能運(yùn)行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工單的自動(dòng)運(yùn)行。推進(jìn)全流程生產(chǎn)要素上線，通過(guò)虛擬制造生成最佳排產(chǎn)，實(shí)時(shí)拉動(dòng)，減少管理和調(diào)動(dòng)工時(shí)，持續(xù)減少浪費(fèi)，最終實(shí)現(xiàn)零損失，如圖4 所示。

數(shù)字化設(shè)計(jì)

智能質(zhì)量管理主要包括板料離線質(zhì)檢、噸位儀數(shù)據(jù)采集分析、液壓墊數(shù)據(jù)采集分析達(dá)到質(zhì)量的預(yù)判和分析，為最終實(shí)現(xiàn)“零”返修做基礎(chǔ)。

工廠設(shè)計(jì)

通過(guò)設(shè)置板料性能預(yù)警值，單點(diǎn)數(shù)據(jù)累計(jì)統(tǒng)計(jì)，形成趨勢(shì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析；通過(guò)對(duì)板料數(shù)據(jù)信息化存檔，形成的量化評(píng)價(jià)基礎(chǔ)，關(guān)聯(lián)成品質(zhì)量，優(yōu)化板料質(zhì)量評(píng)價(jià)特征和材料性能，如圖9 所示。

沖壓車間的節(jié)拍是考核沖壓生產(chǎn)效率的最直接指標(biāo)，而生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)模擬仿真是提升生產(chǎn)節(jié)拍的最有效手段，如圖7 所示。在模具設(shè)計(jì)階段，同步對(duì)模具與生產(chǎn)線干涉性進(jìn)行驗(yàn)證。不同于以往的干涉曲線校驗(yàn)，生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)仿真能夠更加精確的模擬傳輸臂的運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)安全空間進(jìn)行對(duì)應(yīng)參數(shù)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)真正的模擬生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)仿真輸出的零件，生產(chǎn)節(jié)拍每分鐘能夠提升1 ～3 次。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析

據(jù)報(bào)道，我國(guó)護(hù)理科研在心理護(hù)理、人文護(hù)理等的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在對(duì)照顧者的護(hù)理方面與國(guó)外相比差距甚遠(yuǎn)［4］。因此，重視患者照顧者的早期心理狀況，盡早介入照顧者的心理干預(yù)，能有效減輕照顧者的身心壓力，有助于促進(jìn)患者的康復(fù)。

生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)仿真

阿強(qiáng)天不怕地不怕，可就是怕狗怕得厲害，他說(shuō)：“還是你自己牽出來(lái)吧?！辈灰粫?huì)兒，狗就被牽了出來(lái)，男子再三表示歉意后牽著狼狗下了樓。阿強(qiáng)這才噓了口氣，他在門外找了半天，還是沒(méi)有找到信封。他回到屋里，忽然見(jiàn)到桌上又是一張白紙條，上面寫著：“阿強(qiáng)先生，這次我又偷了你的電視遙控器，三個(gè)回合我都贏了，看來(lái)你這個(gè)防盜大王也不過(guò)如此。江城神偷?！?/p>

設(shè)備狀態(tài)智能診斷

通過(guò)設(shè)備PLC 增加傳感器監(jiān)測(cè)和采集數(shù)據(jù)；進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并且分析推送，基于專家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行故障判斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)診斷、報(bào)警推送達(dá)到設(shè)備狀態(tài)智能診斷，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障提前預(yù)警，突發(fā)故障自動(dòng)提供解決方案的能力，如圖8 所示。

智能質(zhì)量管理

數(shù)字化設(shè)計(jì)也是智能制造的重要一環(huán)，隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)的普及，新工廠建設(shè)與新車型項(xiàng)目投入過(guò)程中，數(shù)字化設(shè)計(jì)的重要性逐步凸顯出來(lái)。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，逐步通過(guò)成形性仿真、工藝步驟仿真和理論質(zhì)量評(píng)審，將產(chǎn)品缺陷提前規(guī)避。此類工藝目前已在沖壓件工藝分析中成熟應(yīng)用，理論分析結(jié)果與實(shí)際結(jié)果貼合度越來(lái)越高。圖6 為側(cè)圍理論質(zhì)量狀態(tài)。

板料離線質(zhì)檢

通過(guò)工廠三維建模(圖5)，將工廠提前虛擬建造，較以往二維圖設(shè)計(jì)評(píng)審，能夠更直觀的將工廠布局的合理性、廠房對(duì)工藝需求的滿足程度呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，數(shù)字化工廠的設(shè)計(jì)，也將對(duì)未來(lái)虛擬工廠的全流程虛擬制造提供基礎(chǔ)。

噸位儀數(shù)據(jù)采集分析

將噸位儀器瞬時(shí)數(shù)據(jù)收集并做趨勢(shì)分析，對(duì)異常噸位曲線統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)警設(shè)備及模具問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)沖壓異常，減少?gòu)U品率，同時(shí)保護(hù)壓機(jī)和模具。目前已有部分工廠完成噸位儀數(shù)據(jù)采集接口測(cè)試。

不論是中國(guó)古代的風(fēng)俗人物畫，亦或是西方的風(fēng)俗油畫，都可以從中探究社會(huì)各個(gè)不同時(shí)期的風(fēng)土人情，都能夠透過(guò)畫家的畫面去更多地了解當(dāng)時(shí)市民的生活狀態(tài)與生存環(huán)境。黑格爾說(shuō):“盡管這派繪畫取材于村俗、粗野和平凡的自然中不重要的偶然的事物，這些景象卻顯得滲透著一種毫無(wú)拘束的快活熱鬧的氛圍。所以我們看到的不是平凡的情感和情欲，而只是下層生活中的樸質(zhì)的接近自然本色的東西，也就是快活的謔浪笑傲的喜劇性的東西?！盵7]因此，平凡的社會(huì)風(fēng)俗畫面表現(xiàn)的不是俗不可耐的低級(jí)趣味，它更多的體現(xiàn)著社會(huì)的每一個(gè)角落真實(shí)場(chǎng)景，是一種平民化的高級(jí)審美情趣。

數(shù)控液壓墊數(shù)據(jù)采集分析

將拉深液壓墊數(shù)據(jù)收集、分析，對(duì)異常拉深過(guò)程曲線進(jìn)行預(yù)警推送，人工及時(shí)排查產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備及模具狀況；同時(shí)通過(guò)查看歷史過(guò)程曲線，分析沖壓件質(zhì)量問(wèn)題原因。目前已有部分工廠完成液壓墊MAC8數(shù)據(jù)采集接口測(cè)試，如圖10 所示。

綜上所述，腹腔鏡手術(shù)聯(lián)合宮腔鏡手術(shù)在輸卵管積水型不孕癥中效果較佳，可有效穩(wěn)定患者的病情，改善患者的臨床癥狀，縮短患者的住院時(shí)間，提高患者的妊娠率，療效較為確切。

結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)的沖壓車間，將通過(guò)全業(yè)務(wù)流程的透明化、生產(chǎn)響應(yīng)敏捷化、運(yùn)營(yíng)排產(chǎn)智能化，持續(xù)減少過(guò)程浪費(fèi)和質(zhì)量缺陷，最終實(shí)現(xiàn)“零”損失、“零”缺陷。同時(shí)，通過(guò)數(shù)字化設(shè)計(jì)、設(shè)備自動(dòng)化及智能化、設(shè)備狀態(tài)智能診斷、智能質(zhì)量管理等實(shí)現(xiàn)沖壓智能制造應(yīng)用，達(dá)成無(wú)人化工廠。