构建数字化冲压车间 实现高柔性与高生产率的统一

数字化冲压车间的特征就是以自动化的设备为基础，在制造业环境中的应用运用物联网及服务网技术，建立起数字化企业平台。运用数字化平台，实现设计、工艺、生产管理等信息的无缝对接，从而实现全过程的效率提升。

汽车企业精益生产方式追求高柔性与高生产率的统一，需要生产组织形式灵活多变能适应市场需求多样化的要求，及时组织多品种生产以提竞争能力。

现在的汽车发展现状，对汽车的冲压、焊装、涂装、总装、及发动总成提出了更高的工艺要求！冲压工艺是五大工艺的首序工艺，冲压的生产速度直接决定着整车的产出速度，决定着汽车企业能不能组织多品种、多样化生产。



新的汽车企业行业投资规划都在拟建数字化汽车工厂，将产品设计、生产规划、生产工程，到生产执行和服务的全生命周期贯穿起来。

目前国内汽车生产现状:

v 车型多、品牌多，共线生产
v 环保、节能、安全生产
v 轻量化，铝板、合金板、激光拼焊板等新材料应用
v 人工成本渐增，自动化生产

如何把产品开发和生产过程视为一个整体，在自动化生产的同时，实现多车型共线转换、轻量化车身、环保节能。是汽车行业面临的问题，也是为汽车装备制造业提出的课题。就需要引入设备生产智能管理，实现了设备本身的自动化和柔性化，同时设备能够提供产品设计、生产计划、生产工艺，到生产执行和服务的基础软件和各种接口，以此为基础才能构建起建设数字化冲压车间的平台。

设备能够提供智能化、数字化接口是数字化工厂建设的核心，是构建数字化冲压车间的基础工作。



数字化冲压车间规划示意

上图该数字化冲压车间的核心设备有：

• 大型双臂高速自动线2条
• 中型双臂高速自动线 1条
• 多工位自动冲压线 1条
• 伺服压力机试模单元1套

大型双臂高速自动线

这些核心设备集成了零件智能检测系统、物流自动传输系统、生产制造信息管理系统为一体，可以实现数据管理、数据判断，为数字化、智能化提供设备基础。

l 智能检测系统：设备上的视觉传感扫描设备，使设备能够“看清”正在加工的零件，主动、自动调整零件位置。



设备上的视觉对中检测功能

设备的智能检测功能，贯穿于设备层面的方方面面，是设备智能化的基础。

l 物流自动传输系统：能将原料与设备连接起来、能将不同的工艺设备连接起来、能将产成品与库存连接起来。智能物流，是实现智能化工厂的必要条件。如 设备上的高速自动拆垛系统，将不同的垛料拆分，单张、按时、定点将待加工件运送到加工位置。全面的实现智能化需要设备不断的发展，直至能够实现物料流、工具流的智能搭配，最终实现无人工厂。



板料的自动拆垛上料

l 生产制造信息管理系统：通过ANDON系统，实现生产信息的自动采集，实时监控；并通过与MES联接集成，实现生产管理系统的智能化，生产线的信息系统与工厂ERP系统的无缝对接，将销售数据直接转换为生产纲领；实现设备、控制、管理信息传递； 通过监控设备实现集中管理、调度。



生产制造信息管理系统

从数字模型产生，到零件工艺的分析分解，到冲压过程的CAE动态模拟，到工艺参数优化分析，到产能分配下达，物料跟随，到输出合格产品，到废料处理这一系列的过程都可以通过智能化、数字化工厂连接起来。且这些分布的过程，在设备层面上具备全面数字化的条件。