钣金智能化工厂人员架构图：浅析自动智能可视的钣金数字化工厂

钣金智能化工厂人员架构图：浅析自动智能可视的钣金数字化工厂三维模型的生成。用3D立体数据设计取代二维图，通过模型可以更直观的看到每个零件的配合关系，3D模型可以提前规避设计缺陷，保证装配的准确性，提高产品的功能性、工艺性及外观要求。由3D立体数据串联生产的各个环节，工序实现了网络连接，取代了传统加工方法的人工数据传递，确保生产指令传递的唯一性和准确性。设计阶段作为公司钣金智能制造的核心部门——中控室如图1所示，采用了AMADA公司多个软件系统，通过网络和服务器连接，接收研发技术部的文件，收集生产数据，向生产现场传递指令，实现了自动化、智能化、可视化的钣金制造，制造流程及工作主要内容如下。自动化自动化包含设计阶段、工艺阶段和生产阶段。

秦健

作者简介：秦健，产品研发中心兼制造中心总经理，主要负责钣金制造管理工作，钣金技术带头人，曾在飞利浦（北京）公司、冠捷（北京）公司、北京皓海嘉业精密钣金有限公司担任重要职位，并曾带领团队建立并完善以ISO9000体系为基础的规范管理系统。

为保证产品工艺和质量水平，我公司2010年率先在国内引入AMADA自动化钣金生产线，采用先进的生产设备和高度可视化的生产方式，完成了钣金制造从传统到现代的转变。AMADA依据我公司生产需求，设计了一条包含自动化、智能化、可视化的钣金生产线。产品的设计、工艺流程及布局均可建立数字化模型，实现生产流程数据可视化和生产工艺优化，把传统的现场实际物料试制转变为软件模拟试制，成功解决了传统试制生产带来的人力、财力浪费。软件系统可实时呈现生产布局、产品加工状态，工作人员通过读取数据即可了解生产状况，完成生产预测。

图1 中控室

作为公司钣金智能制造的核心部门——中控室如图1所示，采用了AMADA公司多个软件系统，通过网络和服务器连接，接收研发技术部的文件，收集生产数据，向生产现场传递指令，实现了自动化、智能化、可视化的钣金制造，制造流程及工作主要内容如下。

自动化

自动化包含设计阶段、工艺阶段和生产阶段。

设计阶段

三维模型的生成。用3D立体数据设计取代二维图，通过模型可以更直观的看到每个零件的配合关系，3D模型可以提前规避设计缺陷，保证装配的准确性，提高产品的功能性、工艺性及外观要求。由3D立体数据串联生产的各个环节，工序实现了网络连接，取代了传统加工方法的人工数据传递，确保生产指令传递的唯一性和准确性。

工艺阶段

工艺阶段操作流程如图2所示。

⑴SheetWorks软件24小时进行自动化批量展开3D模型。SheetWorks软件导入3D立体模型，可自动获取A级面、异形孔、成形形状、折弯形状、板材属性及厚度等信息，自动生成带有折弯属性的立体模型和展开图并生成每个零件的展开报告，保存在服务器里。

图2 工艺阶段

⑵AP100自动化编程。在展开图上，使用CAM（计算机数值控制）对零件图形进行2D/CAD参数修改、数控模具自动配置，可自动识别未配置模具的孔并标注颜色。生成板材信息单，标明机器名称、材料信息、加工时间、夹爪位置及使用模具等，为数控工序提供可视化操作数据信息。

⑶Nesting自动化排版。Nesting可进行多种材质、不同厚度的零件同时进行自动排板，智能计算每种零件形状尺寸排在相应位置，提高板材利用率，解决了常规手动排板利用率低下的问题。

⑷BendCAM自动折弯。从PCL中调取3D图形后，对零件进行批量程序编制，自动生成折弯顺序、折弯模具信息及安装位置。用模拟试做工序取代传统人工的试制环节和检验环节，把现场的实际产品试制变为办公室内的软件模拟试制。提前发现设计、工艺过程存在的错误，检测钣金形状是否可加工并进行判断，避免不合格产品的产出，提高了生产效率。

生产阶段

⑴现场扫描程序二维码，接收并执行数控程序冲压指令、激光切割指令、折弯指令，保证生产产品的统一功能性、准确性。

⑵V-Factory软件对加工状况实时呈现并输出设备的稼动率、程序加工时间、结束时间等数据如图3所示。工艺人员依据实时数据，把控加工进度，随时发现现场的异常问题并进行及时调整。经过长期数据分析，使我公司设备稼动率达到了85%～90%。

智能化

⑴夜间进行批量展开。可在夜间无人状态下进行批量3D模型展开、折弯程序编制、只需第二日工作时进行确认即可。

图3 V-Factory软件展现工厂当前的布局及各机床的加工状态

⑵电脑模拟试制。把现场的实际产品试制转变为电脑软件模拟试制，用冲切程序、激光程序、折弯程序、焊接程序进行全程编程软件模拟试制。

⑶24小时无人化MARS生产线。EMZ3510 EMZ2510 MJX MARS生产线可在24小时无人状态完成冲切工作，自动化生产线亦可24小时不间断进行生产。

⑷机床自动读取电脑数据。所有工序实现了网络连接，扫描程序二维码，机床直接读取电脑数据，确保生产指令传递的唯一性和准确性。

可视化

⑴工厂布局可视化。将工厂当前的布局及各机床的加工状态实时呈现出来，使全部自动化设备满负荷运行成为可能。

⑵加工实绩可视化。加工实绩自动化保存和管理，每台机床加工产品、加工时间一览无遗，涉及成本的数据实时呈现。

⑶产品状态可视化。从机床自动化收集数控模具使用状态，实时跟踪数控模具的使用状况，数控模具使用到达设定冲切次数，软件进行警告提示。

结束语

大数据应用贯彻于整个生产过程，通过数码识别系统，每个零部件以及每台机器的每次作业都可被追踪和分析。基于这种“物联网”架构，不仅使生产更加高效，而且有助于实现更精密的生产作业，而先进的设备并辅以自动进行的大数据监测和分析，让生产线的品质管理更为高效，使“零缺陷”生产更接近现实。

智能制造是我公司生产制造的方向，自从2010年引入AMADA自动化钣金生产线后，持续不断的对生产线进行自动化升级，已成为了AMADA数字化工业典范工程，正式进入智能工业制造阶段。

——摘自《钣金与制作》 2019年第4期