暢談未來的沖壓鈑金工廠

隨著科技技術和自動化的發展，智能化、信息化正與整個社會觸手，工業自動化正逐步完善，未來的信息化工廠也許還是一個夢想，但并不遙遠。信息化工廠不是一臺信息化設備，也不是一條信息化生產線，它是一個工廠，而工廠里不只有生產，還有訂單和組織管理，以及和用戶互動對接等。

①上海工業自動化儀表研究院教授級高級工程師 彭 瑜

②上海ABB工程有限公司沖壓自動化技術中心經理 宋長勝

③嘉力訊電子科技有限公司技術總監 劉江淮

④北京首信圓方機電設備有限公司總經理 金萬軍

未來的沖壓鈑金信息化工廠應該是什么樣？

彭 瑜：AMADA挪威的自動化工廠是從備料、取料開始到最后的工序，呈現的整個加工過程都是自動化，這就需要完整的生產線。生產線中不光需要整臺的裝備，還需要配大量的機器人或機械手，具體到沖壓、鈑金行業的自動化還要配有模具、夾具等。像這樣的工廠我在國內還沒有看到過，上海工業自動化儀表研究院和重慶華西能源工業股份有限公司為一個大型的項目做的生產線就是從最初的備料開始到整個程序生產都是自動化。國家對高端裝備行業比較支持，從2011年開始我們就有了智能制造的水平，但一直到2013年，我在沖壓、鈑金行業沒有看到一家企業申請相關的課題，特別熱門的都在數控機床冷加工方面，達到有上百家企業去搶一兩個項目，在冷加工數字工廠里也有焊接、鈑金和鍛壓工種，但是大部分都是數控機床部分，說明在整個機械行業，我感到對沖壓、鈑金這方面的認識和需求還不足。國家支持的力度可以說是很大的，對智能化、自動化、信息化的補貼達到30%，這個補貼有個基本的要求，需要產學研用結合，將來是要有用戶的，最后的考核是生產線要在工廠里應用起來、動起來才可以。我相信像挪威這種工廠，我們國家不久就會做出來，實際在焊接行業我們已經有相應的例子，無非就是對工藝和實施方式要求不一樣，信息化、智能化要求基本都是一樣的。對于我們做信息化、智能化的企業，缺少的就是對某一個行業產品工藝要求的掌握，因此對于這個生產線工程需要多個企業一塊來做，關于國產化不是簡單的去購買國外的自動化設備回來，而是要求在整條線上要有我們自主的設備達到80%以上，所以這也給鈑金、沖壓裝備商一個很好的機會。

宋長勝：ABB作為全球知名的機器人制造商，我們也特別想知道未來的鈑金、沖壓工廠是什么樣的，這對我們是非常重要的。從我們近年在鈑金行業的發展來看，起初很多企業注重從人工向自動化的轉變，最近幾年大部分企業更注重信息化的管理。5年前客戶在項目里就提出了需要有一個生產管理的接口，但是對什么樣的接口沒有明確的要求，近5年客戶把這種信息管理接口更明確了，明確提出需要從生產線中提取出來一些信息，市場也慢慢地向成熟的方向發展，也給自動化設備制造商提供了更多的機會。

劉江淮：我們公司主要從事精密高速沖壓，也見識過很多好的工廠。2012～2013年行業產值一直在下降，但是好的方面是企業在推行自動化方面做了很多工作，因為總體用工成本在降低。像我們高速精密沖壓品種多，更新頻繁，兩三年前就面臨人力成本的壓力，為此我們專門成立了一個自動化的團隊，專門對自動化設備進行研究。我們在兩年前就開始對沖壓和模具的加工采用數字化生產管理系統，當時我們參觀了AMADA在世博館展示的從原材料到成品出來一個整個的自動化過程，對我們從原材料的管理、設備運行狀況、整個模具加工的進度、效率和所有人員的管理都在同一個平臺上統一管理有指導作用。未來的數字化工廠還是看生產效率，所以自動化設備廠家和行業專家在基礎理論研究方面要為提高生產效率多指出一些方向，讓我們在提高生產效率方面能做的更好，現在和國外工廠的差距其實還在效率，他們一個人能同時管理幾臺機器，一個車間能開動幾十臺機器，生產效率達80%～90%，咱們實際上好的企業生產效率也就60%～70%。

金萬軍：我們企業在20世紀80年代末開始進行技術改造，當時國家也鼓勵提升機械制造行業的技術水平，因為達到智能化是有一個過程的，產業發展階段需要和市場需求、經濟能力、設備水平相適應。當時的構想就是為了適應市場的需求，要求生產線具有現代化的水平，所以我們從數控化、自動化、柔性化開始做，引進了國外先進的鈑金制造技術和管理的全套生產線。當時涉及的行業比較多，為通信、電子、醫療、電力、金融等行業的企業提供配套產品，受到了客戶的滿意評價。隨著經濟的發展，提出智能化生產。國內大公司一些全球資質供應商，他在全球的任何一個工廠都可以下訂單，智能化的要求比較高，原來的數控化、自動化還是處在單元化生產，客戶的需求變化比較大，新產品開發速度非常快，都要求生產即時控制，跟上客服的庫房管理，這就要求整個生產過程包括庫存都有一個非常高的要求。在生產的前端，產品的設計開發階段，這種為客戶實現價值的服務對智能化的要求是非常高的。我們要以全球的先進性技術的發展方向作為出發點，現在全球資源的優化組合，新技術、新材料的發展方向，還有互聯網的發展應該為市場的現代化提供基礎條件，在智能化生產上要有系統的配套標準適應生產制造。另外，智能化、信息化還要做好能耗標準、職工生產安全標準，產業結構調整要做好，避免同質化競爭，要綜合考慮。

要實現你心目中的信息化工廠，對信息化設備提供商應有什么要求？

劉江淮：我發現目前無論鈑金還是鍛壓行業，都有很多成熟的信息化解決方案和理論研究，還有很多好的供應商，反而我覺得高速精密沖這一塊還沒有一家供應商能完全提供自動化方案或者說是為未來的信息化工廠提供支持。因此，我們當時搞了自己的數字化生產管理系統，找了一家軟件供應商，提出一些要求，先做單機的管理，然后再連成線。我知道國外像BRUDERER一些企業有一些針對單機的自動化和生產用戶管理系統，國內的企業還是把重心放在硬件設備上，像那些大的先進管理系統軟件和故障診斷系統還沒有，希望在高速精密沖方面一些好的供應商或者合作伙伴在信息化上給我們應用企業提供更多的幫助。

金萬軍：因為我們企業對未來的信息化還沒有具體的要求，但從我個人來說，對智能化和信息化還是比較關注的。鈑金行業在我國只有十幾年的發展歷史，單純從鈑金設備的可靠性方面發展已經很好了，在硬件方面也有很多進步，但是在軟件方面需要供應商提供更好的解決方案。生產設備、技術更新都要綜合考慮。所以，需要設備供應商、軟件供應商和應用企業一起共同考慮信息化、智能化系統。

信息化方案提供者為未來沖壓鈑金工廠應做哪些工作？

彭 瑜：美國有一個專門做系統自動化標準的企業，十多年以前開始做包裝行業的規范，現在這個規范已經很完善了，其從每一個包裝機灌裝、貼標簽到打包整個過程的自動化都有一個標準，每個單機的運行和相關的指標都不需要經過任何接口就可以送到制造執行器，制造執行器根據客戶的要求來調動每一個機器的運行，控制制造執行器系統的是整個企業的ERP，ERP連著材料和客戶管理。這個系統就是把自動化的規范、通訊的規范、管理的規范合在一起，推動整個系統研發、運行的就是包裝的用戶，可口可樂、寶潔等。這是一個緩慢的不斷發展的過程，連續用了十多年，現在不是一個企業實現了這個規范，而是整個包裝行業都完成了這項變革。所以，我覺得信息化方案不是一個工廠的概念，而是整個行業的事情。以前做IT的人從來不具體關心工業怎么發展，我們都是把他們的技術拿來給行業內做自動化的企業來做，近幾年IT的觸角已經擴展到了工業，中國科學院的計算機處前段時間也專門派人到我們這邊調研，他們將來不是做高精尖的技術，而是改造成一個產業，成立了工業信息化、物流信息化等，按需求把原來的技術重新整合，這是一個趨向。我們做自動化已經很多年，做了很多規范的工作，比方說沖壓生產線，除了內部的一些設備及其運動控制，還有機器人等要用來更換模具、上下料的控制，還有更多，如果每一個單機的自動化軟件控制平臺都是不同的，整合起來就非常困難，將來我覺得還需要識別系統，我們需要的是一個統一的工程，可以解決所有沖壓、鈑金生產線里面PRC的控制、安全控制、順序控制、運動控制，甚至于要把機器運轉的一些相關參數傳到上位模塊管理系統里面，統計生產線里面每一臺設備整體運行的效果，這些數據實時更新，目前這些技術都可以實現，只是在如包裝行業等個別行業已經完全規范了。在沖壓行業還沒有這樣的水平，但是技術基礎已經達到了。我們將來要開發的就不是個例，有了一個有待堅持的平臺后，我們將來就是在整個制造業里面，把每個制造過程中的研發、能耗、工藝特點編成一個功能塊，不是從頭來編輯，很多基礎的功能塊規范里面能解決，還有很多工業控制軟件的供應商都可以解決，我們要做的只是把具有競爭力的東西變成模塊，在設計這些功能塊時也不用從頭開始，在統一工程平臺的基礎上做設計，這就是我們對制造業未來的夢想。

未來的信息化工廠怎么去管理？

宋長勝：ABB是機器人的制造商，實際我們部門是沖壓應用中心，在ABB內部是一個系統提供商。隨著自動化的發展，2010年整個ABB集團機械部分占了約40%的比例，已經在下降，軟件增加到了40%，增長非常明顯，我們自己是深有感觸。我們在做整個系統集成的過程中主要還是軟件的開發，這方面的工作是非常大的，像機器人、壓力機單個設備運行速度已經非常快，說到未來工廠這種大的系統，怎么把這些元器件集成在一塊，發揮各自最大的優點，這是對我們系統集成商的要求。我們非常愿意和科研院所、應用企業溝通，多了解企業的需求、科研院所新的技術研究方向，這樣才能有目的地去發展。

彭 瑜：有些民營工廠盡管自動化的設備不是很精密，但是管理的不錯，每一個工件加工中的各個工序中的工人對于基本的質量常識都了解。很多國營工廠盡管設備很先進，還有先進的生產線，但是他們的管理系統里面沒有數據，這就說明要實現未來的智能化、信息化工廠，首先要改變工廠管理的質量，在老的國營工廠里面，不好的習慣已經根深蒂固，一定要下大力氣改變，這些都是實現未來智能化、信息化工廠的基礎。我聽說很多國營的工廠覺得信息化麻煩，訂單多的時候，信息化功能肯定是按部就班的，很多事情不允許做，由于沒有做好前后的基礎工作，他們就感覺信息化功能不能調控。我覺得一定要實行現代的管理制度，從長遠看，既然設計了這套管理系統，一定要貫徹執行，貫徹到每一個工位和操作工人，否則信息化系統再好，設備再先進也都是無法實現。只有這樣，才能做到“兩化”的深度融合。

（20131025）