工業4.0下的“智能”鈑金工廠

楊亮

（中機中聯工程有限公司 重慶 400039）

工業4.0下的“智能”鈑金工廠

楊亮

（中機中聯工程有限公司 重慶 400039）

現如今，計算機網絡和電子技術在制造業的交流和流通環節應用廣泛，并且正在逐漸改變工業制造，而“工業4.0”就是以智能制造為主導的第四次工業革命。對此，本文將對工業4.0進行詳細介紹，然后對工業4.0下的“智能”鈑金工廠發展方向進行探究。

工業4.0；智能；鈑金工廠

1 引言

“工業4.0”是一場全新的工業改革，其主要作用是將信息通訊技術以及網絡空間虛擬系統相結合，促進制造業朝向智能化方向轉型。為了促進工業制造發展進步，必須對其進行詳細探究。

2 工業4.0概述

工業4.0是網絡化、數字化、智能化生產的代名詞，其主要指的是一種以提高整體生產力、加工靈活度、生產穩定性以及企業新型價值網絡為目標的數字網網絡生產模式。工業4.0強調，通過搭建更加智能、敏捷的自動化工業操作管理平臺，實時反饋工作情況，這樣能夠為客戶實現個性化定制生產，提高整個生產過程的便捷度和可靠性。中國為了提升制造業發展水平，必須積極利用全球資源和市場，加強國際交流合作，同時，還需要加強新產品的研發和市場化發展，依托世界領先的德國工業發展模式，為正處于轉型期的中國再造也提供先進的技術和產品。

3 智能化制造概述

智能化制造有兩個必備條件，即知識以及運用知識解決問題的能力。以谷歌自動駕駛的智能車為例，智能的衡量標準主要有五點：①環境感知。如果系統能夠感知環境，及時了解外部變化，則其稱為智能；②能夠推理。如果一個系統在實際運行過程中，遇到障礙物，能夠及時調整行動方向以及速度，則其稱為智能；③具有制定未來行動計劃的能力。比如在遇到障礙時，系統能夠及時剎車或者繞開路障，則其稱為智能；④具有執行能力；⑤其能夠不斷進步。如果系統能夠不斷學習進步，則可以成為智能。

企業未來實現智能化制造，必須具備以下特征：①數字化和知識化，智能制造是以數字化和知識化為基礎的。②不同內涵。不同的企業，對智能制造的理解是根據行業的不同而不同的。③也是最重要的，人機物共同制造。④通過大數據實現生產線智能化，對生產線可能會出現的問題進行合理預測。⑤操作單元和決策。

現如今，工業生產智能化程度越來越高，但是光把計算機用到裝備里做數控設備仍然不夠，要把設備做成網絡化的裝備，把車間里的每一個單元都做成可以在網上操控的單元。這是未來的信息化網絡化裝備，不是數控裝備。通過收集生產線的各種數據，對生產線做診斷，橫向縱向進行比對，橫向比對就是不同的設備與不同的設備之間進行比對，縱向就是同一臺數據跟過去進行比對，這就是智能生產線。

4 工業4.0對于傳統制造業的影響

現如今，工業4.0正在給傳統制造業帶來巨大變革，制造業面臨很多機遇和挑戰。汽車產業涉及面廣，是資金、技術和人才高度集中的產業，在傳統制造業中具有代表性。對此，本文將以汽車產業為例，分析工業4.0對傳統制造業的影響。

在以往的工業變革中，汽車制造業是技術進步和應用的重要載體，很多先進的生產技術和模式被應用于汽車制造業中，同時，汽車產品本身也不斷運用新技術和新工藝。在工業4.0時代，汽車制造業將應用“智能制造”的模式，對于各個部件，可以采用個性化定制的方式進行生產，從而有效提升汽車制造業的節能性和高效性。與此同時，汽車本身也會逐漸發生變化，其將逐漸成為可以安全、舒適、便捷移動的智能互聯終端，同時還可以充分融入通信、辦公、娛樂等功能。為了實現這一轉變，汽車制造業必須獲得“智能制造”的有效支持。

汽車業用戶群體龐大、使用環境多種多樣，其商業價值十分高，會影響產業鏈條的重組、價值實現方式的轉變和商業模式的創新。在這種背景下，傳統汽車涉及制造業將被徹底顛覆，工業4.0將會對汽車產業產生深遠而廣泛的影響。

在工業4.0背景下，汽車產業主要面臨很多發展機遇。新能源汽車只涉及動力問題，而網聯智能汽車是工業4.0的產物，汽車設計、制造、銷售、服務等各個環節，都將發生重大變革。因此，必須立足國家制造業轉型升級的高度準確看待工業4.0，致力于打造設計、生產、銷售及服務各環節一體化的汽車“智造”全新業態。

5 工業4.0下的“智能”鈑金工廠

5.1 鈑金加工概述

鈑金加工是鍛壓加工中十分重要的組成部分，主要加工工序包括對板材進行沖、剪、折、切、鉚、焊等，同時，還包括通過利用設備和模具，對型材、管材進行切割、彎曲等加工，從而完成零部件生產制造，鈑金加工技術分為兩個方面：鈑金設備技術與鈑金工藝技術。現如今，在工業生產中，較長使用的鈑金設備包括數控轉塔沖床、數控液壓剪板機、數控折彎機、數控激光切割機、數控激光焊接機以及板材柔性制造系統等等。

在數控板材柔性制造系統中，主要設備為一臺主機設備，同時，上料庫、移動機構、裝置形成一個單元，另外，還有多機類型，充分體現體現出工業4.0理念。

5.2 工業4.0下的“智能”鈑金工廠發展方向

鈑金加工行業是制造業的重要基礎行業，在未來的網絡化制造業當中，其重要地位不言而喻。但是，在工業4.0背景下，鈑金加工行業必須努力實現相應的網絡化，并且積極融入網絡化的制造業。以虛擬試做模擬系統為研究對象，虛擬試做模擬系統是一種現代加工工廠提出的鈑金加工改善方案，是從圖樣到加工整個過程的虛擬模擬系統。通過虛擬試做模擬系統，不僅能夠模擬出產品加工過程，同時還能夠對加工進行檢驗，盡量減少生產前準備時間，同時，其還能夠實現對于工程數據的有效管理，有利于促進鈑金設計制造朝向網絡化和快捷化方向發展，而這也是鈑金加工發展的主要方向。

5.3 合理開發數據庫

現如今，國內鈑金車間已經初步完成數控裝備的更新換代，但是與先進國家相比，在數值仿真技術方面還是有一定的差距。根據工業4.0的要求，數控裝備應該集成數值仿真的功能，同時，還需要大力開發兩個數據庫。

第一個數據庫，其主要依據基于企業自有裝備建立完成，包括裝備生產過程中的成形參數數據以及數值仿真中的成形參數數據，通過對很多數據進行科學化的比較分析，能夠對數值仿真數據以及實際生產數據進行定量描述。這一數據庫的應用優勢在于，在鈑金產品的研制過程中，可以首先通過數值仿真準確確定模具參數，工藝參數等成形參數，然后再通過這一數據庫，將數值仿真數據轉化為實際生產數據，這一能夠有效減少鈑金生產中的試模等前期工藝試驗工序，提高生產效率，降低生產成本。

第二個數據庫是基于企業合作伙伴裝備而建立完成的，該數據庫中，主要包含企業裝備和企業合作伙伴裝備實際生產過程中的各種參數數據。通過這一數據庫，對大量的數據信息進行科學化的比較分析，能夠對企業裝備和企業合作伙伴裝備實際生產數據的誤差進行定量描述和分析。這一數據庫的應用優勢在于在鈑金產品實際生產過程中，如果工廠設備出現故障問題，而下游企業訂單突然增多，則可以通過這一數據庫，將企業的批產數據直接轉化為企業合作伙伴裝備的數據進行批產，以此降低企業生產風險。

6 結語

綜上所述，在工業4.0背景下，工業生產制造面臨很多機遇和挑戰。鈑金加工行業是制造業的重要基礎行業，在未來的網絡化制造業當中，其重要地位不言而喻。在工業4.0背景下，鈑金加工行業必須努力實現相應的網絡化，并且積極融入網絡化的制造業，實現鈑金工廠可持續發展。

[1]齊俊河.鍛造、沖壓和鈑金企業如何迎接“工業4.0”時代[J].鍛壓技術，2015（06）：176.

[2]宋擁政.工業4.0下的“智能”鈑金工廠——鍛壓“智商”制造競爭力的全面解讀[J].金屬加工：熱加工，2015（03）：7～8.

[3]侯詣卓.最接近工業4.0的智能精益汽車工廠[J].現代制造，2015（17）：36～39.

TG388

A

1004-7344（2016）24-0231-02

2016-8-5

楊亮（1973-），男，工程師，本科，從事非標準設備設計及總承包工作。