智能制造技術在箱體制造中的應用

周志高

摘要：目前，我國正處于經濟快速發展的階段，而在這樣的背景之下，現在工業成為了最重要的發展組成部分，在信息技術快速發展的背景之下，新能源新材料的行業發展速度越來越快，它需要與創新領域不斷的融合，突破之后才可以促進新一輪產業的革命。如何更好的應對新機遇，才可有效降低費用投入與提升生產率，每個制造單位努力探尋創新技術針對當前生產制造模式實施變革，例如：主動推進數字化工廠技術的探究、開發與使用，極大促進了制造進程的自動化與智能化等。文章著重介紹了智能制造技術的內涵與特性，進一步解析了智能制造技術在箱體制造中的關鍵作用。

關鍵詞：智能制造技術;箱體制造中;應用

中圖分類號：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0219-02

0? 引言

現如今，叉車的關鍵傳統零部件為叉車箱體，過往技藝方法通常是單機或者柔性制造單元加工，其生產效率及其質量、制造成本干擾因素非常多，無市場競爭力。要想完全擺脫現狀，需要把智能制造技術使用在箱體制造當中，連接工業物聯網把AP、智能設備、物流與數據串聯在一起，產生從計劃、設備、物流與網絡共同組合的CCS系統，最終達成由計劃下達至產品生產全制造場景的智能管控。

1? 智能制造技術內涵及特點

1.1 智能制造內涵智能制造Intelligent

將智能機器與人類專家的思想理念進行充分的結合，從而形成人機一體化的智能系統，可以整體提高制造行業的生產效率和生產質量，它的制造時間還可以實施智能行動。人機一體化智能系統可以進行分析、推理、判斷、構思以及決策等多項行為，同時還可以代替人類專業進行制造業的實踐操作。甚至我們可以認為人機一體化的智能系統已經完全顛覆了制造自動化的理念，不斷開拓新的性能，使其具備油性化、智能化和高度集成化的特點。

1.2 智能制造特點

智能制造具備數據深度自感知、智慧優化資決策精確把控自執行等功能，依托于智能工廠，其中心為制造環節智能化，由端至端數據為根本，有網絡聯動為支持等特點，極大降低產品研發時間、縮減運營費用、提高產生質量與生產效率。基于此，智能制造普遍受到大家的重點關注。

2? 工業車輛領域關鍵零部件制造現狀

工業車輛領域涉及的車輛類型比較多，其核心內容是叉車，它是整個工程機械設備的重要組成部分，同時也是非常重要的一個分支，它可以為物流領域的發展奠定堅實的基礎，也可以保證國內工業車輛配套系統變得越來越完善。近年來工業車輛領域的發展速度越來越快，其系統的完善程度也越來越高，零部件包括的內容變得更加豐富，例如發動機，變速箱、驅動橋、油缸等等關鍵零件完全國產化，再加上積極投入技術改造的力度，結果制造能力與裝備水準持續提高，主流叉車單位主要零件全部完成柔性化、數字化、準時化生產制造。然而，跟世界先進技術對比，在創新、提質、增效等方面存在顯著差距，造成高端動力、液壓件、電控等全部依靠進口。伴隨著國內市場競爭日趨激烈及其制造大國的戰略意圖微調，關鍵零部件的生產制造達成高端化與智能化需要盡早提上議程。

3? 在箱體制造中智能制造技術的應用

3.1 箱體智能制造CCS系統概述

CCS系統是集中管控系統，可以完成針對箱體立車中心生產線、臥加中心生產線等全鏈條生產進程的生產計劃傳達、執行程度、零件信息與品質情況、SPC檢測數據、設施的運轉參數、運轉情況、加工程序、設備維護、刀具應用情況等信息的及時收集，可借助可視化監督畫面來完成整體生產實踐出現異常動態信息的公布，隨后借助手機微信方法達到相關異常警告及其處置信息的及時分級推送，且融合對應的統計報表完成生產數據統計及其生產進程的完善解析，結果給箱體生產制造進程帶來統一的管控平臺。

3.2 箱體智能制造CCS系統網絡架構

機械制造行業的生產現場系統性相對較高，整體的CCS系統現場硬件框架網絡經過不斷的完善以及升級之后，可以將生產現場的硬件設備連接起來。管理和控制人員可以在區域控制終端對生產現場的生產狀況進行了解，同時也可以在數控加工中心廠內設備的PLC關聯中心進行實踐生產操作，并分析刀具數據、設備報警、數據加工、數量數據等等。

3.3 箱體智能制造CCS系統軟件功能

CCS系統軟件功能關鍵在于配置基礎數據信息，及其針對收集來的數據實施查詢、統計與解析。重要功能模塊包含基本資料、基本數據配置、生產實施信息管控、生產歷史信息管控、信息統計、生產計劃管控與生產班制管控。

3.4 箱體智能制造CCS系統計劃管理

Sap系統在經過接口之后，可以快速的獲取生產訂單的相關數據以及信息，并且將這些信息上傳到CCS系統上，現場工作人員就可以在系統上根據收到的數據和信息以及具體的生產訂單進行一系列的生產工作。在收到訂單之后，系統就會自動生成生產計劃并開啟生產相應的產品。產品在生產成功并上線成功之后，這些產品的信息也可以通過接口直接反饋到SPA系統。當然產品在出廠之前還需要進行一系列的產品質檢工作。合格的產品及數據會自動儲存在CGS系統當中，一些不合格的產品會返修并進行員工處理。具體流程如圖1所示。

3.5 車間機床運行監控與分析

CCS系統能夠完成及時查看車間場內機床的實施運轉數據，具體包含：機床名稱、機床狀態、主軸轉速、主軸倍率、主軸負載、進給速度、進給倍率、進給負載、報警代碼、報警內容等，同時針對正在運轉參數數據與原技藝設置參數信息實施比對，使車間管理者對于機床運轉數據有詳盡的了解。并且，CCS系統能夠完成設備運轉情況及其報警數據實施統計解析，關鍵統計分析功能為設備OEE與故障率、設備報警頻次與時長、設備質量比、設備工作效率等。

3.6 質量統計分析

SPC質量統計解析從檢測項目、統計規則、實時監測與統計分析等四方面構成。能夠完成檢測產品當下主要檢測參數質量波動實時動態預警，且達成質量數據的統計解析。

3.7 刀具信息

刀具使用周期信息界面經過CCS系統，操作員能夠參照不一樣的檢索條件查看使用中刀具信息，具體包含：刀具預估使用周期、刀具預警使用周期、實際使用次數、剩余次數與刀具情況等，在剩余次數少于預警次數情況下，對應剩余次數紅燈亮起。

4? 刀具管理系統功能實現

在智能制造生產管理系統中關鍵構成為刀具管理。針對輪式拖拉機柴油發動機箱體、殼體柔性生產線生產的刀具管理需求，刀具管理系統依據大拖裝配廠刀具管理為業務要求，進一步達成系統集成，完成了刀具零件的幾何參數管理、庫存管理、位置信息管理、成本統計、刀具零件構成、刀具技藝管理、刀具使用周期管理、角色權限管理、報表統計等相關功能。

4.1 刀具零部件信息管理

參照大拖裝配廠對于刀具管理方法，現場刀具多數為組裝刀具，依據現場刀具零件信息來管控，可把刀具零件信息情況劃分為：模塊幾何信息、模塊所在班組信息、模塊所在刀具信息、模塊借出信息、模塊報廢信息、模塊班組存儲信息、模塊刀具管理中心庫存信息等，及時追蹤反饋模塊整體情況信息，進一步提升模塊使用效率。

4.2 刀具信息及報表管理

大拖裝配廠刀具大部分是組裝刀具，整把刀依據刀具零件構成，在實現刀具零件有關錄入，創建刀具零件基本數據，錄入庫存之后，方可針對刀具的有關裝配與刀具情況信息進行及時追蹤。整把刀具的管控完成了刀具零件構成管控、刀具參數管控、刀具位置信息管控、刀具技藝管理、刀具刀片消耗品替換等。且經過刀具以及零件等業務操作，在獲取到相關的數據以及信息之后，相關工作人員就可以按照大拖裝配廠的相關要求以及報表當中的數據進行一系列的裝備操作。裝備廠的要求以及報表的數據，主要由道具掃碼綁定，設備報表，刀具拆卸報表模塊，庫存報表，模塊入庫記錄報表等等。就是報表涉及的數據以及內容比較復雜，這些報表當中的內容以及設計的檢查指標，可以對刀具零件的總體數量，已被裝備道具的數量，借出的數量，使用的數量等數據進行有效的反饋。

4.3 刀具管理系統接口集成

刀具管理系統和MES制造執行系統，與Designer條碼打印機、Kardex刀具柜交互，組成了刀具管理系統針對刀具整體生命周期管控，例如表1所示刀具管理系統接口數據。

4.3.1 刀具管理系統與ZDesigner條碼打印機集成

要想使刀具以及零件的檢查速度不斷提升，確保每一把刀具以及零件都可以快速的查看，那么工作人員就需要對所有的零件以及刀具進行ID化的管理操作。在實際檢查的過程當中，把刀具進行迅速的綁定才可以保證查看速度的提升。在實際操作的過程當中，該如何更好的使用目前已有的資源將投入的費用進行節省，可以利用目前已存在的防水條碼打印機對刀具的條碼進行在線打印，而所有刀具的條碼在生成之后就可以使用管理系統進行信息化管理操作。

4.3.2 刀具管理系統與MES制造執行系統數據接口

刀具管理系統當中的設備信息、公益信息、共建信息、共建的數量等都應該與信息之間的參數存在關聯，并且由這些數據當中的MES產生接口應該使用標準的接口。

①接口方法是WebService。

②服務端開發語言為asp.net。

零件信息接口為：函數名稱，Datapartlist;輸入參數，無;輸出參數。

4.3.3 刀具管理系統與Kardex刀具庫系統集成

使用刀具管理系統對刀具進行管理，操作需要以系統作為載體，密切關注刀具柜出入庫的數據和信息，實施刀具以及零件出入的管控。其實整個管理系統在經過完善以及升級之后，它可以根據刀具使用的實際情況發出打開刀庫的命令和系統，在獲取到命令之后就可以快速的實施刀柜的控制操作。刀具控制系統的功能重點程序是Kardex。

5? 總結

總而言之，智能制造逐漸成了未來制造業發展的新方向與主要內容，同時也加速了發展方法轉變，全面推動工業挺進中高端，努力打造制造業強國的主要措施，同樣是新形勢下營造新的國際競爭優點的必經之路。箱體智能制造項目也在此大環境下被作為試點示范進行大力推廣應用，個別項目的成功投入實踐，不但解決了主要零部件提質增效的問題，同時也整體提升了主要零部件的市場競爭力。

參考文獻：

[1]鄭吉先，朱慶翔，韓志剛.智能制造技術在箱體制造中的應用[J].內燃機與配件，2019，299（23）：194-195.

[2]李晨明，劉彬，羅賺，等.一種壓縮機智能制造中弧面自動貼標設備，2018.

[3]李楊.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].時代汽車，2020（21）：17-18.