智能制造在沖壓車間的開發(fā)與應用

當前，智能制造已成為制造業(yè)革新的新引擎，汽車行業(yè)智能制造全面興起，目前沖壓領域智能化、無人化工廠正在不斷突破，智能工藝開發(fā)應用日趨成熟，智能化工廠管理也在不斷探索與應用之中。

自動化生產線

目前，沖壓自動化生產線(圖1)已成為各大主機廠沖壓車間的標配，領先的汽車制造企業(yè)的新工廠正在逐步提升自動化水平，力爭做到人員最少化，無人化沖壓車間也列入智能制造的研究課題之中。沖壓車間從鋼板進入車間，到沖壓件運輸至庫房，會經過來料接收與轉運、沖壓線生產、零件質量檢測、裝箱和運輸幾個基本環(huán)節(jié)。

自動化設備

目前已實現(xiàn)線首自動上料(圖2)→線中高速機械手自動生產→線末自動裝箱(圖3)→線末AGV 智能入庫，其中設備狀態(tài)智能診斷、智能質量管理等嵌入整個業(yè)務流程中，真正實現(xiàn)設備自動化和智能化。

同時，來料自動檢測接收，沖壓件掃描檢測，無人叉車等技術雖未完全投入生產應用，但技術也日趨成熟，隨著逐項技術的試點應用，將一步步推進無人化沖壓車間的實現(xiàn)。

智能化排產

基于虛擬制造平臺，實現(xiàn)訂單到工單的自動轉換。采用智能運行平臺，實現(xiàn)工單的自動運行。推進全流程生產要素上線，通過虛擬制造生成最佳排產，實時拉動，減少管理和調動工時，持續(xù)減少浪費，最終實現(xiàn)零損失，如圖4 所示。

數字化設計

智能質量管理主要包括板料離線質檢、噸位儀數據采集分析、液壓墊數據采集分析達到質量的預判和分析，為最終實現(xiàn)“零”返修做基礎。

工廠設計

通過設置板料性能預警值，單點數據累計統(tǒng)計，形成趨勢數據統(tǒng)計與分析；通過對板料數據信息化存檔，形成的量化評價基礎，關聯(lián)成品質量，優(yōu)化板料質量評價特征和材料性能，如圖9 所示。

沖壓車間的節(jié)拍是考核沖壓生產效率的最直接指標，而生產線動態(tài)模擬仿真是提升生產節(jié)拍的最有效手段，如圖7 所示。在模具設計階段，同步對模具與生產線干涉性進行驗證。不同于以往的干涉曲線校驗，生產線動態(tài)仿真能夠更加精確的模擬傳輸臂的運動，并根據安全空間進行對應參數調整，從而實現(xiàn)真正的模擬生產。經過動態(tài)仿真輸出的零件，生產節(jié)拍每分鐘能夠提升1 ～3 次。

產品設計與分析

據報道，我國護理科研在心理護理、人文護理等的研究遠遠落后于發(fā)達國家，我國在對照顧者的護理方面與國外相比差距甚遠［4］。因此，重視患者照顧者的早期心理狀況，盡早介入照顧者的心理干預，能有效減輕照顧者的身心壓力，有助于促進患者的康復。

生產線動態(tài)仿真

阿強天不怕地不怕，可就是怕狗怕得厲害，他說：“還是你自己牽出來吧。”不一會兒，狗就被牽了出來，男子再三表示歉意后牽著狼狗下了樓。阿強這才噓了口氣，他在門外找了半天，還是沒有找到信封。他回到屋里，忽然見到桌上又是一張白紙條，上面寫著：“阿強先生，這次我又偷了你的電視遙控器，三個回合我都贏了，看來你這個防盜大王也不過如此。江城神偷。”

設備狀態(tài)智能診斷

通過設備PLC 增加傳感器監(jiān)測和采集數據；進行大數據存儲并且分析推送，基于專家知識庫進行故障判斷，實現(xiàn)數據診斷、報警推送達到設備狀態(tài)智能診斷，最終實現(xiàn)設備故障提前預警，突發(fā)故障自動提供解決方案的能力，如圖8 所示。

智能質量管理

數字化設計也是智能制造的重要一環(huán)，隨著數字化設計的普及，新工廠建設與新車型項目投入過程中，數字化設計的重要性逐步凸顯出來。

在產品設計階段，逐步通過成形性仿真、工藝步驟仿真和理論質量評審，將產品缺陷提前規(guī)避。此類工藝目前已在沖壓件工藝分析中成熟應用，理論分析結果與實際結果貼合度越來越高。圖6 為側圍理論質量狀態(tài)。

板料離線質檢

通過工廠三維建模(圖5)，將工廠提前虛擬建造，較以往二維圖設計評審，能夠更直觀的將工廠布局的合理性、廠房對工藝需求的滿足程度呈現(xiàn)出來。同時，數字化工廠的設計，也將對未來虛擬工廠的全流程虛擬制造提供基礎。

噸位儀數據采集分析

將噸位儀器瞬時數據收集并做趨勢分析，對異常噸位曲線統(tǒng)計分析，預警設備及模具問題，及時發(fā)現(xiàn)沖壓異常，減少廢品率，同時保護壓機和模具。目前已有部分工廠完成噸位儀數據采集接口測試。

不論是中國古代的風俗人物畫，亦或是西方的風俗油畫，都可以從中探究社會各個不同時期的風土人情，都能夠透過畫家的畫面去更多地了解當時市民的生活狀態(tài)與生存環(huán)境。黑格爾說:“盡管這派繪畫取材于村俗、粗野和平凡的自然中不重要的偶然的事物，這些景象卻顯得滲透著一種毫無拘束的快活熱鬧的氛圍。所以我們看到的不是平凡的情感和情欲，而只是下層生活中的樸質的接近自然本色的東西，也就是快活的謔浪笑傲的喜劇性的東西。”[7]因此，平凡的社會風俗畫面表現(xiàn)的不是俗不可耐的低級趣味，它更多的體現(xiàn)著社會的每一個角落真實場景，是一種平民化的高級審美情趣。

數控液壓墊數據采集分析

將拉深液壓墊數據收集、分析，對異常拉深過程曲線進行預警推送，人工及時排查產品質量、設備及模具狀況；同時通過查看歷史過程曲線，分析沖壓件質量問題原因。目前已有部分工廠完成液壓墊MAC8數據采集接口測試，如圖10 所示。

綜上所述，腹腔鏡手術聯(lián)合宮腔鏡手術在輸卵管積水型不孕癥中效果較佳，可有效穩(wěn)定患者的病情，改善患者的臨床癥狀，縮短患者的住院時間，提高患者的妊娠率，療效較為確切。

結束語

未來的沖壓車間，將通過全業(yè)務流程的透明化、生產響應敏捷化、運營排產智能化，持續(xù)減少過程浪費和質量缺陷，最終實現(xiàn)“零”損失、“零”缺陷。同時，通過數字化設計、設備自動化及智能化、設備狀態(tài)智能診斷、智能質量管理等實現(xiàn)沖壓智能制造應用，達成無人化工廠。