壓鑄是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。鑄造設(shè)備和模具的造價高昂,因此壓鑄工藝一般只用于批量制造大量產(chǎn)品。
壓鑄從主料上來說可以是生鐵、廢鋼、回爐料、鋁業(yè)等;從生產(chǎn)條件可以劃分為低壓鑄造和高壓鑄造,此次福州漢思以鋁業(yè)鑄造廠的低壓產(chǎn)品進行分享說明。
鋁業(yè)鑄造的低壓件產(chǎn)品生產(chǎn)過程會歷經(jīng)如下幾個單元:熔煉單元、制芯單元、鑄造單元、自動化后處理單元、熱處理單元、熒光探傷單元、CNC機加單元 圖1 鋁業(yè)生產(chǎn)低壓件工藝分析圖 目前的鋁業(yè)鑄造生產(chǎn)早已脫離傳統(tǒng)生產(chǎn)方式 圖2 制芯機 圖3 低壓鑄造機 圖4 自動化生產(chǎn)線 圖5 X-Ray 射線機 圖6 熱處理爐 圖7 熒光滲透 圖8 CNC機加設(shè)備 引入新設(shè)備是好事,從傳統(tǒng)的工廠變成智慧型工廠需要一個過程 常見的難點會有: 整體工廠也許只有簡單的ERP系統(tǒng),歷史的積累已涵蓋各個系統(tǒng)及模塊小功能 操作工水平的限制,管理的非標因素 紙質(zhì)單據(jù)千萬張,Excel表格疊成山,產(chǎn)品的完整信息難以追溯。 而且隨著需求的擴展,工廠智能化的步步緊逼,如今各行業(yè)建設(shè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)過程延伸出新的問題: 低起點,高目標:廠內(nèi)的信息化未實現(xiàn)完全,但卻以“搭建MOM,建設(shè)完整IOT工程”為目標 涵“新”蓋“舊”:新項目需滿足新廠突破的新產(chǎn)品和新業(yè)務(wù)的需求功能 周期短 鑰匙工程 除以上問題 高溫環(huán)境 新設(shè)備 漢思一直在不斷的積累自己 一 鑄造行業(yè)的數(shù)據(jù)需涵蓋車間重要設(shè)備 圖9 人、機 二 鑄造行業(yè)的生產(chǎn)過程涉及到高溫環(huán)境,過程會使用到料框和托盤進行產(chǎn)品的流轉(zhuǎn) 1)低壓鑄造單元產(chǎn)出過程 圖10 鋁產(chǎn)品激光打標 2)X射線檢測單元 圖11 料框銘牌打刻 3)料框需要過熱處理爐,使用銘牌打刻,耐高溫,耐磨損,并使用自動掃描槍,讓產(chǎn)品條碼與料框進行綁定及解綁操作,使不同階段的產(chǎn)品信息進行關(guān)聯(lián)。 圖12 AGV小車自動流轉(zhuǎn)產(chǎn)品到線邊庫 三、分階段上線,保證生產(chǎn) 經(jīng)過多輪的溝通確認,項目實施最終分不同階段上系統(tǒng),部分標準化優(yōu)先上線,以保證整體產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,如下截取部分功能說明: 靈活性的配置條碼規(guī)則和解析規(guī)則 圖13 條碼規(guī)則配置 對銷售計劃/周計劃的接收 圖14 鑄造單元計劃管理 產(chǎn)品信息的生產(chǎn)過程追溯:產(chǎn)品過程信息 圖15 數(shù)據(jù)的正向追溯 標準作業(yè)單生成 圖16 標準作業(yè)單生成 AGV調(diào)度監(jiān)控:訂單數(shù)據(jù)、實時生產(chǎn)數(shù)據(jù) 支持不同的類型的數(shù)據(jù)采集 通過福州漢思IOT平臺,快速靈活的配置看板界面 圖19 生產(chǎn)工段看板-制芯單元看板 圖20 模具看板 圖21 車間生產(chǎn)情況看板 本項目采用一種全新的解決方案,結(jié)合當前最為先進的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析技術(shù),充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析在生產(chǎn)制造與管理過程中的指導(dǎo)作用,建設(shè)“上下貫通、左右協(xié)同”的關(guān)聯(lián)型生產(chǎn)制造模式,形成“內(nèi)部客戶化”的服務(wù)型關(guān)系管理模式。通過本項目的實施及相應(yīng)軟件系統(tǒng)的研發(fā)實現(xiàn)了如下目標: 將制造上下游相關(guān)的各類數(shù)據(jù)做有效集成、關(guān)聯(lián)及融合; 從生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)中挖掘和發(fā)現(xiàn)有價值的、隱含的知識; 探索鋁合金制造工序過程參數(shù)間與過程質(zhì)量參數(shù)和原料、成品質(zhì)量參數(shù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系; 以降低原來浪費、穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量為目標 基于數(shù)據(jù)分析挖掘 形成系統(tǒng)化的生產(chǎn)工藝過程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析體系及生產(chǎn)過程工藝質(zhì)量評控體系 形成較為完善的生產(chǎn)工藝過程模擬優(yōu)化體系 總結(jié)應(yīng)用 實現(xiàn)從原材料采購到入庫物料切換時各個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的自動關(guān)聯(lián),從而可將數(shù)據(jù)進行進一步的多維度自動分割 結(jié)合對原料從制芯到低壓鑄造 在關(guān)鍵工序識別的基礎(chǔ)上,結(jié)合SIPOC等過程分析方法對各關(guān)鍵工序的輸入 在充分結(jié)合工藝特征的基礎(chǔ)上完成各個關(guān)鍵工序輸出指標進行層層分解,直至底層可測量的參數(shù)。 實現(xiàn)對上下游之間工序參數(shù)及質(zhì)量類參數(shù)之間的多指標分析,避免傳統(tǒng)單指標分析的單一性、片面性和局限性,提高參數(shù)數(shù)據(jù)的利用率,增加分析結(jié)果的全面性。 能綜合考慮目標工藝流程、及所涉關(guān)鍵工序之間的特征,從原料批次、設(shè)備、機臺、環(huán)境、班組、人員等多個維度進行分析,保證分析結(jié)果的完備性。 建立層次化的數(shù)據(jù)分析模型 能根據(jù)多指標 能在實際生產(chǎn)過程中依據(jù)參數(shù)庫所給出的標準化參數(shù)指導(dǎo)人工對關(guān)鍵過程參數(shù)的調(diào)控,并進而以調(diào)控結(jié)果反饋至生產(chǎn)工藝過程 結(jié)合所得的標準化參數(shù)庫及預(yù)測模型,對在線的運行數(shù)據(jù)及參數(shù)進行綜合分析 建立面向管控人員的統(tǒng)計決策模型 輸出可視化的模型結(jié)果
圖17 AGV調(diào)度監(jiān)控看板
圖18 數(shù)采架構(gòu)
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