技術(shù)干貨 | 智能化、信息化在開卷落料自動生產(chǎn)線上的應(yīng)用

1.智能制造時代下的信息化需求

目前帶動智能制造創(chuàng)新的發(fā)展，要在深化應(yīng)用上做文章。智能制造本質(zhì)在制造，而關(guān)鍵在智能，倘若沒有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的強力支撐，制造的質(zhì)量、效益和核心競爭力很難大幅提升。在工業(yè)4.0的基礎(chǔ)上，各行各業(yè)都在加快布局，智能化的提升是必不可少的，重點是要結(jié)合企業(yè)特性，從自身的發(fā)展方向進(jìn)行改造，去適應(yīng)市場的需求，應(yīng)用上應(yīng)圍繞“設(shè)備編程要快速智能、制造計劃要動態(tài)、數(shù)據(jù)收集和反饋要實時、生產(chǎn)監(jiān)控可遠(yuǎn)程操作”等要求進(jìn)行。

在工業(yè)競爭日益激烈的當(dāng)代社會，高效利用資源、降低成本和節(jié)約能源是所有生產(chǎn)制造公司的重要目標(biāo)。實現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是制定準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃。通過了解技術(shù)制造成本，識別生產(chǎn)瓶頸并查明質(zhì)量問題發(fā)生的位置，公司可以更好地利用原材料和設(shè)備，降低原材料成本和能源消耗，并最終提高質(zhì)量。

圖1 冗余環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)

2.開卷落料生產(chǎn)線智能系統(tǒng)信息化

華工激光開卷落料生產(chǎn)線，提供卷料開卷--校平--切割--分揀--碼垛--智能倉儲的完整制造流程，實現(xiàn)一站式加工。激光落料線的所有設(shè)備都采用數(shù)控技術(shù)控制，實現(xiàn)了整線的完全數(shù)字化和自動化，落料產(chǎn)品切換方便快捷，設(shè)備和生產(chǎn)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)程調(diào)用，無縫接入智能工廠和數(shù)字化工廠。

激光開卷落料線以客戶為中心，通過大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等新一代技術(shù)應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主要基礎(chǔ)；尤其運用新興云計算技術(shù)，可以有效解決多品種、小批量、多批次訂貨生產(chǎn)模式，做到一件起訂。

圖2 激光開卷落料生產(chǎn)線

為了安全高效生產(chǎn)、便于人員操作，成套化的控制系統(tǒng)具有自診斷能力，并生成提醒信息。激光落料生產(chǎn)線具有三種工作模式：手動模式、調(diào)試模式、自動模式，實現(xiàn)生產(chǎn)線的單機單動和全產(chǎn)線協(xié)調(diào)運行。開卷線工作時作為一個整體，安全區(qū)域隨工作情況的變化而變化，從中控室傳導(dǎo)各種加工信號到各個設(shè)備，能夠系統(tǒng)地分析到每臺設(shè)備的加工圖形以及加工狀態(tài)，實時了解生產(chǎn)過程中發(fā)生的事情、地點、時間和原因，掌握生產(chǎn)過程的實時信息并利用它來優(yōu)化設(shè)備。允許企業(yè)根據(jù)材料類型、厚度和交付日期等參數(shù)選擇要生產(chǎn)的零件，將它們套料在一起，實現(xiàn)在板材上利用率最大化，從而優(yōu)化材料利用率，減少了未使用材料和余料的庫存，實現(xiàn)了設(shè)備的最佳使用，顯著縮短了交貨時間。同時，為進(jìn)一步管理整個生產(chǎn)過程，包括切割、分揀、碼垛等，系統(tǒng)可跟蹤每個工序的零件、材料和報廢庫存，將原材料分配給特定項目，并跟蹤材料價格變化。通過這些信息，能輕松識別生產(chǎn)瓶頸并提高產(chǎn)品性能、可用性和質(zhì)量。

通過智能系統(tǒng)信息化，開卷落料生產(chǎn)線能夠精確提供工序級別的生產(chǎn)計劃和物料計劃，全面實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)劃與物料控制，產(chǎn)線提供豐富、開放的數(shù)據(jù)端口，通過信息采集可實現(xiàn)：

?? 工單狀態(tài)實時監(jiān)控：實時呈現(xiàn)工序在制品的開工數(shù)量、完工數(shù)量、在制品積壓狀況及質(zhì)檢結(jié)果等信息。

?? 強大的數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集手段（RFID、條碼設(shè)備、PLC、設(shè)備集成等）覆蓋整個工廠制造現(xiàn)場，保證海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時、準(zhǔn)確、全面地采集。

?? 可按時間、產(chǎn)品品號、訂單號等多種查詢條件進(jìn)行產(chǎn)量的查詢分析。

?? 實時查詢產(chǎn)量日推移、月推移報表，以走勢圖的方式直觀了解產(chǎn)品產(chǎn)量的變化，更好地幫助企業(yè)安排未來生產(chǎn)。

?? 多維度呈現(xiàn)各類品質(zhì)分析報表：例如合格率、不良率、報廢率等統(tǒng)計報表，直觀反映出目前造成質(zhì)量不良的故障原因以及分別造成的不良率，為企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低不良損失提供了準(zhǔn)確依據(jù)。

?? 完整規(guī)范的產(chǎn)品追溯功能：計劃執(zhí)行過程中采集加工信息、質(zhì)量信息、物料信息、人員信息、設(shè)備信息等各類狀態(tài)信息，形成完整的產(chǎn)品追溯鏈；系統(tǒng)自動建立“人、機、料、法、環(huán)、測”詳細(xì)的產(chǎn)品追溯檔案。

3.結(jié)語

智能制造強國發(fā)展水平關(guān)乎我國未來制造業(yè)的全球地位，對于鞏固壯大實體經(jīng)濟根基、加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系具有重要意義。從華工激光開卷落料線的應(yīng)用可以看出，自動化、數(shù)字化、信息化對客戶生產(chǎn)帶來極大便利，推動制造業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化變革既是大勢所趨，也是當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)于華工激光智能裝備事業(yè)群

華工法利萊切焊系統(tǒng)工程有限公司是武漢華工激光工程有限責(zé)任公司全資子公司，又稱華工激光智能裝備事業(yè)群。華工激光智能裝備事業(yè)群成立于2003年，是國有控股高科技上市公司華工科技（股票代碼000988）核心子公司，公司前身為澳大利亞FARLEY、LASERLAB公司，F(xiàn)ARLEY·LASERLAB是業(yè)界公認(rèn)的世界切割與焊接技術(shù)知名國際品牌。

華工激光智能裝備事業(yè)群致力于為國內(nèi)外制造業(yè)客戶提供高品質(zhì)的激光切割機設(shè)備、激光焊接設(shè)備、激光清洗、白車身激光加工裝備等多個系列工業(yè)激光設(shè)備及智能裝備解決方案。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車制造、工程機械、鈑金加工、橋梁建筑、鋼構(gòu)建筑、航空航天等行業(yè)。