數字化無人化智能制造鈑金行業解決方案

新基建開啟新賽道，智能化重塑新生態。后疫情時代給制造業企業快速發展帶來了轉型壓力，同時也面臨著諸多“新基建”帶來的新機遇，智能技術推動智能制造邁向更高臺階，為企業的高質量發展提供“直道競賽”的機會。

伴隨著智能制造、工業4.0的普及與推廣，行業與客戶對智能化工廠及自動化生產線的要求也越來越高，如今要求新工廠、新設備具備數字化和信息化能力已經成為基本選項。

制造企業中鈑金工廠包含常見的下料車間、備料車間、沖壓車間、沖剪產線、折彎產線、焊接產線等，一個工藝環節就是一個生產單元，具有多品種、小批量的離散制造行業的典型特征。而對于鈑金工廠的信息化建設來說，其信息化應該具備計劃管理、生產管理、物料管理、質量管理、設備管理等常規功能，結合鈑金工藝本身的一些特性，在信息化層面也體現出一些較為獨特的個性化需求。因此，在鈑金行業信息化系統規劃時，除了常規標準功能外，還應該重點針對以下特點進行需求分析和功能設計。

智能化鈑金工廠需求

當前一些典型的智能化鈑金工廠的需求主要有以下幾個方面：

(1)多工藝、多工序的生產管理。包括下料、折彎、焊接、拋光、運輸、倉儲、質檢等環節。

(2)多系統、多設備的集成整合。像ERP、MES、WMS、PLM、CAM、CNC、PLC、條碼系統等。

(3)多品種、小批量鈑金工件的自動排版及自動分揀。其中包括自動關聯訂單、套料版圖等等。

(4)智能倉儲及物流配送的管理。不僅僅是原材料料庫，還包括成品、半成品的出入庫及線邊倉管理等。

(5)條碼管理及品質追溯。工件及原材料的噴碼、貼碼、掃碼和追溯等。

(6)產線看板及管理可視化。生產狀況、設備狀況、工作效率等數據的實時展現等等。

(7)數據分析及應用。如預測性維護、故障報警分析等。

(8)培訓及虛擬化展示。如操作培訓、數字孿生展示、虛擬化模型驅動、參觀及銷售演示等等。

沃森智能鈑金工廠解決方案

1.智能化鈑金工廠頂層設計

       沃森智能鈑金行業解決方案提供了從計劃、生產、物流、品質、倉儲物流等幾大業務模塊，全面開展了業務現狀流程梳理、痛點分析、未來流程和業務變革、高階方案等工作，同時針對鈑金工廠長期存在的的幾大痛點，實施全價值鏈拉通的鈑金行業信息化解決方案。

       鈑金工廠向智能化轉變，主要有四個步驟：第一，明確向智能化發展的課題。描述理想的工廠狀態，從而明確需改善的問題。第二，從簡單的問題開始做起。不要制定復雜的管理基準，避免從繁瑣的運用開始。第三，確定企業智能化發展的推進人員。面對公司的各種反對，該人員需具備不屈服的精神，同時經營人員也要參與。第四，驗證智能化推進的效果。經常驗證管理的功效，及時停止沒有效果的管理。

2.自動化設備取代人工提升效率

      鈑金工廠原材料種類多、規格多，一般采取堆疊的方式來存放，使得查找物料和轉運物料變得很慢，降低了生產效率。使用自動化物流設備可有效解決這類問題。常見的解決方案有三種，專機的獨立原材料倉庫物流系統，這種解決方案大多是單列的，而且和設備直接相連，能夠服務于配套的設備，實現半自動化或自動化生產。

       大型的通用型金屬材料庫物流系統，這類自動化料庫解決方案能夠提供充足的儲存空間，能大大改善板材的提取速度，但需要搭配強大的控制系統與之配合。

鈑金自動料庫自動化物料存儲+自動裝卸+ CNC沖床/激光切割機圖2顯示了配備有自動存儲與自動裝卸裝置的CNC沖床.在生產過程中，自動存儲可以與裝卸機無縫連接.減少手工更換原材料的操作；在人機界面上，可以一次安排多個規格不同的板的打孔程序，并且在處理不同的半成品后，可以將它們堆疊起來并返回倉庫.工人負責將配料送入倉庫并切斷微連接，而無需人工干預.此配置方法也適用于激光切割機，

鈑金自動料庫自動化物料倉庫的運行速度由總線直接設置，提高了控制的與時性，定位精度高達±2mm.由Gutaico開發的中央控制調度系統可以通過開放式通信協議與Siemens與Mitsubishi PLC連接.這些協議具有高度的行業兼容性與集成性，并可以與Amata，Primabao，TRUMPF，Mitsubishi Electric，Docking以與主機制造商的設備（例如Murata Machinery與Bystronic Dineng）對接.鈑金柔性生產系統隨著社會的進步，人們對產品功能與質量的要求越來越高.多樣化產品與小訂單的生產變得越來越普遍.傳統的單一批量生產模式已成為越來越嚴峻的挑戰.在保證質量的前提下，為了縮短產品的生產周期并降低生產成本，使小批量生產能夠與批量生產競爭，形成了靈活的生產體系. Goodtec為電梯公司設計與制造了激光切割柔性生產系統.該系統主要由GTC中央控制與管理系統，兩塔式智能三維倉庫（自動物料存儲與運輸），激光切割機，自動裝卸機械手，產品分類單元，產品輸送線，彎曲機器人，折彎機鈑金自動料庫

鈑金自動料庫激光切割柔性生產系統的拓撲圖.該生產線配備了上級監控管理系統與倉庫管理系統WMS，可以與企業ERP系統連接.生產訂單任務是通過工廠MES系統發出的.中央控制綜合分析各設備的狀態后，通過網絡傳輸，向各處理設備發送正確，正確的加工圖紙與程序.倉庫按任務計劃完成物料分配，按訂單生產，確保了產品合格率，實現了無人值守生產.同時，該系統具有電子信息顯示，智能故障診斷，維護預警與自動記錄，自動生產報告生成，歷史數據查詢，遠程終端監視與遠程故障診斷等功能.該生產線可以與隨后的電梯轎廂壁自動膠合，手動/自動羅紋，自動軋制，無鉚釘連接，手動打釘以與成品盒的自動脫機無縫連接，或者根據制造任務生產品種的變化可以快速調整生產，最大程度地減少人員參與物料管理的速度，并提高生產效率.

3.軟件讓設備具備靈魂

鈑金內部多級工單、流程工序交錯，價值流前后斷點匹配困難；工序間單件流管理，工藝路線有差異，難以通過工單管理單件。

另一方面，同一條碼多工段多工單，工藝路線復雜；庫存信息不透明，人工運料次數多。

因此，鈑金工廠信息化的生產排程和設備管控成為最大的難點和關鍵點。

華工賽百鈑金工廠信息化解決方案，集成全球頂尖的套料算法引擎，基于自主可控智能制造運營管理平臺進行知識提煉、算力提升，實現高效化生產、可視化管控、精細化作業、集約化管理、系統化集成、平臺化擴展，為鈑金工廠高質量發展助力賦能。

4.控制系統于應用軟件之間的高效協同

鈑金加工中，沖壓和切割加工原材料通常是金屬板料或卷料，為了提高原材料的利用率、減少廢料和預料，很多鈑金加工中就用到了套料（排料）軟件，通過軟件系統自動將鈑金件在板材上進行模擬排布，并將套料結果提供給鈑金設備執行操作。

在這個過程中，控制軟件要實現對鈑金作業的調度和監控，就需要與套料軟件進行集成。通過集成，控制軟件與套料軟件共同制訂生產計劃，提高生產節拍，減少材料浪費。

5.基于物料標識實現的智能分揀

對于中小型零件的鈑金作業，一個原材料板材經過加工后通常將產出多個零件，需要將零件進行分揀、歸類、匯總和標識。因此，在智能分揀系統需要對分揀作業和分揀零件的標識進行管理。

可以通過容器或料框進行物料的標識和管理：根據分揀清單按零件種類分揀到不同料框中，對料框進行二維碼/條碼或者RFID標識，零件數量和規格信息與料框信息進行關聯，從而實現對鈑金件的物料管理。

總結

      作為數字化鈑金車間建設的首創者，我們沿著多個標桿工廠的建設足跡，在為客戶提供服務的過程中不斷優化迭代方案以及產品，想方設法踐行我們的核心價值觀：為客戶創造普惠的解決方案。