智能制造技术在箱体制造中的应用

周志高

摘要：目前，我国正处于经济快速发展的阶段，而在这样的背景之下，现在工业成为了最重要的发展组成部分，在信息技术快速发展的背景之下，新能源新材料的行业发展速度越来越快，它需要与创新领域不断的融合，突破之后才可以促进新一轮产业的革命。如何更好的应对新机遇，才可有效降低费用投入与提升生产率，每个制造单位努力探寻创新技术针对当前生产制造模式实施变革，例如：主动推进数字化工厂技术的探究、开发与使用，极大促进了制造进程的自动化与智能化等。文章着重介绍了智能制造技术的内涵与特性，进一步解析了智能制造技术在箱体制造中的关键作用。

关键词：智能制造技术;箱体制造中;应用

中图分类号：TH-39                                      文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）10-0219-02

0  引言

现如今，叉车的关键传统零部件为叉车箱体，过往技艺方法通常是单机或者柔性制造单元加工，其生产效率及其质量、制造成本干扰因素非常多，无市场竞争力。要想完全摆脱现状，需要把智能制造技术使用在箱体制造当中，连接工业物联网把AP、智能设备、物流与数据串联在一起，产生从计划、设备、物流与网络共同组合的CCS系统，最终达成由计划下达至产品生产全制造场景的智能管控。

1  智能制造技术内涵及特点

1.1 智能制造内涵智能制造Intelligent

将智能机器与人类专家的思想理念进行充分的结合，从而形成人机一体化的智能系统，可以整体提高制造行业的生产效率和生产质量，它的制造时间还可以实施智能行动。人机一体化智能系统可以进行分析、推理、判断、构思以及决策等多项行为，同时还可以代替人类专业进行制造业的实践操作。甚至我们可以认为人机一体化的智能系统已经完全颠覆了制造自动化的理念，不断开拓新的性能，使其具备油性化、智能化和高度集成化的特点。

1.2 智能制造特点

智能制造具备数据深度自感知、智慧优化资决策精确把控自执行等功能，依托于智能工厂，其中心为制造环节智能化，由端至端数据为根本，有网络联动为支持等特点，极大降低产品研发时间、缩减运营费用、提高产生质量与生产效率。基于此，智能制造普遍受到大家的重点关注。

2  工业车辆领域关键零部件制造现状

工业车辆领域涉及的车辆类型比较多，其核心内容是叉车，它是整个工程机械设备的重要组成部分，同时也是非常重要的一个分支，它可以为物流领域的发展奠定坚实的基础，也可以保证国内工业车辆配套系统变得越来越完善。近年来工业车辆领域的发展速度越来越快，其系统的完善程度也越来越高，零部件包括的内容变得更加丰富，例如发动机，变速箱、驱动桥、油缸等等关键零件完全国产化，再加上积极投入技术改造的力度，结果制造能力与装备水准持续提高，主流叉车单位主要零件全部完成柔性化、数字化、准时化生产制造。然而，跟世界先进技术对比，在创新、提质、增效等方面存在显著差距，造成高端动力、液压件、电控等全部依靠进口。伴随着国内市场竞争日趋激烈及其制造大国的战略意图微调，关键零部件的生产制造达成高端化与智能化需要尽早提上议程。

3  在箱体制造中智能制造技术的应用

3.1 箱体智能制造CCS系统概述

CCS系统是集中管控系统，可以完成针对箱体立车中心生产线、卧加中心生产线等全链条生产进程的生产计划传达、执行程度、零件信息与品质情况、SPC检测数据、设施的运转参数、运转情况、加工程序、设备维护、刀具应用情况等信息的及时收集，可借助可视化监督画面来完成整体生产实践出现异常动态信息的公布，随后借助手机微信方法达到相关异常警告及其处置信息的及时分级推送，且融合对应的统计报表完成生产数据统计及其生产进程的完善解析，结果给箱体生产制造进程带来统一的管控平台。

3.2 箱体智能制造CCS系统网络架构

机械制造行业的生产现场系统性相对较高，整体的CCS系统现场硬件框架网络经过不断的完善以及升级之后，可以将生产现场的硬件设备连接起来。管理和控制人员可以在区域控制终端对生产现场的生产状况进行了解，同时也可以在数控加工中心厂内设备的PLC关联中心进行实践生产操作，并分析刀具数据、设备报警、数据加工、数量数据等等。

3.3 箱体智能制造CCS系统软件功能

CCS系统软件功能关键在于配置基础数据信息，及其针对收集来的数据实施查询、统计与解析。重要功能模块包含基本资料、基本数据配置、生产实施信息管控、生产历史信息管控、信息统计、生产计划管控与生产班制管控。

3.4 箱体智能制造CCS系统计划管理

Sap系统在经过接口之后，可以快速的获取生产订单的相关数据以及信息，并且将这些信息上传到CCS系统上，现场工作人员就可以在系统上根据收到的数据和信息以及具体的生产订单进行一系列的生产工作。在收到订单之后，系统就会自动生成生产计划并开启生产相应的产品。产品在生产成功并上线成功之后，这些产品的信息也可以通过接口直接反馈到SPA系统。当然产品在出厂之前还需要进行一系列的产品质检工作。合格的产品及数据会自动储存在CGS系统当中，一些不合格的产品会返修并进行员工处理。具体流程如图1所示。

3.5 车间机床运行监控与分析

CCS系统能够完成及时查看车间场内机床的实施运转数据，具体包含：机床名称、机床状态、主轴转速、主轴倍率、主轴负载、进给速度、进给倍率、进给负载、报警代码、报警内容等，同时针对正在运转参数数据与原技艺设置参数信息实施比对，使车间管理者对于机床运转数据有详尽的了解。并且，CCS系统能够完成设备运转情况及其报警数据实施统计解析，关键统计分析功能为设备OEE与故障率、设备报警频次与时长、设备质量比、设备工作效率等。

3.6 质量统计分析

SPC质量统计解析从检测项目、统计规则、实时监测与统计分析等四方面构成。能够完成检测产品当下主要检测参数质量波动实时动态预警，且达成质量数据的统计解析。

3.7 刀具信息

刀具使用周期信息界面经过CCS系统，操作员能够参照不一样的检索条件查看使用中刀具信息，具体包含：刀具预估使用周期、刀具预警使用周期、实际使用次数、剩余次数与刀具情况等，在剩余次数少于预警次数情况下，对应剩余次数红灯亮起。

4  刀具管理系统功能实现

在智能制造生产管理系统中关键构成为刀具管理。针对轮式拖拉机柴油发动机箱体、壳体柔性生产线生产的刀具管理需求，刀具管理系统依据大拖装配厂刀具管理为业务要求，进一步达成系统集成，完成了刀具零件的几何参数管理、库存管理、位置信息管理、成本统计、刀具零件构成、刀具技艺管理、刀具使用周期管理、角色权限管理、报表统计等相关功能。

4.1 刀具零部件信息管理

参照大拖装配厂对于刀具管理方法，现场刀具多数为组装刀具，依据现场刀具零件信息来管控，可把刀具零件信息情况划分为：模块几何信息、模块所在班组信息、模块所在刀具信息、模块借出信息、模块报废信息、模块班组存储信息、模块刀具管理中心库存信息等，及时追踪反馈模块整体情况信息，进一步提升模块使用效率。

4.2 刀具信息及报表管理

大拖装配厂刀具大部分是组装刀具，整把刀依据刀具零件构成，在实现刀具零件有关录入，创建刀具零件基本数据，录入库存之后，方可针对刀具的有关装配与刀具情况信息进行及时追踪。整把刀具的管控完成了刀具零件构成管控、刀具参数管控、刀具位置信息管控、刀具技艺管理、刀具刀片消耗品替换等。且经过刀具以及零件等业务操作，在获取到相关的数据以及信息之后，相关工作人员就可以按照大拖装配厂的相关要求以及报表当中的数据进行一系列的装备操作。装备厂的要求以及报表的数据，主要由道具扫码绑定，设备报表，刀具拆卸报表模块，库存报表，模块入库记录报表等等。就是报表涉及的数据以及内容比较复杂，这些报表当中的内容以及设计的检查指标，可以对刀具零件的总体数量，已被装备道具的数量，借出的数量，使用的数量等数据进行有效的反馈。

4.3 刀具管理系统接口集成

刀具管理系统和MES制造执行系统，与Designer条码打印机、Kardex刀具柜交互，组成了刀具管理系统针对刀具整体生命周期管控，例如表1所示刀具管理系统接口数据。

4.3.1 刀具管理系統与ZDesigner条码打印机集成

要想使刀具以及零件的检查速度不断提升，确保每一把刀具以及零件都可以快速的查看，那么工作人员就需要对所有的零件以及刀具进行ID化的管理操作。在实际检查的过程当中，把刀具进行迅速的绑定才可以保证查看速度的提升。在实际操作的过程当中，该如何更好的使用目前已有的资源将投入的费用进行节省，可以利用目前已存在的防水条码打印机对刀具的条码进行在线打印，而所有刀具的条码在生成之后就可以使用管理系统进行信息化管理操作。

4.3.2 刀具管理系统与MES制造执行系统数据接口

刀具管理系统当中的设备信息、公益信息、共建信息、共建的数量等都应该与信息之间的参数存在关联，并且由这些数据当中的MES产生接口应该使用标准的接口。

①接口方法是WebService。

②服务端开发语言为asp.net。

零件信息接口为：函数名称，Datapartlist;输入参数，无;输出参数。

4.3.3 刀具管理系统与Kardex刀具库系统集成

使用刀具管理系统对刀具进行管理，操作需要以系统作为载体，密切关注刀具柜出入库的数据和信息，实施刀具以及零件出入的管控。其实整个管理系统在经过完善以及升级之后，它可以根据刀具使用的实际情况发出打开刀库的命令和系统，在获取到命令之后就可以快速的实施刀柜的控制操作。刀具控制系统的功能重点程序是Kardex。

5  总结

总而言之，智能制造逐渐成了未来制造业发展的新方向与主要内容，同时也加速了发展方法转变，全面推动工业挺进中高端，努力打造制造业强国的主要措施，同样是新形势下营造新的国际竞争优点的必经之路。箱体智能制造项目也在此大环境下被作为试点示范进行大力推广应用，个别项目的成功投入实践，不但解决了主要零部件提质增效的问题，同时也整体提升了主要零部件的市场竞争力。

参考文献：

[1]郑吉先，朱庆翔，韩志刚.智能制造技术在箱体制造中的应用[J].内燃机与配件，2019，299（23）：194-195.

[2]李晨明，刘彬，罗赚，等.一种压缩机智能制造中弧面自动贴标设备，2018.

[3]李杨.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].时代汽车，2020（21）：17-18.