东风铸造高端缸体余热退火智能热处理线

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东风铸造高端缸体余热退火智能热处理线机械工业第六设计研究院有限公司（以下简称中机六院）创建于1951年，是拥有工程设计综合甲级资质的国家大型综合设计研究院，隶属世界500强企业、中央直接管理的国有重要骨干企业——中国机械工业集团有限公司。

目录

一、企业简介

中机六院拥有工程设计综合甲级资质、工程监理综合资质，同时拥有工程咨询甲级资质、建筑工程施工总承包壹级资质、工程造价咨询甲级资质；建筑智能化工程设计与施工一级资质和城市规划编制、工程招标代理、两化融合管理体系贯标咨询等一系列资质、资格。先后牵头或参与国家绿色与智能制造重大科技专项40余项；主编、参编国家和行业标准、规范62项；获得国家授权专利282项，其中发明专利18项，软件著作权登记255项。

二、项目简介

该项目是东风商用铸造一厂新产品研发智能化提升改造重点项目之一，主要实现高端高性能缸体余热退火热处理工序的智能生产，项目于2020年10月建成投入使用，2021年5月竣工验收。该项目采用双通道共体并行处理线、铸件高温打箱深度余热利用、高精度分区升保温温度控制、分区分时对流非线性降温控制、工件非落砂原态处理、智能故障诊断、智能语音提醒、运动视频跟踪、机械手上下料全自动工件转运等多种先进技术，用于高端高性能缸体余热退火热处理工序的智能生产线，属于国内首次研制。

三、项目技术方案

东风铸造一厂高端高性能缸体铸件退火热处理线项目主要实现高端高性能缸体退火热处理工序的智能生产，该项目包括全自动余热退火热处理生产线、视频监控系统、数据采集系统、中央控制系统、远程运维系统的系统集成。

（1）余热退火热处理智能生产线

通过研发和实施用于高性能缸体余热时效退火智能化热处理生产线，实现缸体从打箱高温高余热工件状态自动上料转运、自动时效退火加热及保温、自动分段缓冷、自动强冷、自动机械手卸料等热处理全过程的智能控制，解决冷却后再入炉升温退火的人工复杂操作及转运、减少了工序，利用工件余热，提高生产效率及产品质量稳定性，减少能耗，达到节能减排、提高效率效益目的。

在有限的长度和区域内为满足高生产率，该项目采用了四线双通道共体并行处理线布置方式，减少散热面积及中间转运，提高质量稳定性、减少能耗。打箱后高温400℃以上且非落砂状态进炉热处理，最大限度利用余热且减少去除浇冒口对工件的伤害，节能效果显著。高精度分区升保温温度控制、分区分时对流非线性降温缓冷强冷控制，保证工件时效去应力效果。在一个通道内完成升温、保温、降温的精确工艺控制，保证热处理工艺效果。

（2）余热退火热处理线中央控制系统

通过信息基础设施和数据采集系统的实施，解决生产现场集中监控、设备联网、数据采集和生产数据透明化的问题。通过实施中央控制系统，实现热处理线生产运行数据的集中实时监控和生产设备的集中控制，并通过数据归档和记录实现生产工艺数据库管理、工艺数据与曲线查询、设备管理、批次跟踪、报警提醒与故障排查指导等功能。与车间MES系统集成，解决热处理智能车间生产集中管理、集中控制的需求。

（3）视频监控系统

在上下料段、进炉端、出炉端、中间转运端，设置5处视频监控点，与电脑控制界面共屏显示，在线监视运行状态及安全操作监视。摄像头能与移动小车和工件实时随动，故障时锁定状态，故障点在中控画面与视频画面同步提示，便于及时、精确快速处理。

输送系统上料通道，安装工业智能相机，对输送车载料工件与载料托盘相对位置进行视觉检测，识别工件外形规则度并根据模型匹配智能算法，判断载料工件是否允许进入后续工序。

4.余热退火热处理线远程运维系统

通过热处理线远程运维系统的实施，采用物联网平台实时采集设备过程数据，经MQTT通讯协议实现数据上云，支持WEB端和移动端远程监控，实现设备系统程序远程调试和功能升级，解决热处理智能产线多终端运维需求。设备运行状态关键数据实时推送，实现短信、微信、电子邮件智能提醒，提高了生产系统故障处理和升级的效率。完善的日志管理系统，实时记录操作人员对系统的关键操作步骤，实现操作人、操作时间、操作前状态、操作内容等信息，实现关键操作可追溯。

四、项目成效

东风商用铸造高性能缸体退火热处理智能产线实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产现场少人化、生产过程透明化的智能热处理线建设目标。与原来下线退火处理相比生产效率提高，操作人员由6人减少为3人，产品合格率稳定在100%，工件热处理能耗降低40%，在提高生产效率和产品质量的同时降低生产成本和能耗。热处理智能产线的建设改善了车间环境、提升了企业品质形象，增强了客户信心，提升了公司及产品的市场竞争力。