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東風鑄造高端缸體餘熱退火智能熱處理線機械工業第六設計研究院有限公司（以下簡稱中機六院）創建於1951年，是擁有工程設計綜合甲級資質的國家大型綜合設計研究院，隸屬世界500強企業、中央直接管理的國有重要骨幹企業——中國機械工業集團有限公司。

一、企業簡介

中機六院擁有工程設計綜合甲級資質、工程監理綜合資質，同時擁有工程諮詢甲級資質、建築工程施工總承包壹級資質、工程造價諮詢甲級資質；建築智能化工程設計與施工一級資質和城市規劃編制、工程招標代理、兩化融合管理體系貫標諮詢等一系列資質、資格。先後牽頭或參與國家綠色與智能製造重大科技專項40餘項；主編、參編國家和行業標準、規範62項；獲得國家授權專利282項，其中發明專利18項，軟件著作權登記255項。

二、項目簡介

該項目是東風商用鑄造一廠新產品研發智能化提升改造重點項目之一，主要實現高端高性能缸體餘熱退火熱處理工序的智能生產，項目於2020年10月建成投入使用，2021年5月竣工驗收。該項目採用雙通道共體並行處理線、鑄件高溫打箱深度餘熱利用、高精度分區升保溫溫度控制、分區分時對流非線性降溫控制、工件非落砂原態處理、智能故障診斷、智能語音提醒、運動視頻跟蹤、機械手上下料全自動工件轉運等多種先進技術，用於高端高性能缸體餘熱退火熱處理工序的智能生產線，屬於國內首次研製。

三、項目技術方案

東風鑄造一廠高端高性能缸體鑄件退火熱處理線項目主要實現高端高性能缸體退火熱處理工序的智能生產，該項目包括全自動餘熱退火熱處理生產線、視頻監控系統、數據採集系統、中央控制系統、遠程運維系統的系統集成。

（1）餘熱退火熱處理智能生產線

通過研發和實施用於高性能缸體餘熱時效退火智能化熱處理生產線，實現缸體從打箱高溫高餘熱工件狀態自動上料轉運、自動時效退火加熱及保溫、自動分段緩冷、自動強冷、自動機械手卸料等熱處理全過程的智能控制，解決冷卻後再入爐升溫退火的人工複雜操作及轉運、減少了工序，利用工件餘熱，提高生產效率及產品質量穩定性，減少能耗，達到節能減排、提高效率效益目的。

在有限的長度和區域內為滿足高生產率，該項目採用了四線雙通道共體並行處理線布置方式，減少散熱面積及中間轉運，提高質量穩定性、減少能耗。打箱後高溫400℃以上且非落砂狀態進爐熱處理，最大限度利用餘熱且減少去除澆冒口對工件的傷害，節能效果顯著。高精度分區升保溫溫度控制、分區分時對流非線性降溫緩冷強冷控制，保證工件時效去應力效果。在一個通道內完成升溫、保溫、降溫的精確工藝控制，保證熱處理工藝效果。

（2）餘熱退火熱處理線中央控制系統

通過信息基礎設施和數據採集系統的實施，解決生產現場集中監控、設備聯網、數據採集和生產數據透明化的問題。通過實施中央控制系統，實現熱處理線生產運行數據的集中實時監控和生產設備的集中控制，並通過數據歸檔和記錄實現生產工藝數據庫管理、工藝數據與曲線查詢、設備管理、批次跟蹤、報警提醒與故障排查指導等功能。與車間MES系統集成，解決熱處理智能車間生產集中管理、集中控制的需求。

（3）視頻監控系統

在上下料段、進爐端、出爐端、中間轉運端，設置5處視頻監控點，與電腦控制界面共屏顯示，在線監視運行狀態及安全操作監視。攝像頭能與移動小車和工件實時隨動，故障時鎖定狀態，故障點在中控畫面與視頻畫面同步提示，便於及時、精確快速處理。

輸送系統上料通道，安裝工業智能相機，對輸送車載料工件與載料托盤相對位置進行視覺檢測，識別工件外形規則度並根據模型匹配智能算法，判斷載料工件是否允許進入後續工序。

4.餘熱退火熱處理線遠程運維系統

通過熱處理線遠程運維系統的實施，採用物聯網平台實時採集設備過程數據，經MQTT通訊協議實現數據上雲，支持WEB端和移動端遠程監控，實現設備系統程序遠程調試和功能升級，解決熱處理智能產線多終端運維需求。設備運行狀態關鍵數據實時推送，實現短信、微信、電子郵件智能提醒，提高了生產系統故障處理和升級的效率。完善的日誌管理系統，實時記錄操作人員對系統的關鍵操作步驟，實現操作人、操作時間、操作前狀態、操作內容等信息，實現關鍵操作可追溯。

四、項目成效

東風商用鑄造高性能缸體退火熱處理智能產線實現生產設備網絡化、生產數據可視化、生產現場少人化、生產過程透明化的智能熱處理線建設目標。與原來下線退火處理相比生產效率提高，操作人員由6人減少為3人，產品合格率穩定在100%，工件熱處理能耗降低40%，在提高生產效率和產品質量的同時降低生產成本和能耗。熱處理智能產線的建設改善了車間環境、提升了企業品質形象，增強了客戶信心，提升了公司及產品的市場競爭力。