離散型智能製造新模式檢視原始碼討論檢視歷史

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離散型智能製造新模式離散型智能製造新模式在捷豹路虎發動機氣缸套生產中的典型應用，河南中原智信科技股份有限公司位於河南省孟州高新技術產業開發區，註冊資本1000萬元。致力於智能化、機器人系統集成、信息網絡和機械技術深層次開發的高科技公司。提供自動化生產線、機器人與自動化裝備、自動化立體倉庫及倉儲物流設備等技術服務，幫助客戶實現生產製造過程的自動化、智能化、精細化改造，完成傳統製造與現代物聯網、信息技術深度融合，推動汽車零部件生產製造業轉型升級。

濟源職業技術學院簡介

濟源職業技術學院是省屬公辦普通高校，坐落在河南省濟源產城融合示範區，現有教職工1300餘人，開設有63個高職專業，涉及機械、電子、汽車等15個專業大類。與鄭州大學等本科院校、多家企業構建「361+N」產教融合發展共同體；與鄭州輕工業大學聯辦應用型本科專業，快速提升辦學綜合實力，為地方產業結構轉型和城市發展做出了重要貢獻。先後榮獲全國職業教育先進單位、全國畢業生就業典型經驗高校（50強）、全國創新創業典型經驗高校（50強）、教育部人才培養工作優秀院校、河南省首批品牌示範高職院校、河南省優質高職院校、河南省文明校園（標兵）等省級以上榮譽。

內燃機氣缸套是整個內燃機最核心的零部件，工作過程承受着高溫高壓、水冷和劇烈溫變帶來的各種交變載荷。其內部的材料、加工質量和網紋織構對整車燃油經濟性影響重大。捷豹路虎發動機以其可靠質量享譽全球，其氣缸套的生產質量及一致性標準也是最高。中原內配作為其發動機氣缸套的生產廠家，對生產技術和生產裝備都有嚴格的要求和管理體系。 隨着智能製造的推進，以機器人、在線檢測、MES系統和數控機床為核心部件組成的無人化智能加工生產線。以機器人技術、自動控制技術為特徵的系統集成技術一度被誤認為是智能製造的根本。提起智能製造一度讓人誤認為智能化就是機器人化。但是機器人化是智能製造的基礎而非靈魂。因此只能說機器人自動化上下料系統是一切軟件控制的基礎，合理的製造技術是生產和工藝的完美結合。

智能生產線具備如下特徵

而捷豹路虎氣缸套無人智能生產線具備如下特徵： 1、整個生產線採用U型布局，使整線排布緊湊、合理； 2、採用了多關節機器人使得生產線有較好的柔性和可靠度，為後期多樣化生產提供保障； 3、基於圖像識別捕捉技術，可以實現生產線的智能上料； 4、方便的人機交互式產品抽檢台，將線上線下檢測完美結合起來，形成質量的閉環控制，並對不合格品進行自動下線處理； 5、基於CAN總線的整線控制和互鎖安全設計，使得整線更加流暢和安全。避免人機混合工作，杜絕事故發生。 6、採用信息識別鎖和光柵的安全圍欄防護系統，可大大提高工作區域的安全性，避免誤操作和誤闖入。 7、機器人、導軌、激光傳感器、高清晰視覺傳感器、端拾器、電動缸、ＰＬＣ、控制模塊等核心元器件全部採用原裝進口件，保證了生產線的可靠性。 8、力精確控制的雄克夾具能夠保證夾取過程工件的變形影響。該生產線最重要的特徵是：1）生產過程的無人化；2）加工過程的數字化；3）運營過程的透明化；4）基於大數據的刀具智能補充系統。

捷豹路虎內燃機氣缸套智能化生產線包含如下幾個模塊：

自動化機床上下料模塊、非接觸激光在線檢測模塊、豁口多尺寸視覺在線檢測模塊、雙目視覺識別上料模塊、信息化模塊和智能化模塊。擬分兩部分建設，第一部分建設完成機床上下料自動化功能，包括在線檢測和安全防護。第二部分完成信息化和智能化。 其中第一部分建設內容特點如下： 整個生產線採用U型布局，使整線排布緊湊、合理； 採用了原裝進口的國際頂尖ＡＢＢ公司生產的多關節機器人使得生產線有較好的柔性和可靠度，為後期多樣化生產提供保障； 基於基於圖像識別捕捉技術，可以實現生產線的智能上料； 基於原裝進口基恩士的激光測量的自動檢測技術，實現加工工件的快速準確測量和實時數據反饋，並具有較好環境適應性； 基於圖像識別的多尺寸共同檢測技術，實現缺口加工過程的實時檢測和數據反饋； 其中檢測系統包括： A、包含了鏜內孔、外圓精車、外圓磨工藝在內的3套自動烘乾機構和非接觸激光自動檢測系統，全程不需要人來線上檢測，自動化程度高，節約人力，避免人工誤操作；與傳統的接觸式檢測系統相比，具有壽命長，精度高，識別容易，對環境要求不高的特點。 B、1套豁口自動烘乾和非接觸式圖像識別尺寸檢測系統，具有一次檢測多個尺寸、效率高、測量準確的特點； 人機交互式合格品跳台系統：包含了5條交互式合格品抽檢和廢品出料系統；具有自動編碼、人機交互。通過觸摸屏式人機交互平台，能讓工位和整體檢驗人員隨時抽檢加工產品，並能將抽檢產品重新回到相應加工工位而不改變其原有的編號和加工數據。方便的產品抽檢台，將線上線下檢測完美結合起來，形成質量的閉環控制，並對不合格品進行自動下線處理； 基於CAN總線的整線控制和互鎖安全設計，使得整線更加流暢和安全。避免人機混合工作，杜絕事故發生。 採用信息識別鎖和光柵的安全圍欄防護系統，可大大提高工作區域的安全性，避免誤操作和誤闖入。機器人、導軌、激光傳感器、高清晰視覺傳感器、端拾器、電動缸、ＰＬＣ、控制模塊等核心元器件全部採用原裝進口件，保證了生產線的可靠性。

第二部分建設內容特點如下

DNC系統，該系統通過數據採集模塊、數據總線採集數控機床、關節機器人、視覺自動上下料系統、自動檢測數據並存入數據中心。數據中心提供接口，可實現遠程計算機訪問、對數據進行顯示、分析、故障診斷、設備維修班次管理、刀具管理和統計等功能。從而實現加工過程數據化和實時狀態監控作用。基於機床底層聯網控制技術（DNC）可實現在線刀補和遠程的機床聯網控制。（將自動檢測和DNC連接起來，形成獨有的刀具補償） 良好的MES系統能將工件的每道加工信息如班次、時間、操作、加工機床、精度公差、產品編碼等信息實施傳遞，並能生成關鍵數據的二維碼與噴標機聯網，對工件進行噴碼、噴標，形成工件的閉環控制；同時包含如：訂單管理、質量管理模塊、產品追溯模塊、電子看板模塊、數據平台、智能決策模塊、與公司ERP、CRM和PLM接口模塊。 基於大數據的決策系統，為質量控制提供豐富的決策數據（如：公差帶-加工數量圖、刀具磨損規律圖、合格品不合格品餅圖等，質量管理部門依據現有的數據及時調整工藝，保證產品的最優工藝）； 基於上位機軟件的機床加工狀態和產品顯示系統，能使工作人員實時監控工件和機床的工作狀態； 基於特殊編碼協議的編碼規則，使得產品從上線開始的每一道工序都可追蹤溯源； 基於遠程數據傳輸技術，能將加工數據實施報送質量管理平台，使管理人員實時獲取加工過程信息； 快速數據存儲技術，保證工件快速追溯和質量控制。

捷豹路虎發動機氣缸套無人智能生產線項目從2017年3月開始建設，2017年5月投入生產，項目穩定運行已達5個年頭，完成了300萬隻缸套的生產，且全部合格零反饋，達到了0PPM的終極質量控制目標，達到了當初的智能化建線要求。 整個生產使用3台地軌行走的6軸機器人，負責包括料框物料的抓取、粗車外圓，外圓尺寸自動測量、粗車內孔，內孔尺寸自動測量，精車外圓、外圓尺寸自動測量、精磨外圓、外圓尺寸及銑豁口、豁口視覺多尺寸檢測、二維碼打標及清洗包裝等在內的智能化生產線。 該生產線只有一名監控人員，無操作人員，整個生產過程無人值守，實現了從無人操作、自動測量、智能刀補、所有加工信息全部在二維碼中，隨時可以追溯每隻缸套生產時候的設備狀態，缸套的過程尺寸和終了尺寸。是典型的離散型製造的智能製造模式。 項目的投產，可以解決人工6人，保證產品一致性，減少因沒有100%檢測帶來的廢品及加工浪費，每年可節約誤加工費用300萬元。