智能制造在沖壓車間的開發與應用

當前，智能制造已成為制造業革新的新引擎，汽車行業智能制造全面興起，目前沖壓領域智能化、無人化工廠正在不斷突破，智能工藝開發應用日趨成熟，智能化工廠管理也在不斷探索與應用之中。

自動化生產線

目前，沖壓自動化生產線(圖1)已成為各大主機廠沖壓車間的標配，領先的汽車制造企業的新工廠正在逐步提升自動化水平，力爭做到人員最少化，無人化沖壓車間也列入智能制造的研究課題之中。沖壓車間從鋼板進入車間，到沖壓件運輸至庫房，會經過來料接收與轉運、沖壓線生產、零件質量檢測、裝箱和運輸幾個基本環節。

自動化設備

目前已實現線首自動上料(圖2)→線中高速機械手自動生產→線末自動裝箱(圖3)→線末AGV 智能入庫，其中設備狀態智能診斷、智能質量管理等嵌入整個業務流程中，真正實現設備自動化和智能化。

同時，來料自動檢測接收，沖壓件掃描檢測，無人叉車等技術雖未完全投入生產應用，但技術也日趨成熟，隨著逐項技術的試點應用，將一步步推進無人化沖壓車間的實現。

智能化排產

基于虛擬制造平臺，實現訂單到工單的自動轉換。采用智能運行平臺，實現工單的自動運行。推進全流程生產要素上線，通過虛擬制造生成最佳排產，實時拉動，減少管理和調動工時，持續減少浪費，最終實現零損失，如圖4 所示。

數字化設計

智能質量管理主要包括板料離線質檢、噸位儀數據采集分析、液壓墊數據采集分析達到質量的預判和分析，為最終實現“零”返修做基礎。

工廠設計

通過設置板料性能預警值，單點數據累計統計，形成趨勢數據統計與分析；通過對板料數據信息化存檔，形成的量化評價基礎，關聯成品質量，優化板料質量評價特征和材料性能，如圖9 所示。

沖壓車間的節拍是考核沖壓生產效率的最直接指標，而生產線動態模擬仿真是提升生產節拍的最有效手段，如圖7 所示。在模具設計階段，同步對模具與生產線干涉性進行驗證。不同于以往的干涉曲線校驗，生產線動態仿真能夠更加精確的模擬傳輸臂的運動，并根據安全空間進行對應參數調整，從而實現真正的模擬生產。經過動態仿真輸出的零件，生產節拍每分鐘能夠提升1 ～3 次。

產品設計與分析

據報道，我國護理科研在心理護理、人文護理等的研究遠遠落后于發達國家，我國在對照顧者的護理方面與國外相比差距甚遠［4］。因此，重視患者照顧者的早期心理狀況，盡早介入照顧者的心理干預，能有效減輕照顧者的身心壓力，有助于促進患者的康復。

生產線動態仿真

阿強天不怕地不怕，可就是怕狗怕得厲害，他說：“還是你自己牽出來吧。”不一會兒，狗就被牽了出來，男子再三表示歉意后牽著狼狗下了樓。阿強這才噓了口氣，他在門外找了半天，還是沒有找到信封。他回到屋里，忽然見到桌上又是一張白紙條，上面寫著：“阿強先生，這次我又偷了你的電視遙控器，三個回合我都贏了，看來你這個防盜大王也不過如此。江城神偷。”

設備狀態智能診斷

通過設備PLC 增加傳感器監測和采集數據；進行大數據存儲并且分析推送，基于專家知識庫進行故障判斷，實現數據診斷、報警推送達到設備狀態智能診斷，最終實現設備故障提前預警，突發故障自動提供解決方案的能力，如圖8 所示。

智能質量管理

數字化設計也是智能制造的重要一環，隨著數字化設計的普及，新工廠建設與新車型項目投入過程中，數字化設計的重要性逐步凸顯出來。

在產品設計階段，逐步通過成形性仿真、工藝步驟仿真和理論質量評審，將產品缺陷提前規避。此類工藝目前已在沖壓件工藝分析中成熟應用，理論分析結果與實際結果貼合度越來越高。圖6 為側圍理論質量狀態。

板料離線質檢

通過工廠三維建模(圖5)，將工廠提前虛擬建造，較以往二維圖設計評審，能夠更直觀的將工廠布局的合理性、廠房對工藝需求的滿足程度呈現出來。同時，數字化工廠的設計，也將對未來虛擬工廠的全流程虛擬制造提供基礎。

噸位儀數據采集分析

將噸位儀器瞬時數據收集并做趨勢分析，對異常噸位曲線統計分析，預警設備及模具問題，及時發現沖壓異常，減少廢品率，同時保護壓機和模具。目前已有部分工廠完成噸位儀數據采集接口測試。

不論是中國古代的風俗人物畫，亦或是西方的風俗油畫，都可以從中探究社會各個不同時期的風土人情，都能夠透過畫家的畫面去更多地了解當時市民的生活狀態與生存環境。黑格爾說:“盡管這派繪畫取材于村俗、粗野和平凡的自然中不重要的偶然的事物，這些景象卻顯得滲透著一種毫無拘束的快活熱鬧的氛圍。所以我們看到的不是平凡的情感和情欲，而只是下層生活中的樸質的接近自然本色的東西，也就是快活的謔浪笑傲的喜劇性的東西。”[7]因此，平凡的社會風俗畫面表現的不是俗不可耐的低級趣味，它更多的體現著社會的每一個角落真實場景，是一種平民化的高級審美情趣。

數控液壓墊數據采集分析

將拉深液壓墊數據收集、分析，對異常拉深過程曲線進行預警推送，人工及時排查產品質量、設備及模具狀況；同時通過查看歷史過程曲線，分析沖壓件質量問題原因。目前已有部分工廠完成液壓墊MAC8數據采集接口測試，如圖10 所示。

綜上所述，腹腔鏡手術聯合宮腔鏡手術在輸卵管積水型不孕癥中效果較佳，可有效穩定患者的病情，改善患者的臨床癥狀，縮短患者的住院時間，提高患者的妊娠率，療效較為確切。

結束語

未來的沖壓車間，將通過全業務流程的透明化、生產響應敏捷化、運營排產智能化，持續減少過程浪費和質量缺陷，最終實現“零”損失、“零”缺陷。同時，通過數字化設計、設備自動化及智能化、設備狀態智能診斷、智能質量管理等實現沖壓智能制造應用，達成無人化工廠。