冲压行业数字化冲压车间建设探讨

　　零部件冲压制造环节随着市场化、个性化的需求延伸，对零部件产品的制造要求也越来越高。一来产品需求趋向多品种小批量，二来整个供应链对于质量可靠性与产品可追溯性的要求也愈加迫切，三来冲压制造企业对自身的制造柔性、管理透明化等也提出更高的要求。因此冲压制造智能化转型刻不容缓，本文将从产线柔性改造、装备导入、信息化建设与集成三个方面进行数字化冲压车间建设探讨。

　　1 现状及问题描述

　　汽车类钣金加工件属于国内汽车产业关键零部件，其研发及制造无论从质量、技术等角度对于终端产品研发、制造的重要性均起到十分关键的作用，对于下游供应链中的金属加工行业来说钣金加工件在自动化、信息化等方面的智能化升级势在必行。

　　某公司是西南地区最大的汽车钣金件制造商之一，拥有西南地区规模最大、最先进的金属制品自动化生产线。当前该公司钣金生产过程中主要存在以下问题：

　　①产品质量重、零件锋利、工人劳动强度大、生产安全隐患高，急需通过生产智能化升级，降低对相应人员数量和技能的需求。

　　②传统单工序的生产管理，存在信息传递不畅、效率低下、制造及管理成本高等问题，需要通过设备互联、信息系统集成，实现整个生产过程的最优化管理。

　　③随着产品多品种小批量转变，产品交期大幅缩短，钣金加工的生产批次切换大幅增加严重影响生产及管理效率，迫切需要通过柔性生产、智能化转型实现快速准确交货。

　　2 项目建设思路

　　基于以上问题及现状分析，对该公司进行智能制造数字化转型改造，具体思路包含以下三个方面：

　　2.1 基于柔性制造理念的生产布局优化与仿真分析

　　通过工艺流程分析与优化，结合冲压制造特点进行生产线布局优化设计并通过数学建模及仿真优化，实现生产线布局设计结构最优化，系统性解决生产线布局对生产系统效率的影响，实现投入产出比最小化。

　　2.2 生产装备智能化改造及自动化生产线建设

　　应用自动化、工业机器人等技术，在冲压加工各工序环节，导入应用自动化智能装备，解决冲压制造关键工序存在的劳动强度大、危险性高以及产品多样性提升后，切换次数增加影响生产效率等问题，实现生产装备智能化升级以及设备使用率最大化。

　　2.3 信息系统建设与集成

　　建设制造执行系统(MES)，实现生产状况实时可视、可控;建设制造品质管理系统(QMS)，加强产品质量控制;搭建企业服务总线，高效集成与协同ERP、 MES、QMS等系统，实现企业信息集成。

　　3 项目建设内容

　　3.1 基于柔性制造理念的生产布局优化与仿真分析

　　针对冲压产品离散型生产的工艺特点和特征，基于车间布局模型、离散制造模式等方面的研究基础，构建基于冲压分汇流的柔性离散型制造布局模型，运用数学理论方法为冲压生产线布局优化设计提供理论和定量分析的依据，并通过仿真分析，评估与优化布局方案，最终实现生产布局和工艺流程的优化。

　　3.1.1 工艺流程分析

　　针对冲压产品离散型生产的工艺特点和特征，分析产品的生产工艺流程(冲压制造工艺流程如图1所示)，为冲压制造的工艺流程优化及生产线布局研究打下基础。