压铸生产的数字化

2020年广州国际铸造、压铸及锻压工业展览会新展期定于2020年8月11-13日在中国进出口商品交易会展馆A区举行。邀您关注今日新资讯：

       压铸生产数字化的基本概念

　　压铸生产数字化是指从产品的模具设计、原材料供应、生产监控、质量监控和产成品库房管理等各个方面实现数字化，并把这些数字化的信息实现互联和共享。各个方面产生的信息汇集到生产管理系统（MES）中，生产管理中心再根据这些实时数据掌握生产状况，高效合理地调度和安排生产。准确满足客户的订单需求，最终实现公司运营的高效益和高效率。

　　压铸生产数字化如果扩大到公司的供应商管理、客户管理，就能实现产品全寿命周期管理（PLM）。再进一步延伸到成本管理和库房管理，与公司的ERP系统对接，就能实现全公司的数字化运营管理。
压铸生产数字化的发展基础

　　现代工业的发展，特别是自动化的发展，为压铸生产数字化提供了实现的工业基础。现代压铸机已经进入了工控电脑时代，具备了压铸工艺参数的实时记录和存储能力，也全面集成了辅助设备的运行信息，包括给汤机、取件机、喷雾机、模温机和真空机等辅助设备。压铸机与这些辅助设备最主要的通讯方式是Profibus。

　　压铸生产数字化另外一个重要的方面是各种数字化传感器的普遍应用，主要有压力、温度、位移、热成像仪和视觉识别系统等，这些传感器为实现数字化甚至智能化奠定了基础。

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　　压铸单元的数字化

　　压铸生产过程的主要数据：

　　（1）原材料的数据

　　主要有原材料的成分检测报告、力学性能报告和K值报告。

　　（2）模具的数据

　　主要有模具的3D模型报告、模流分析报告和模具准备报告。

　　（3）压铸工艺数据

　　压铸单元的生产状态、压铸参数、模具温度、铝液温度和水电气等基本生产保证参数。

　　（4）品质数据

　　产品的全尺寸检验报告，过程尺寸报告、过程表面质量报告和过程内部质量报告。

　　（5）生产管理数据

　　生产订单、物料准备报告和产品产出报告，生产订单和物料准备报告来自于公司ERP系统的生产计划，产品产出报告来自生产现场的条形码扫描系统。

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　　压铸数字单元的智能互联

　　基于上述数据的压铸生产单元就是一个数字化的基本压铸单元，实现整个压铸车间的数字化还需要建立这些压铸单元的智能互联，目前国内主要的智能互联方式是DNC和MDC。DNC方式是“distributed numerical control”，即分布式数字控制，可以通过一台服务器实现对所有数字压铸单元的双向并发通讯，具有远程通讯和强制上传等功能。MDC方式是“manufacturing data collection”，即制造数据采集，能够实现一台服务器同时自动采集4 096个数字单元，兼容压铸机、机器人和自动化生产线等。NDC和MDC系统结构如图1。

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　　数字化管理

　　在数字生产单元和智能互联建立的基础上，建立数字管理系统才能把数字化的功能发挥出来。

　　MES系统是数字化压铸生产的中心，MES是“manufacturing execution system”，即制造执行系统。MES系统是指位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪和所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。MES系统能够通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对其进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯，在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。

　　MES系统的主要作用：

　　（1）优化企业生产制造管理模式，强化过程管理和控制，达到精细化管理目的。

　　（2）加强各生产部门的协同办公能力，提高工作效率、降低生产成本。

　　（3）提高生产数据统计分析的及时性、准确性，避免人为干扰，促使企业管理标准化。

　　（4）为企业的产品、中间产品和原材料等质量检验提供有效、规范的管理支持。

　　（5）实时掌控计划、调度、质量、工艺和装置运行等信息情况，使各相关部门及时发现问题和解决问题。　

　　（6）最终可利用 MES系统建立起规范的生产管理信息平台，使企业内部现场控制层与管理层之间的信息互联互通，以此提高企业核心竞争力。

　　MES系统的架构如图2所示。

图2 MES系统的架构

　　MES系统通过数字化排产、数字化生产协同、数字化资源管理和数字决策支持等方面的打造，可提升公司计划科学化、生产过程协同化和生产设备与信息化的深度融合，并通过基于大数据分析的决策支持对企业进行透明化、量化的管理，可提升生产效率与产品质量。

文章来源：纽伦堡全球压铸平台

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