大众娱乐智能柔性高速冲压生产线的创新与实践

【目录】

一、项目概况

1.1 项目建设的必要性

大众娱乐1.1.1有利于合肥长安打造以生产制造过程智能化为特征的新竞争力。

1.1.2 有利于合肥长安探索基于“数据驱动”能力的高质量发展新模式

1.2 项目建设目标及研究内容

2、项目实施情况

2.1 信息岛

2.2 两者的分离

2.3 虚实结合

2.4 资源冗余

2.5 质量逃逸

2.6 生产效率低下

2.7 粗放式操作

2.8 智能排产

三、项目成果应用及经济效益和社会效益

3.1 经济效益

3.2 社会福利

3.3 生态效益

4。结论

01

【项目概况】

长林托盘（以下简称合肥长安）前身为1965年成立的“长林托盘”（即长林托盘），1979年开始自主研发生产飞虎牌系列微型汽车。 2009年，他与长林托盘一起加入中国合肥长安集团。 2013年，通过资产重组，从昌河汽车分拆，更名为合肥常林托盘。 2014年，全部资产注入常林托盘，更名为常林托盘。 自加盟长安以来，重庆总部在产品引进、合肥研究院成立、体系建设、技术质量问题整改、供应链等方面给予合肥长安高度关注和支持。 合肥长安荣获国家级“中国出口质量安全示范企业”、“安徽省先进集体”、“国家高新技术企业”、“安徽省绿色工厂”、“安徽省工业质量”等奖项。

大众娱乐随着新一代信息技术不断发展、人口红利逐步减少、环境污染问题日益突出，提高智能制造水平已成为推动制造业转型升级、应对挑战的重要抓手。充满挑战。 2015年5月8日，我国国务院发布《中国制造2025》战略； 2016年12月8日，工业和信息化部、财政部正式发布国家《智能制造发展规划（2016-2020年）》，要求智能制造作为信息化与信息化融合的主攻方向，着力推进生产过程智能化，培育新型生产方式。 作为国内一流自主品牌汽车企业，合肥长安高度重视智能制造技术的应用和推广，强调数字化、信息化、自动化为基础，以平台化、轻量化、精益化为抓手，融合大数据、云计算、人工智能、物联网技术，实现优质、高效、柔性、绿色制造，快速满足客户个性化定制需求。

1.1 项目建设的必要性

1.1.1有利于合肥长安打造以生产制造过程智能化为特征的新竞争力。

智能制造是制造业发展过程中的必然产物。 无论是德国工业4.0、美国工业互联网、中国制造2025，还是信息化与信息化深度融合，上述发展战略对制造业发展趋势的判断都聚焦在智能制造领域。

该项目以智能化手段为基础，通过智能技术和智能系统的嵌入和实施，使传统生产过程的“黑匣子”变得透明，生产和销售的“全过程”和“全要素”。实现制造环节。 “可测”和“可控”为提高整个制造体系的生产效率、过程质量控制能力、节能降耗绿色发展水平提供了必要的技术支撑和基础支撑，对于合肥市具有重要的现实意义长安汽车要提高产品质量，提高精益生产能力，应对劳动力短缺和环境污染的挑战，增强综合竞争力。

1.1.2 有利于合肥长安探索基于“数据驱动”能力的高质量发展新模式

智能工厂运行过程中会产生大规模、多样化的海量数据，形成以工业大数据为主要特征的“数据丰富环境”。 合肥长安利用先进的信息技术，结合人工智能技术，实现数据的增值和利用，深度挖掘数据的价值，把“数据丰富环境”变成“数据资源优势高地”，赋予充分发挥“数据驱动”引领作用，为探索高质量发展新局面奠定坚实基础。

1.2 项目建设目标及研究内容

该项目是合肥长安调整升级项目的子项目。 通过该项目的建设，将打造合肥长安自主品牌智能制造基地。 在形成24万辆/年的设计生产能力的同时，将全面提升合肥长安生产过程的智能化水平。 提高生产效率和产品质量，有助于企业探索“数据驱动”的新发展模式，帮助企业在转型升级过程中开辟高质量发展新前景。

大众娱乐该项目采用智能装备、数字仿真、生产信息集成等先进技术，构建汽车生产线信息化、智能化系统架构平台，实现生产线底层物联网与上层的互联互通。管理系统MES（制造执行系统）。 填补企业上层管理与现场自动化制造之间的信息鸿沟； 并应用PDM（产品数据管理系统）/CAD（计算机辅助设计）/CAE（计算机辅助工程）协同设计，缩短冲压工艺设计和制造时间； 实施车间、物流虚拟仿真验证，提高工艺设计和生产计划管理的准确性； 建设冲压车间级、MES、SCADA（及数据）等信息平台； 并建设智能制造系统，实现模具工装等的使用状态、使用过程等质量控制的定量监控，提高产品质量和生产能力。

大众娱乐图1-1 智能制造整体架构

02

【项目实施情况】

合肥长安智能柔性高速冲压生产线项目采用数字仿真、智能装备、生产信息集成等先进技术； 集成高端冲压设备、电子标签、智能控制设备、智能检测设备、智能仓储设备的应用，构建高效生产系统，实现生产线底层设备与MES互联； 打造汽车生产线智能系统架构平台，建设冲压车间智能制造系统（SIMS系统），大幅提升汽车冲压工序智能制造水平。

传统的汽车冲压生产制造模式信息化、数字化、自动化水平较低，各研发制造环节信息共享不足，数据不一致，生产效率和资源综合利用率低，运营成本和产品不良率较高。 新产品开发周期长，影响产品竞争力和企业竞争力的负面因素较多。 尤其是面对定制化汽车生产，传统的推式生产模式已经不能满足快节奏、高定制化程度的市场需求。

合肥长安智能柔性高速冲压生产线的实践集中在产品设计、生产、制造、管理、运营等方面，采用智能柔性生产线技术、智能立体仓库技术、PLS虚拟仿真技术、能源管理系统、质量大数据分析技术等技术。 解决了传统冲压制造存在的信息孤岛、信息信息分离、虚实结合、资源冗余、质量飞行、生产低效、粗放作业、生产调度智能化等八大问题，实现了一系列技术成果。

2.1 信息岛

（一）需要解决的关键问题

大众娱乐冲压车间生产过程中产生大量的工艺、质量、设备状态数据未能有效采集。 质量数据不与工艺数据和生产批次信息绑定。 无法实现后期质量追溯，也无法指导后期流程优化。 生产数据不透明。 无法根据实际生产数据进行统计分析形成准确的报告。 不向管理者提供数据支持。 车间管理依赖于人的经验。

（二）突破的关键技术与实践

通过建立冲压车间智能制造系统（SIMS系统），利用SCADA数据采集和数据管理控制系统，设计PLC信号映射方案，从信号映射地址块采集数据到上层系统，并处理实时数据和历史以各种逻辑方式。 数据和关系数据。 所有设备数据源都集成到标准化数据平台中。 通过射频识别技术、工业以太网技术、数据传输交互技术，将车间生产设备、物流容器、工装设备、PC终端、上层服务器等设备连接到统一的工业以太网上，建立车间智能物联网。物、消信息孤岛，从底层设备到上层控制平台形成无缝链接、智能识别、高效响应。

（三）成果取得及产业化

大众娱乐A。 自动采集、分析整个生产过程数据，实时监控生产线运行状态； 并绑定产品批次信息、质量信息、工艺参数等数据，支持生产数字化管理以及产品、工艺、质量的持续优化，如下图所示：

图2-1 过程参数监控

b. 系统可自动从数据现场终端采集冲压车间工艺参数，自动采集、分析、计算生产指标，满足现场设备层、车间层、工厂层等多层次智能化应用需求。 智能生成各类报表，为管理者提供数据支持。

图2-2 可视化报表

2.2 两者的分离

大众娱乐（一）需要解决的关键问题

制造过程尚未完全实现过程数据采集、监控和分析，无法支撑产品、工艺、质量、物流的持续优化。 物资发放人员巡查依靠人工喊叫，没有系统实时提醒和支持； 缺少过程数据收集； 质量问题通过纸质文件记录，漏件、延误等问题不可避免； 装载站在生产线的前端进行人工检查。 系统无法实时统计完成情况、拉料、生产统计等。 智能制造系统通过RFID技术、ANDON、库存监控与指示系统、过程质量监控和数据分析，全面解决物流、质量、生产等面临的问题，提高车间生产效率和质量控制水平。

大众娱乐（二）突破的关键技术与实践

利用传感技术和RFID，全面互联生产制造资源，全面采集设备参数、工艺参数、质量信息、生产过程信息，为制造管理和虚拟仿真提供准确的生产数据，使生产资源高度协同、制造透明化。 ，实现冲压全过程的智能控制。

大众娱乐集成压力机控制系统、可编程控制器PLC、智能仪表、过程控制软件、工业控制计算机等过程控制系统； 采用实时数据库技术，满足多工位、多流程集成的需求； 通过实时跟踪控制生产计划、原材料供应、物流、操作人员、工艺信息和设备信息，方便企业生产运营管理者充分了解车间生产状况，提高制造响应速度，提高工厂满足销售要求的能力； 全面的标准、开放的数据存储和服务，使得管理信息系统软件、企业资源计划管理软件和供应链管理软件能够根据自己的需要访问、组织和使用系统中的所有数据。

（三）成果取得及产业化

自动采集和分析整个生产过程数据，实时监控生产线运行状态，支持数字化生产管理和产品、工艺、质量的持续优化。

大众娱乐以生产制造大数据为基础，与自动化、信息化、智能化相结合，以长安S311等节能、新能源车型为基础，打造自动化、信息化一体化的智能制造车间。

2.3 虚实结合

（一）需要解决的关键问题

冲压生产线经历了手工生产线、机器人生产线、单臂生产线、双臂生产线的逐步发展。 随着生产节奏的不断加快，对模具设计和生产线轨迹调试的要求也越来越高。 在生产初期的轨迹调整过程中，有些零件由于模具结构的限制，轨迹调整非常困难，费时费力，而且存在很多碰撞风险，因此效率不高。 冲压生产线离线调试技术通过提前离线调试轨迹曲线，减少模具在线准备时间。 直观、全视角动态检查干涉情况，避免现场调试时视角不全的碰撞风险模压托盘生产设备大众娱乐，使零件生产更安全、更高效。

图2-3 冲压虚拟生产线

（二）突破的关键技术与实践

大众娱乐通过开发虚拟控制器并将其集成到冲压仿真系统（PLS）中，采用“虚拟控制器研发→虚拟控制器嵌入及接口开发→”的方式，提高PLS系统全线仿真和送料优化的效率。 “仿真与送料优化一体化”“功能应用→现场调试确认验证→项目推广应用”的技术路线，通过仿真技术的深入应用，优化送料曲线和干扰曲线，优化末端拾取，降低干扰风险，显着提高整线节奏，显着缩短自动化调试时间。 ，从而提高高速生产线的生产率。

1.通过一系列轨迹、扭矩和报警阈值的比较，保证虚拟控制器的准确性； 通过与实际运动控制系统的对接测试和实际轨迹测量测试，确保虚拟控制器与实际控制系统的兼容性；

2.通过开发虚拟控制器与PLS之间的接口，力求接口操作方便高效、响应快速、信息友好、高度集成、仿真工作流程合理。

图2-4 机械手运动干扰分析

3、通过实现端部拾取辅助自动生成（）开发、模具设定、双件分离等先进功能，并通过工作流程的汇总和标准化，实现工艺优化的规范化、熟练化和高效化。使用模拟软件可以提前改进。 识别并规避干扰风险，缩短试模周期，提高生产节奏；

4、将侧板等典型部位的仿真优化曲线与实际结果进行比较，严格评估仿真系统的有效性。 在此基础上，总结、巩固并进一步完善仿真系统的性能；

5、目标实现后，同一条线上生产的其他零件将一一进行现场模拟、优化和加速。 工作流程如下：

大众娱乐图2-5 冲压干涉仿真离线调试

大众娱乐（三）成果取得及产业化

大众娱乐在实际生产中，虚实结合，模拟了冲压车间的14条成品曲线。 工艺人员的零件周期调试和验证时间大大缩短。 数字化工艺设计和虚拟仿真连接产品数据、工艺数据、制造数据的“通道”，进行可视化三维设计和呈现，达到“所见即所得”的效果，最终实现虚拟化模拟结果指导现场生产。 功能，真正实现连接虚实的功能。

2.4 资源冗余

（一）需要解决的关键问题

A。 建设智能立体仓库，存放冲压车间所有端接件、检具，节省工具存放空间；

b. 通过工装设备共享、试模压力机的使用、模具清洗机的使用、智能生产线设备的使用模压托盘生产设备，提高设备共享率。

（二）突破的关键技术与实践

大众娱乐A。 本项目信息系统包括自动化立体仓库管理系统（WMS）和自动化立体仓库监控系统（WMCS）。 WMS主要用于仓库信息管理和统计分析，WMCS主要用于仓库设备的作业调度和监控。 ，使各种设备能够按照自动化仓库管理系统分配的工作计划有序执行。 WMS作为上层系统，主要具有基础数据管理、货位管理、出入库管理、仓库管理、综合查询和系统维护等功能。 WMCS的主要功能是接收WMS任务，生成任务指令并发送给PLC，进行过程监控；

b. 以平台化设计理念推进产品平台化设计，建立长安平台限制，实现工艺、工装设备的借用，提高设备共享率。

C。 采用通用托盘技术，可实现多种车型空白托盘共享，提高设备共享率，节省原有托盘切换时间0.5小时。

大众娱乐（三）成果取得及产业化

大众娱乐A。 计算机管理监控系统可实时监控立体仓库作业情况，显示设备运行状态、位置及完成状态、故障报警提示等。

货物进出、货位管理采用计算机管理，可实现自动化的货物进出信息管理、数据维护、查询、库存分析、报表打印等功能。

b. 利用SCADA数据采集集成平台，系统自动从智能生产线设备、试模压力机、模具清洗机等自动化设备控制系统实时采集设备状态信息、生产信息、异常报警信息，包括启动和各生产线停止。 在此基础上采集设备运行参数信息，沿时间轴绘制设备运行参数统计图。 如果设备运行参数偏差较大，系统会提示报警并记录异常情况，以便工程师分析并关闭。 设备可用率达到95%。

图2-6 通用托盘

图2-7 智能立体仓库

2.5 质量逃逸

（一）需要解决的关键问题

①高光棚在线监控：

需解决的关键问题：在生产线末端设置在线高亮棚，在线实时监控下线零件的关键质量问题并采集缺陷特征信息，录入质量系统，更新和更新实时显示零件质量信息，及时实施遏制。

② 三维坐标及激光扫描工作站监控：

大众娱乐解决的关键问题：针对零件尺寸、形状等质量问题，通过高速五轴龙门三维坐标和蓝光扫描仪进行质量监控。 龙门梁桥式三坐标测量机测量精度高、速度快，对保证车身覆盖件质量发挥着重要作用； 蓝光扫描采用RPS对位，贴合度更高，手持便携。 同时蓝光为单色光，获取的点云数据更加准确。 通过扫描零件和模具的表面，将获得的点云与数据进行比较，可以直观地反映加工精度和加工效果，对控制加工操作起着至关重要的作用。

大众娱乐（二）突破的关键技术与实践

在线和离线检测系统主要用于检测零件的关键尺寸精度和表面质量。 系统安装在生产线上线下，实现100%在线监控。 系统自动判断超差，并提供实时报警反馈，避免问题零件泄漏。 。

（三）成果取得及产业化

该系统主要属于汽车行业，在汽车行业具有较强的应用特色，可供汽车厂使用和参考。 生产过程质量体系建立了相应标准，并纳入公司标准化工厂体系建设，并将生产过程质量体系纳入后续新工厂建设。

2.6 生产效率低下

（一）解决关键问题

节拍改善。 传统的冲压生产线是采用非连续方式生产的。 压力机和自动化无法同步运行，整线生产周期低。

大众娱乐钢铝混线技术。 传统的冲压生产线只能生产钢板。 当生产新材料铝板时，必须新建一条铝板冲压生产线。 投资高，占用空间大。 生产线不能通用化、柔性化。

大众娱乐3分钟换模技术。 传统冲压生产线采用人工换模，速度慢、费时、效率低。

（二）突破的关键技术与实践

采用高度同步的控制系统和实时软件操作系统，保证压机和自动化同步，使压机和自动化处于连续模式，让整条线达到SPM15。

大众娱乐图2-8 压力机与自动化同步连续模式

断线方式：整线SPM15，压机SPM19。

图2-9 中断模式

大众娱乐连续模式：整行SPM15，按SPM15。

图2-10 连续模式

大众娱乐（三）成果取得及产业化

大众娱乐目前，合肥长安冲压生产线平均SPM为13次，比单臂生产线平均节拍高30%。

2.7 粗放式操作

大众娱乐（一）需要解决的关键问题

传统的毛坯库存和零件仓库库存周期长，占用大量资金和空间，增加车间运营费用。 通过毛坯和零件仓库的自动实时盘点，可以实时掌握毛坯和零件的库存数据，从而制定更好的详细的钢坯到货计划和零件生产计划，可以显着减少钢坯库存和零件库存，实现精益生产。

（二）突破的关键技术与实践

大众娱乐RFID 技术用于跟踪空白托盘。 当毛坯进入车间时，托盘RFID ID与毛坯批次信息、毛坯数量信息、毛坯属性和质量信息绑定。 定义空白货架存储位置，并在系统中形成空白虚拟仓库信息。 当毛坯入库时，系统自动分配毛坯存储位置。 当毛坯投入生产时，线头卸垛站可以读取毛坯托盘的RFID信息，并将毛坯信息与生产信息绑定。 根据生产线上抓取的数量扣除毛坯数量，系统自动更新相应的毛坯库存，成品零件容器配备RFID芯片。 通过集装箱的RFID物流追踪，将生产件号和下线件的生产信息自动绑定到RFID号上。 零件仓库通道配备RFID读写天线，自动记录零件进出库信息，系统自动更新零件库。

大众娱乐图2-11 RFID应用

（三）成果及产业化

大众娱乐实现智能化、透明的物流管理，实现仓库实时盘点。 库存不占用生产时间，减少了原来每班1小时、每月1天的停机时间，显着提高效率。

大众娱乐通过实时库存，可以实时掌握钢坯和零件的库存数据，制定更详细的钢坯到货计划和零件生产计划，可以显着降低钢坯库存和零件库存，实现精益生产。

2.8 智能排产

（一）需要解决的关键问题

大众娱乐传统的生产调度模型依赖于基于库存情况的人工作业。 无法盘点库存情况，无法实时掌控剩余集装箱。 人工排产、效率低下等一系列问题。

大众娱乐（二）突破的关键技术与实践

大众娱乐构建冲压智能制造系统，实现基于焊接需求驱动自动冲压生产调度和实时库存的精益生产方式； 将生产、质量、工艺、设备的管理逻辑集成到系统中，实现冲压核心业务的自动化运行，提高效率； 根据预设的库存毛坯拉点、零件生产拉点、紧急拉点、零件安全库存保障天数从低到高自动排定。 自动生产排程需要与实时毛坯库存、零件库存相结合。 系统提供“拉式计划计算参数”维护调整功能，实现自动排产优化。 生产主需求计算根据生产主需求计算净计划，并考虑生产线的约束，生产经济批量的规模，霉菌变化时间，容器限制，模具维护状态的约束以及其他状况。 研讨会的底部数据（生产，过程质量，设备）已充分收集，以实现数据驱动的管理，并形成用于冲压生产的智能调度算法模型。

大众娱乐图2-12智能调度判断逻辑图

图2-13自动安排的生产计划清单

大众娱乐（3）实现结果及其工业化

大众娱乐冲压智能制造系统会自动与工厂MES系统界定，以自动获取在线队列。 盖章智能生产调度系统会自动根据BOM表计算生产任务。 生产计划是实时刷新的，并根据生产焊接生产计划和压印零件库存调整进行自适应调整。 通过智能生产调度模型，原始冲压零件库存已从3天减少到1.5天，从而减少了库存浪费。

03

[应用项目结果及其经济和社会福利]

该项目着重于研发和制造周期的智能建构，例如技术研发，过程/生产线设计，生产和制造，工厂管理，产品服务等，以增强汽车冲压的智能制造能力，减少企业制造服务的成本，并形成离散的制造和智能生产计划。 以及其他新的智能制造业模式，推动了行业的智能发展，为企业创造了经济利益，并为行业和社会提供了申请演示。

3.1经济利益

大众娱乐1.通过构建生产线系统集成功能和虚拟调试集成功能，我们可以在控制系统集成，离线编程以及智能柔性冲压生产线的虚拟调试以及建立相关的企业级标准，规格和模型上实现验证和研究。 在生产线建设计划和计划设计的早期阶段，生产线系统集成实验平台和虚拟调试实验平台可用于进行生产线的关键站点的虚拟调试，并为生产线施工计划提供可行性分析，缩短调试周期，并降低生产线的建设成本。 。

大众娱乐2.建造了一条智能的柔性高速冲压生产线，以实现S311，B511和其他产品零件的灵活的混合线生产，从而大大提高了生产效率。 通过对设备参数的实时监控，可以确保生产的稳定性和智能设备的可靠性。 设备在后期的运营速度很高，这大大降低了设备维护成本。

3.建立了一个集成的冲压店智能制造系统（SIMS），以实现工厂拉的生产模型的转变，并促进对焊接需求的快速响应。 通过实时监控盖章空白库存，模具状态，设备状态和仓库库存，并在生产计划算法的帮助下，可以实时优化研讨会的生产顺序。 将库存减少到1.5天，提高交付能力，并确保研讨会对焊接订单的反应更快。 基于印章研讨会智能制造系统（SIMS）的支持，Hefei 的生产完成了制造模型从盖章推动类型转换为焊接类型的转型，并在大数据时代进入了一个新的精益生产阶段所有链接的透明过程管理和效率提高。

大众娱乐4.实现数字工厂的精益管理并提高整个价值链的运营效率。 根据制造执行系统的信息支持，通过数据挖掘和分析，完成了对生产计划执行到每个部分的反馈，从而有效地提高了公司从制造计划到产品交付的整个过程的能力。 在供应链管理方面，借助踩踏智能生产计划优化模型，供应需求将自动发行，同时逐渐实现准时生产，减少零件库存，减轻供应商的负担，消除板块延迟引起的生产关闭。 ，并且意识到零件库存减少并提高了供应链操作效率。 通过这种精益制造的转型，它不仅可以提高客户需求的交付能力，减少库存积压并促进公司管理效率的提高，而且还为整个制造供应链设定了精益管理基准，从而为供应链提供了供应商甚至国内它也指出了制造业实现精益制造转型的方向。

3.2社会利益

1.通过建立设备监控和预测性维护，过程参数，设备参数，制造过程，质量控制，生产计划管理，工厂级控制指标标准等，有效地集成了许多信息系统以形成协作平台并建立流程，产品，质量，管理和汽车制造标准的持续优化将促进和将的制造标准和型号应用于国内汽车制造企业。

大众娱乐2.数字过程是整个智能制造价值链中必不可少的一部分。 该项目已经建立了三维数字过程设计功能，并从二维过程计划升级到三维过程计划和模拟，从而实现了设计和制造和改进制造的整合。 对于企业而言，促进数字流程的改进并实施整个价值链的数字管理具有典范的意义。

3.在确保平台的共同结构的基础上，灵活的生产线可以迅速开发不同类型的车辆模型，这些车辆模型可以根据不同的市场需求在灵活的生产线上制造，以满足客户日益多样化的客户需求。

3.3生态益处

在实施过程中，使用精密智能冲压设备，智能控制设备，智能检测设备，高频电子标签，智能仓库等等等。 在库存监控，信息集成等方面，国内生产的智能设备占80％以上，实现了满足我国家汽车行业的高端需求，并通过国内生产的大规模智能设备，并大力促进安全可控制的智能设备在汽车冲压生产中的创新应用。

04

【结论】

该项目驱动的智能制造设备的类型是全面的，从八链接机械压机和高速双臂操纵器到智能物流和仓库设备，从智能感应和控制设备到智能检测和组装设备，以及各种类型的生产和制造情报管理，服务软件和网络设备，以及各个方面的智能制造设备的系统应用。 同时，建立了冲压转移操作过程验证平台，以通过操纵器干扰模拟曲线和汽车制造中的实际应用来收集操纵器的基本数据，从在整个国内操纵器产业链中。 大数据支持将改善国内工业冲压和传输操纵器制造商的技术研发，制造和产品服务水平。 在该项目的特定实施过程中，促进了智能制造设备技术和理论的研发，并培养了一组智能制造业学术和技术人才，为中国独立品牌汽车的发展做出了贡献。