技術干貨 | 智能化、信息化在開卷落料自動生產線上的應用
1.智能制造時代下的信息化需求
目前帶動智能制造創新的發展，要在深化應用上做文章。智能制造本質在制造，而關鍵在智能，倘若沒有數字化、網絡化、智能化技術的強力支撐，制造的質量、效益和核心競爭力很難大幅提升。在工業4.0的基礎上，各行各業都在加快布局，智能化的提升是必不可少的，重點是要結合企業特性，從自身的發展方向進行改造，去適應市場的需求，應用上應圍繞“設備編程要快速智能、制造計劃要動態、數據收集和反饋要實時、生產監控可遠程操作”等要求進行。
在工業競爭日益激烈的當代社會，高效利用資源、降低成本和節約能源是所有生產制造公司的重要目標。實現這一目標的一種方法是制定準確的生產計劃。通過了解技術制造成本，識別生產瓶頸并查明質量問題發生的位置，公司可以更好地利用原材料和設備，降低原材料成本和能源消耗，并最終提高質量。
圖1 冗余環形工業以太網
2.開卷落料生產線智能系統信息化
華工激光開卷落料生產線，提供卷料開卷--校平--切割--分揀--碼垛--智能倉儲的完整制造流程，實現一站式加工。激光落料線的所有設備都采用數控技術控制，實現了整線的完全數字化和自動化，落料產品切換方便快捷，設備和生產的狀態、數據可以遠程調用，無縫接入智能工廠和數字化工廠。
激光開卷落料線以客戶為中心，通過大數據、人工智能、云計算、物聯網和區塊鏈等新一代技術應用實現數字化轉型為主要基礎；尤其運用新興云計算技術，可以有效解決多品種、小批量、多批次訂貨生產模式，做到一件起訂。
圖2 激光開卷落料生產線
為了安全高效生產、便于人員操作，成套化的控制系統具有自診斷能力，并生成提醒信息。激光落料生產線具有三種工作模式：手動模式、調試模式、自動模式，實現生產線的單機單動和全產線協調運行。開卷線工作時作為一個整體，安全區域隨工作情況的變化而變化，從中控室傳導各種加工信號到各個設備，能夠系統地分析到每臺設備的加工圖形以及加工狀態，實時了解生產過程中發生的事情、地點、時間和原因，掌握生產過程的實時信息并利用它來優化設備。允許企業根據材料類型、厚度和交付日期等參數選擇要生產的零件，將它們套料在一起，實現在板材上利用率最大化，從而優化材料利用率，減少了未使用材料和余料的庫存，實現了設備的最佳使用，顯著縮短了交貨時間。同時，為進一步管理整個生產過程，包括切割、分揀、碼垛等，系統可跟蹤每個工序的零件、材料和報廢庫存，將原材料分配給特定項目，并跟蹤材料價格變化。通過這些信息，能輕松識別生產瓶頸并提高產品性能、可用性和質量。
通過智能系統信息化，開卷落料生產線能夠精確提供工序級別的生產計劃和物料計劃，全面實現生產規劃與物料控制，產線提供豐富、開放的數據端口，通過信息采集可實現：
?? 工單狀態實時監控：實時呈現工序在制品的開工數量、完工數量、在制品積壓狀況及質檢結果等信息。
?? 強大的數據采集引擎、整合數據采集手段（RFID、條碼設備、PLC、設備集成等）覆蓋整個工廠制造現場，保證海量現場數據實時、準確、全面地采集。
?? 可按時間、產品品號、訂單號等多種查詢條件進行產量的查詢分析。
?? 實時查詢產量日推移、月推移報表，以走勢圖的方式直觀了解產品產量的變化，更好地幫助企業安排未來生產。
?? 多維度呈現各類品質分析報表：例如合格率、不良率、報廢率等統計報表，直觀反映出目前造成質量不良的故障原因以及分別造成的不良率，為企業提高產品質量、降低不良損失提供了準確依據。
?? 完整規范的產品追溯功能：計劃執行過程中采集加工信息、質量信息、物料信息、人員信息、設備信息等各類狀態信息，形成完整的產品追溯鏈；系統自動建立“人、機、料、法、環、測”詳細的產品追溯檔案。
3.結語
智能制造強國發展水平關乎我國未來制造業的全球地位，對于鞏固壯大實體經濟根基、加快發展現代產業體系具有重要意義。從華工激光開卷落料線的應用可以看出，自動化、數字化、信息化對客戶生產帶來極大便利，推動制造業加快數字化轉型、智能化變革既是大勢所趨，也是當務之急。
華工法利萊切焊系統工程有限公司是武漢華工激光工程有限責任公司全資子公司，又稱華工激光智能裝備事業群。華工激光智能裝備事業群成立于2003年，是國有控股高科技上市公司華工科技（股票代碼000988）核心子公司，公司前身為澳大利亞FARLEY、LASERLAB公司，FARLEY·LASERLAB是業界公認的世界切割與焊接技術知名國際品牌。
華工激光智能裝備事業群致力于為國內外制造業客戶提供高品質的激光切割機設備、激光焊接設備、激光清洗、白車身激光加工裝備等多個系列工業激光設備及智能裝備解決方案。產品廣泛應用于汽車制造、工程機械、鈑金加工、橋梁建筑、鋼構建筑、航空航天等行業。
