数字化智能钣金工厂的机遇与挑战“中国制造2025”正处于全面部署、加速实施、深入推进的新阶段。面对信息化与工业化深度融合过程中不断涌现的新技术、新理念、新模式，产业竞争格局深度调整，工业企业外部环境发生变化，传统运营模式难以为继，迫切需要数字化转型。目前，我国钣金制造业与国外相比，在数字化和信息化方面差距较大。很多先进的数控钣金设备只是一个信息孤岛，无法与管理系统有效沟通。国家先后出台《关于加快推进智能制造装备产业发展意见》、《关于开展省级制造业创新中心建设试点意见》等政策引导制造业企业转型升级，制造业企业面临跨越发展的新挑战和新机遇。 　　

　　

　　MES帮助钣金行业数字化转型企业满足生产、信息、自动化等数字化转型中的各种问题。所以要建立顶层的思维框架。 　　

　　

　　钣金企业数字化转型架构设计可分为三层。制造执行系统(MES)用于对人、机、料、法、环境等生产要素进行生产调度、设备管理、物料配送、生产调度和质量监控。底层是自动化车间，主要是自动化设备，由数控冲床、激光器、折弯机、机器人、AGV小车、传送带等组成的智能柔性生产线。它是一个中间层MES制造执行系统。它是上层的数字化企业层，包括精益管理和与数据分析相关的服务。数字车间蓝图如图1所示。 　　

　　

　　 　　

　　

　　图1数字车间蓝图 　　

　　

　　智能钣金工厂设计钣金智能工厂是一个信息化平台，旨在通过集成MES、PLM、ERP、CAD、CAM等应用软件，帮助企业建设数字化、信息化、智能化的“三位一体”工厂。各种信息流通过应用软件交互传递。产品、物料、生产流程的生产人员知道自己在哪里，采购、销售、管理人员也知道相应的数据，使得企业管理透明化，企业数据高效化。 　　

　　

　　CAD-CAM (1)可以实现自动套料，简单快捷，如图2所示。 　　

　　

　　 　　

　　

　　图2在线自动套料 　　

　　

　　钣金MES与CAD-CAM软件之间的The接口是开放的，可以方便地实现加工代码的自动加载。 　　

　　

　　(3)将经验知识数字化，降低对操作人员的技术要求。 　　

　　

　　拆卸成品，寻找最佳工序。 　　

　　

　　ERP-MES计划实施，透明管理，实现钣金MES与ERP的接口。 　　

　　

　　(1)ERP中的销售订单信息一键导入钣金MES，实现生产端和管理端的数据共享，如图3所示。 　　

　　

　　 　　

　　

　　图3导入ERP系统订单界面 　　

　　

　　钣金MES中的Inventory管理模块可以在生产中实时动态更新库存，减少库存资金的占用。 　　

　　

　　通过生产过程中操作员开机、报到等一系列操作，全程跟踪生产进度，生产状态一目了然。 　　

　　

　　产能消耗、设备OEE分析等报表可以一键生成，提高了报表整理效率，让管理者从繁杂的统计报表整理中解脱出来。 　　

　　

　　云服务随时随地在移动中工作。钣金MES部署在云服务器上(图4)，不仅支持在PC上登录、查看和操作，还支持在手机APP上登录操作，极大地方便了操作人员的使用。 　　

　　

　　 　　

　　

　　图4金属板MES的移动端 　　

　　

　　(1)在线查看设备负荷报表，随时随地监控设备负荷。 　　

　　

　　设备故障预测：通过大数据分析和AI机器学习算法，分析机床关键部件的参数，提前发现设备故障，及时进行维修。 　　

　　

　　远程连接、远程服务、AR扫码查看机床三维拆卸图像、维修实时在线指导 　　

　　

　　机床的关键部位装有智能网关，用于采集和处理数据。经过清理分析，数据汇总在平台上，打破信息孤岛，在线统计设备运行信息，及时解决设备故障，保证订单交付。同时，钣金MES还支持通过短信、APP弹窗等方式对设备故障进行实时报警。从而提高设备维修的处理速度。还支持在线维修计划的制定、维修任务的在线分配、维修状态的实时跟踪、备件的短缺、维修操作手册的在线指导，最大限度提高设备维修的效率。 　　

　　

　　设备健康维护通过在激光机床的齿轮齿条和冲床的螺杆上安装传感器采集设备的振动数据，智能网关将物理信号转化为数字信号，分析数字信号的数学特征，不断进行拟合分析寻找最优算法，从而准确预测设备故障原因。设备运行状态分析界面如图6所示。 　　

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图6 设备运行状态分析界面

　　

⑴智能硬件传感器频带宽，电压输出稳定；⑵可靠性高。

　　

利用AR在线维修指导（图7），支持配件三维拆解，全方位查看机械部件结构，节省维修人员出行成本。

　　

　　

图7 AR在线运维指导

　　

展望未来“中国制造2025”是我国实现制造业转型升级的关键，智能制造顾名思义是指在制造业当中着力推广关键技术装备、系统集成技术、数字化技术、智能制造成套装备，持续不断培育、完善和推广智能制造新模式，提高制造业信息化程度和集成共享水平。亚威将继续有力、务实地以“亚威智云”工业互联网平台的建设和有效应用为支撑，以MES软件业务为核心的信息化系统和工业物联网（IoT）服务业务，努力打造“硬件+软件+云+集成+咨询规划”一体化解决方案和生态系统。

　　

　　

　　

施伟

　　

作者简介：江苏亚威智能系统有限公司项目总监，主要负责亚威股份对外的各类信息化建设及应用运维服务，主持并参与了公司ERP、MES、SRM、SCADA等项目，为客户带来了全新的智能制造新理念，并顺利通过了2019年国家工信部智能制造新模式应用的现场评审。

　　

――摘自《钣金与制作》 2021年第6期