自动化铸造装备和数字化铸造厂.docx

第二届现代铸造装备与技术交流大会论文集自动化铸造装备和数字化铸造厂 第二届现代铸造装备与技术交流大会论文集 自动化铸造装备和数字化铸造厂 刘小龙 (中国汽车工业工程公司，天津南开300113) 摘要：数字化铸造厂除了需要“数字化工厂”、虚拟仿真软件外，还必须具备自动化、智能化 和信息化的铸造装备，自动化铸造装备是建设数字化铸造厂必不可少的重要因素，我国正在鼓励建 设更多的数字化铸造厂，本文介绍了我国目前自动化铸造装备和数字化铸造厂的基本情况；阐述了 自动化铸造装备对数字化铸造厂的重要性；从不同角度，介绍了数字化铸造厂的优点；以个人的阅 历和经验，说明了如何建设数字化铸造厂；最后，提出了数字化铸造厂离我们还有多远。 关键词：自动化；智能化；信息化；铸造装备；规划；建设；环保；机械化；智能仪表；数字 化工厂 l我国目前自动化铸造装备和数字化铸造厂基本情况 首先了解什么是自动化?自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程) 在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制， 实现预期的目标的过程。 其次了解什么是数字化工厂?“数字化工厂”是以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机 虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生 产组织方式。“数字化工厂”主要解决产品设计和制造之间的“鸿沟”，实现产品生命周期中的设计、 制造、装配、物流等各个方面的功能，降低设计到生产制造之间的不确定性，在虚拟环境下将生产 制造过程压缩和提前，并得以评估和检验，从而缩短产品设计到生产的转化时间，并且提高产品的 可靠性与成功率[11。对于“数字化工厂”，不同的人有不同的理解，有人把日本制造业定义的“数字化 工厂”理解为“自动化+适当的人工+全员管理+虚拟制造”。 按照这些定义，我国相当一部分铸造企业已具有自动化的铸造装备，但真正意义上的数字化铸 造厂一个也没有。 2 自动化铸造装备和数字化铸造厂的关系 数字化铸造厂是利用“数字化工厂”软件，由一个虚拟的铸造厂通过仿真而来的。在这个过程 中，需要虚拟的铸造厂和现实的铸造厂高度一致，如果不一致，结果就会出现偏差，数字化工厂就 失去意义。自动化铸造装备，有利于虚拟铸造厂和现实铸造厂之间的数据采集和传输，有利于提高 这些数据的准确度，没有自动化铸造装备，就很难采集或者根本无法采集这些数据，因此，数字化 铸造厂离不开自动化的铸造装备，自动化铸造装备是数字化铸造厂必不可少的因素，试想一个全手 工操作的铸造厂，不可能称其为数字化铸造厂。但数字化铸造厂不一定需要全是自动化的铸造装备。 3数字化铸造厂的优点 第二届现代铸造装备与技术交流大会论文集建立数字化铸造厂有很多优点，概况起来有： 第二届现代铸造装备与技术交流大会论文集 建立数字化铸造厂有很多优点，概况起来有： 1)提高工厂设计质量 数字化工厂设计也叫可视化设计，由于数字化工厂是对现实工厂的高度仿真，因此，往常建设 过程中才能发现的很多设计错误在建设初期就能够发现，比如管道相碰、工艺干涉、物流不顺、设 备不匹配等等。 2)缩短建设周期 据了解，数字化工厂的设计周期比普通工厂可以缩短30％一60％，建设周期可以缩短40％左右， 由于可以对新产品进行虚拟化仿真，整个实施过程中各个部门的信息可以共享，因此，缩短了产品 开发时间和工艺验证时间，从而确保新产品按计划顺利实施。 3)节约资源，降低成本 首先，大量的试制工作在虚拟环境下完成，减少了许多实体物品的生产，从而降低资源浪费。 其次，数字化工厂的高度准确性，最大限度地减少了项目建设过程中的更改，减少用人环节，降低 在制品量，从而降低项目直接投资和运行成本。 4)便于精益生产 由于数字化铸造厂是高度的虚拟仿真，除了要对产品开发过程进行建模与仿真外，还要根据产 品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能，分 析其可靠性、经济性、质量、工期等，从而在建设过程中不断优化，得到最合理的工艺布局和设备 选型，减少资源消耗。 5)提高产品质量 由于数字化技术能够对产品设计、产品原料、生产过程等进行严格把关和统筹安排，由于信息 共享，降低产品设计和铸造工艺之间的不确定性，从而使铸件设计更加合理，便于产品质量提高。 生产过程中各种数据的优化和准确实现，保证了铸件的高质量。 6)便于生产管理 数字化铸造厂可以利用信息化技术，将任务下达、物料管理、生产节拍、质量管理等通过网络 将现场信息准确无误的传输到生产管理者眼前，确保在正确的时间将正确的物料送达正确的地点。 4如何建设数字化铸造厂 数字化工厂涉及的关键技术是：数字化建模技术、虚拟现实技术、优化仿真技术、应用生产技 术口1。按照数字化工厂的定义