新基建开启新赛道，智能化重塑新生态。后疫情时代给制造业企业快速发展带来了转型压力，同时也面临着诸多“新基建”带来的新机遇，智能技术推动智能制造迈向更高台阶，为企业的高质量发展提供“直道竞赛”的机会。

      伴随着智能制造、工业4.0的普及与推广，行业与客户对智能化工厂及自动化生产线的要求也越来越高，如今要求新工厂、新设备具备数字化和信息化能力已经成为基本选项。

      制造企业中钣金工厂包含常见的下料车间、备料车间、冲压车间、冲剪产线、折弯产线、焊接产线等，一个工艺环节就是一个生产单元，具有多品种、小批量的离散制造行业的典型特征。而对于钣金工厂的信息化建设来说，其信息化应该具备计划管理、生产管理、物料管理、质量管理、设备管理等常规功能，结合钣金工艺本身的一些特性，在信息化层面也体现出一些较为独特的个性化需求。因此，在钣金行业信息化系统规划时，除了常规标准功能外，还应该重点针对以下特点进行需求分析和功能设计。

       钣金工厂信息化需求：

       

      当前一些典型的智能化钣金工厂的需求主要有以下几个方面：

      (1)多工艺、多工序的生产管理。包括下料、折弯、焊接、抛光、运输、仓储、质检等环节。

      (2)多系统、多设备的集成整合。像ERP、MES、WMS、PLM、CAM、CNC、PLC、条码系统等。

      (3)多品种、小批量的自动排版及自动分拣。其中包括自动关联订单、排版图等等。

      (4)仓位库存的管理。不仅仅是原材料料库，还包括成品、半成品的出入库及线边仓管理等。

      (5)条码管理及品质追溯。工件及原材料的喷码、贴码、扫码和追溯等。

      (6)产线看板及管理可视化。生产状况、设备状况、工作效率等数据的实时展现等等。

      (7)数据分析及应用。如预测性维护、故障报警分析等。

      (8)培训及虚拟化展示。如操作培训、数字孪生展示、虚拟化模型驱动、参观及销售演示等等。

       华工赛百钣金工厂解决方案

       一、智能化钣金工厂规划设计

       华工赛百钣金行业解决方案提供了从计划、生产、物流、品质、仓储物流等几大业务模块，全面开展了业务现状流程梳理、痛点分析、未来流程和业务变革、高阶方案等工作，同时针对钣金工厂长期存在的的几大痛点，实施全价值链拉通的钣金行业信息化解决方案。

图：华工赛百钣金工厂规划与定位

 

       钣金工厂向智能化转变，主要有四个步骤：第一，明确向智能化发展的课题。描述理想的工厂状态，从而明确需改善的问题。第二，从简单的问题开始做起。不要制定复杂的管理基准，避免从繁琐的运用开始。第三，确定企业智能化发展的推进人员。面对公司的各种反对，该人员需具备不屈服的精神，同时经营人员也要参与。第四，验证智能化推进的效果。经常验证管理的功效，及时停止没有效果的管理。

       二、自动化设备提升生产效率

       在精益生产中，物流环节被认为是不增值的活动，是一种浪费，其主要的原因是物流过程并不对产品进行状态改变，无法增加产品的附加值，而且物流不仅占用生产空间，过程安排不好还占用生产节拍时间，造成生产成本的上升进而导致浪费。然而这种不增值的活动又是生产过程中必须存在的，因此，如何降低物流环节在生产过程中的比重，成为生产安排人员必须思考和解决的问题。

       钣金工厂原材料种类多、规格多，一般采取堆叠的方式来存放，使得查找物料和转运物料变得很慢，降低了生产效率。使用自动化物流设备可有效解决这类问题。常见的解决方案有三种，专机的独立原材料仓库物流系统，这种解决方案大多是单列的，而且和设备直接相连，能够服务于配套的设备，实现半自动化或自动化生产。

 

图：独立原材料仓库

 

       大型的通用型金属材料库物流系统，这类自动化料库解决方案能够提供充足的储存空间，能大大改善板材的提取速度，但需要搭配强大的控制系统与之配合。

图：大型通用型金属材料库

 

       还有一种针对薄板卷料的自动化解决方案，能够实现高速飞行切割工艺，此生产线可以持续高速开卷落料料。同时，也增加了产出，提高了设备的实用性，而且对于铝合金等敏感材料，该工艺流程也保证了在传输过程中不会对材料表面造成损伤。

图：薄板自动化开卷上料

       三、高质量软件是设备更“聪明”

       钣金内部多级工单、流程工序交错，价值流前后断点匹配困难；工序间单件流管理，工艺路线有差异，难以通过工单管理单件。

       另一方面，同一条码多工段多工单，工艺路线复杂；库存信息不透明，人工运料次数多。

       因此，钣金工厂信息化的生产排程和设备管控成为最大的难点和关键点。

       华工赛百钣金工厂信息化解决方案，集成全球顶尖的套料算法引擎，基于自主可控智能制造运营管理平台进行知识提炼、算力提升，实现高效化生产、可视化管控、精细化作业、集约化管理、系统化集成、平台化扩展，为钣金工厂高质量发展助力赋能。

 

图： 华工赛百钣金行业系列软件及功能

       四、控制系统与套料软件之间的协同应用

       钣金加工中，冲压和切割加工原材料通常是金属板料或卷料，为了提高原材料的利用率、减少废料和预料，很多钣金加工中就用到了套料（排料）软件，通过软件系统自动将钣金件在板材上进行模拟排布，并将套料结果提供给钣金设备执行操作。

       在这个过程中，控制软件要实现对钣金作业的调度和监控，就需要与套料软件进行集成。通过集成，控制软件与套料软件共同制订生产计划，提高生产节拍，减少材料浪费。

图： 套料软件自动生产排料和余料图

       五、智能分拣与物料标识管理

       对于中小型零件的钣金作业，一个原材料板材经过加工后通常将产出多个零件，需要将零件进行分拣、归类、汇总和标识。因此，在智能分拣系统需要对分拣作业和分拣零件的标识进行管理。

       可以通过容器或料框进行物料的标识和管理：根据分拣清单按零件种类分拣到不同料框中，对料框进行二维码/条码或者RFID标识，零件数量和规格信息与料框信息进行关联，从而实现对钣金件的物料管理。

图： 钣金件的零件标识（示例）

       总结：

       华工赛百钣金工厂信息化解决方案是先驱的探索，基于华工科技20多年钣金加工智能装备制造经验和技术积累基础上的厚积薄发。沿着多个标杆工厂的建设足迹，我们发现做到智能制造的高度不是一蹴而就的，需要在最佳实践的基础上科学规划，一步一个脚印，脚踏实地，摒弃浮躁，做客户真正需要的、可使用的解决方案。