暢談未來(lái)的沖壓鈑金工廠

隨著科技技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展，智能化、信息化正與整個(gè)社會(huì)觸手，工業(yè)自動(dòng)化正逐步完善，未來(lái)的信息化工廠也許還是一個(gè)夢(mèng)想，但并不遙遠(yuǎn)。信息化工廠不是一臺(tái)信息化設(shè)備，也不是一條信息化生產(chǎn)線，它是一個(gè)工廠，而工廠里不只有生產(chǎn)，還有訂單和組織管理，以及和用戶互動(dòng)對(duì)接等。

①上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院教授級(jí)高級(jí)工程師 彭 瑜

②上海ABB工程有限公司沖壓自動(dòng)化技術(shù)中心經(jīng)理 宋長(zhǎng)勝

③嘉力訊電子科技有限公司技術(shù)總監(jiān) 劉江淮

④北京首信圓方機(jī)電設(shè)備有限公司總經(jīng)理 金萬(wàn)軍

未來(lái)的沖壓鈑金信息化工廠應(yīng)該是什么樣？

彭 瑜：AMADA挪威的自動(dòng)化工廠是從備料、取料開(kāi)始到最后的工序，呈現(xiàn)的整個(gè)加工過(guò)程都是自動(dòng)化，這就需要完整的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線中不光需要整臺(tái)的裝備，還需要配大量的機(jī)器人或機(jī)械手，具體到?jīng)_壓、鈑金行業(yè)的自動(dòng)化還要配有模具、夾具等。像這樣的工廠我在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有看到過(guò)，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院和重慶華西能源工業(yè)股份有限公司為一個(gè)大型的項(xiàng)目做的生產(chǎn)線就是從最初的備料開(kāi)始到整個(gè)程序生產(chǎn)都是自動(dòng)化。國(guó)家對(duì)高端裝備行業(yè)比較支持，從2011年開(kāi)始我們就有了智能制造的水平，但一直到2013年，我在沖壓、鈑金行業(yè)沒(méi)有看到一家企業(yè)申請(qǐng)相關(guān)的課題，特別熱門的都在數(shù)控機(jī)床冷加工方面，達(dá)到有上百家企業(yè)去搶一兩個(gè)項(xiàng)目，在冷加工數(shù)字工廠里也有焊接、鈑金和鍛壓工種，但是大部分都是數(shù)控機(jī)床部分，說(shuō)明在整個(gè)機(jī)械行業(yè)，我感到對(duì)沖壓、鈑金這方面的認(rèn)識(shí)和需求還不足。國(guó)家支持的力度可以說(shuō)是很大的，對(duì)智能化、自動(dòng)化、信息化的補(bǔ)貼達(dá)到30%，這個(gè)補(bǔ)貼有個(gè)基本的要求，需要產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，將來(lái)是要有用戶的，最后的考核是生產(chǎn)線要在工廠里應(yīng)用起來(lái)、動(dòng)起來(lái)才可以。我相信像挪威這種工廠，我們國(guó)家不久就會(huì)做出來(lái)，實(shí)際在焊接行業(yè)我們已經(jīng)有相應(yīng)的例子，無(wú)非就是對(duì)工藝和實(shí)施方式要求不一樣，信息化、智能化要求基本都是一樣的。對(duì)于我們做信息化、智能化的企業(yè)，缺少的就是對(duì)某一個(gè)行業(yè)產(chǎn)品工藝要求的掌握，因此對(duì)于這個(gè)生產(chǎn)線工程需要多個(gè)企業(yè)一塊來(lái)做，關(guān)于國(guó)產(chǎn)化不是簡(jiǎn)單的去購(gòu)買國(guó)外的自動(dòng)化設(shè)備回來(lái)，而是要求在整條線上要有我們自主的設(shè)備達(dá)到80%以上，所以這也給鈑金、沖壓裝備商一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。

宋長(zhǎng)勝：ABB作為全球知名的機(jī)器人制造商，我們也特別想知道未來(lái)的鈑金、沖壓工廠是什么樣的，這對(duì)我們是非常重要的。從我們近年在鈑金行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，起初很多企業(yè)注重從人工向自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變，最近幾年大部分企業(yè)更注重信息化的管理。5年前客戶在項(xiàng)目里就提出了需要有一個(gè)生產(chǎn)管理的接口，但是對(duì)什么樣的接口沒(méi)有明確的要求，近5年客戶把這種信息管理接口更明確了，明確提出需要從生產(chǎn)線中提取出來(lái)一些信息，市場(chǎng)也慢慢地向成熟的方向發(fā)展，也給自動(dòng)化設(shè)備制造商提供了更多的機(jī)會(huì)。

劉江淮：我們公司主要從事精密高速?zèng)_壓，也見(jiàn)識(shí)過(guò)很多好的工廠。2012～2013年行業(yè)產(chǎn)值一直在下降，但是好的方面是企業(yè)在推行自動(dòng)化方面做了很多工作，因?yàn)榭傮w用工成本在降低。像我們高速精密沖壓品種多，更新頻繁，兩三年前就面臨人力成本的壓力，為此我們專門成立了一個(gè)自動(dòng)化的團(tuán)隊(duì)，專門對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行研究。我們?cè)趦赡昵熬烷_(kāi)始對(duì)沖壓和模具的加工采用數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)我們參觀了AMADA在世博館展示的從原材料到成品出來(lái)一個(gè)整個(gè)的自動(dòng)化過(guò)程，對(duì)我們從原材料的管理、設(shè)備運(yùn)行狀況、整個(gè)模具加工的進(jìn)度、效率和所有人員的管理都在同一個(gè)平臺(tái)上統(tǒng)一管理有指導(dǎo)作用。未來(lái)的數(shù)字化工廠還是看生產(chǎn)效率，所以自動(dòng)化設(shè)備廠家和行業(yè)專家在基礎(chǔ)理論研究方面要為提高生產(chǎn)效率多指出一些方向，讓我們?cè)谔岣呱a(chǎn)效率方面能做的更好，現(xiàn)在和國(guó)外工廠的差距其實(shí)還在效率，他們一個(gè)人能同時(shí)管理幾臺(tái)機(jī)器，一個(gè)車間能開(kāi)動(dòng)幾十臺(tái)機(jī)器，生產(chǎn)效率達(dá)80%～90%，咱們實(shí)際上好的企業(yè)生產(chǎn)效率也就60%～70%。

金萬(wàn)軍：我們企業(yè)在20世紀(jì)80年代末開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)改造，當(dāng)時(shí)國(guó)家也鼓勵(lì)提升機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)水平，因?yàn)檫_(dá)到智能化是有一個(gè)過(guò)程的，產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段需要和市場(chǎng)需求、經(jīng)濟(jì)能力、設(shè)備水平相適應(yīng)。當(dāng)時(shí)的構(gòu)想就是為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，要求生產(chǎn)線具有現(xiàn)代化的水平，所以我們從數(shù)控化、自動(dòng)化、柔性化開(kāi)始做，引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的鈑金制造技術(shù)和管理的全套生產(chǎn)線。當(dāng)時(shí)涉及的行業(yè)比較多，為通信、電子、醫(yī)療、電力、金融等行業(yè)的企業(yè)提供配套產(chǎn)品，受到了客戶的滿意評(píng)價(jià)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提出智能化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)大公司一些全球資質(zhì)供應(yīng)商，他在全球的任何一個(gè)工廠都可以下訂單，智能化的要求比較高，原來(lái)的數(shù)控化、自動(dòng)化還是處在單元化生產(chǎn)，客戶的需求變化比較大，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度非?？?，都要求生產(chǎn)即時(shí)控制，跟上客服的庫(kù)房管理，這就要求整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程包括庫(kù)存都有一個(gè)非常高的要求。在生產(chǎn)的前端，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，這種為客戶實(shí)現(xiàn)價(jià)值的服務(wù)對(duì)智能化的要求是非常高的。我們要以全球的先進(jìn)性技術(shù)的發(fā)展方向作為出發(fā)點(diǎn)，現(xiàn)在全球資源的優(yōu)化組合，新技術(shù)、新材料的發(fā)展方向，還有互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)該為市場(chǎng)的現(xiàn)代化提供基礎(chǔ)條件，在智能化生產(chǎn)上要有系統(tǒng)的配套標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)生產(chǎn)制造。另外，智能化、信息化還要做好能耗標(biāo)準(zhǔn)、職工生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要做好，避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，要綜合考慮。

要實(shí)現(xiàn)你心目中的信息化工廠，對(duì)信息化設(shè)備提供商應(yīng)有什么要求？

劉江淮：我發(fā)現(xiàn)目前無(wú)論鈑金還是鍛壓行業(yè)，都有很多成熟的信息化解決方案和理論研究，還有很多好的供應(yīng)商，反而我覺(jué)得高速精密沖這一塊還沒(méi)有一家供應(yīng)商能完全提供自動(dòng)化方案或者說(shuō)是為未來(lái)的信息化工廠提供支持。因此，我們當(dāng)時(shí)搞了自己的數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，找了一家軟件供應(yīng)商，提出一些要求，先做單機(jī)的管理，然后再連成線。我知道國(guó)外像BRUDERER一些企業(yè)有一些針對(duì)單機(jī)的自動(dòng)化和生產(chǎn)用戶管理系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)的企業(yè)還是把重心放在硬件設(shè)備上，像那些大的先進(jìn)管理系統(tǒng)軟件和故障診斷系統(tǒng)還沒(méi)有，希望在高速精密沖方面一些好的供應(yīng)商或者合作伙伴在信息化上給我們應(yīng)用企業(yè)提供更多的幫助。

金萬(wàn)軍：因?yàn)槲覀兤髽I(yè)對(duì)未來(lái)的信息化還沒(méi)有具體的要求，但從我個(gè)人來(lái)說(shuō)，對(duì)智能化和信息化還是比較關(guān)注的。鈑金行業(yè)在我國(guó)只有十幾年的發(fā)展歷史，單純從鈑金設(shè)備的可靠性方面發(fā)展已經(jīng)很好了，在硬件方面也有很多進(jìn)步，但是在軟件方面需要供應(yīng)商提供更好的解決方案。生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)更新都要綜合考慮。所以，需要設(shè)備供應(yīng)商、軟件供應(yīng)商和應(yīng)用企業(yè)一起共同考慮信息化、智能化系統(tǒng)。

信息化方案提供者為未來(lái)沖壓鈑金工廠應(yīng)做哪些工作？

彭 瑜：美國(guó)有一個(gè)專門做系統(tǒng)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，十多年以前開(kāi)始做包裝行業(yè)的規(guī)范，現(xiàn)在這個(gè)規(guī)范已經(jīng)很完善了，其從每一個(gè)包裝機(jī)灌裝、貼標(biāo)簽到打包整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)單機(jī)的運(yùn)行和相關(guān)的指標(biāo)都不需要經(jīng)過(guò)任何接口就可以送到制造執(zhí)行器，制造執(zhí)行器根據(jù)客戶的要求來(lái)調(diào)動(dòng)每一個(gè)機(jī)器的運(yùn)行，控制制造執(zhí)行器系統(tǒng)的是整個(gè)企業(yè)的ERP，ERP連著材料和客戶管理。這個(gè)系統(tǒng)就是把自動(dòng)化的規(guī)范、通訊的規(guī)范、管理的規(guī)范合在一起，推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)研發(fā)、運(yùn)行的就是包裝的用戶，可口可樂(lè)、寶潔等。這是一個(gè)緩慢的不斷發(fā)展的過(guò)程，連續(xù)用了十多年，現(xiàn)在不是一個(gè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)規(guī)范，而是整個(gè)包裝行業(yè)都完成了這項(xiàng)變革。所以，我覺(jué)得信息化方案不是一個(gè)工廠的概念，而是整個(gè)行業(yè)的事情。以前做IT的人從來(lái)不具體關(guān)心工業(yè)怎么發(fā)展，我們都是把他們的技術(shù)拿來(lái)給行業(yè)內(nèi)做自動(dòng)化的企業(yè)來(lái)做，近幾年IT的觸角已經(jīng)擴(kuò)展到了工業(yè)，中國(guó)科學(xué)院的計(jì)算機(jī)處前段時(shí)間也專門派人到我們這邊調(diào)研，他們將來(lái)不是做高精尖的技術(shù)，而是改造成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，成立了工業(yè)信息化、物流信息化等，按需求把原來(lái)的技術(shù)重新整合，這是一個(gè)趨向。我們做自動(dòng)化已經(jīng)很多年，做了很多規(guī)范的工作，比方說(shuō)沖壓生產(chǎn)線，除了內(nèi)部的一些設(shè)備及其運(yùn)動(dòng)控制，還有機(jī)器人等要用來(lái)更換模具、上下料的控制，還有更多，如果每一個(gè)單機(jī)的自動(dòng)化軟件控制平臺(tái)都是不同的，整合起來(lái)就非常困難，將來(lái)我覺(jué)得還需要識(shí)別系統(tǒng)，我們需要的是一個(gè)統(tǒng)一的工程，可以解決所有沖壓、鈑金生產(chǎn)線里面PRC的控制、安全控制、順序控制、運(yùn)動(dòng)控制，甚至于要把機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的一些相關(guān)參數(shù)傳到上位模塊管理系統(tǒng)里面，統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)線里面每一臺(tái)設(shè)備整體運(yùn)行的效果，這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，目前這些技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)，只是在如包裝行業(yè)等個(gè)別行業(yè)已經(jīng)完全規(guī)范了。在沖壓行業(yè)還沒(méi)有這樣的水平，但是技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)達(dá)到了。我們將來(lái)要開(kāi)發(fā)的就不是個(gè)例，有了一個(gè)有待堅(jiān)持的平臺(tái)后，我們將來(lái)就是在整個(gè)制造業(yè)里面，把每個(gè)制造過(guò)程中的研發(fā)、能耗、工藝特點(diǎn)編成一個(gè)功能塊，不是從頭來(lái)編輯，很多基礎(chǔ)的功能塊規(guī)范里面能解決，還有很多工業(yè)控制軟件的供應(yīng)商都可以解決，我們要做的只是把具有競(jìng)爭(zhēng)力的東西變成模塊，在設(shè)計(jì)這些功能塊時(shí)也不用從頭開(kāi)始，在統(tǒng)一工程平臺(tái)的基礎(chǔ)上做設(shè)計(jì)，這就是我們對(duì)制造業(yè)未來(lái)的夢(mèng)想。

未來(lái)的信息化工廠怎么去管理？

宋長(zhǎng)勝：ABB是機(jī)器人的制造商，實(shí)際我們部門是沖壓應(yīng)用中心，在ABB內(nèi)部是一個(gè)系統(tǒng)提供商。隨著自動(dòng)化的發(fā)展，2010年整個(gè)ABB集團(tuán)機(jī)械部分占了約40%的比例，已經(jīng)在下降，軟件增加到了40%，增長(zhǎng)非常明顯，我們自己是深有感觸。我們?cè)谧稣麄€(gè)系統(tǒng)集成的過(guò)程中主要還是軟件的開(kāi)發(fā)，這方面的工作是非常大的，像機(jī)器人、壓力機(jī)單個(gè)設(shè)備運(yùn)行速度已經(jīng)非?？?，說(shuō)到未來(lái)工廠這種大的系統(tǒng)，怎么把這些元器件集成在一塊，發(fā)揮各自最大的優(yōu)點(diǎn)，這是對(duì)我們系統(tǒng)集成商的要求。我們非常愿意和科研院所、應(yīng)用企業(yè)溝通，多了解企業(yè)的需求、科研院所新的技術(shù)研究方向，這樣才能有目的地去發(fā)展。

彭 瑜：有些民營(yíng)工廠盡管自動(dòng)化的設(shè)備不是很精密，但是管理的不錯(cuò)，每一個(gè)工件加工中的各個(gè)工序中的工人對(duì)于基本的質(zhì)量常識(shí)都了解。很多國(guó)營(yíng)工廠盡管設(shè)備很先進(jìn)，還有先進(jìn)的生產(chǎn)線，但是他們的管理系統(tǒng)里面沒(méi)有數(shù)據(jù)，這就說(shuō)明要實(shí)現(xiàn)未來(lái)的智能化、信息化工廠，首先要改變工廠管理的質(zhì)量，在老的國(guó)營(yíng)工廠里面，不好的習(xí)慣已經(jīng)根深蒂固，一定要下大力氣改變，這些都是實(shí)現(xiàn)未來(lái)智能化、信息化工廠的基礎(chǔ)。我聽(tīng)說(shuō)很多國(guó)營(yíng)的工廠覺(jué)得信息化麻煩，訂單多的時(shí)候，信息化功能肯定是按部就班的，很多事情不允許做，由于沒(méi)有做好前后的基礎(chǔ)工作，他們就感覺(jué)信息化功能不能調(diào)控。我覺(jué)得一定要實(shí)行現(xiàn)代的管理制度，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，既然設(shè)計(jì)了這套管理系統(tǒng)，一定要貫徹執(zhí)行，貫徹到每一個(gè)工位和操作工人，否則信息化系統(tǒng)再好，設(shè)備再先進(jìn)也都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)。只有這樣，才能做到“兩化”的深度融合。

（20131025）