一种锻压线智能控制系统

技术领域

本公开涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种锻压线智能控制系统。

背景技术

目前，各类热锻件加工的生产线很多，这些大型热锻生产线中，只有新近的少数生产线实现了自动化生产，但由于工艺和设备的不稳定，已实现所谓自动化的生产线往往仍需人工进行干预。随着冲压件的市场个性化的需求，用户对制造过程的自动化、智能化提出了新的更高的要求，随着工业机器人技术的发展，冲压生产线的自动化、智能化程度也在同步提高。解决实现制定锻压线的工艺参数，优化控制锻压线生产作业问题，锻压线工作工艺实施过程的管理，提高压力精度与速度控制，提升锻压线的效率，提高成品率，降低加工成本都是智能锻压控制系统需要解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种锻压线智能控制系统，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

(二)技术方案

本公开提供了一种锻压线智能控制系统，包括：

模具智能识别单元，用于识别锻压线的模具的参数信息，能够存储所述参数信息，为后续的参数信息的调用做好准备。

车间智能管理单元，能够接收所述参数信息，并形成包括所述参数信息的锻压线过程数据，能够对所述锻压线过程数据进行分析，进而制定所述锻压线的工艺参数，将所述工艺参数传递给所述锻压线控制其生产作业。

在本公开实施例中，所述模具智能识别单元包括：

信息读写模块，设置于所述锻压线的液压机的工作台两侧，用于识别所述信息读写装置有效距离内的模具的标签信息，并进行读取形成所述参数信息。

在本公开实施例中，所述车间智能管理单元包括：

制造执行模块，能够获取所述锻压线的状态信息，用于对所述锻压线过程数据进行分析，进而制定所述锻压线的工艺参数；

所述锻压线过程数据包括所述状态信息。

在本公开实施例中，所述车间智能管理单元还包括：

资源计划模块，用于获取维持所述锻压线生产作业的资源信息；

所述锻压线过程数据包括所述资源信息。

在本公开实施例中，所述制造执行模块与所述资源计划模块能够协同作用，进而制定所述锻压线的工艺参数。

在本公开实施例中，所述车间智能管理单元还包括：

生产可视化模块，能够将所述锻压线过程数据进行展示，实现锻压线生产的可视化。

在本公开实施例中，所述的锻压线智能控制系统，还包括：

远程智能诊断单元，用于对所述锻压线的故障与维修情况进行记录，并能够将其记录发送到远程用户终端进行展示，实现所述锻压线的远程诊断。

在本公开实施例中，所述故障与维修情况进行记录包括记录所述锻压线的维修时间、故障问题、原因分析、处理结果和费用信息中的至少一个。

在本公开实施例中，所述远程智能诊断单元还能够对所述的锻压线包括的计量器具的基本信息进行维护，进而及时诊断所述锻压线的工作状态。

在本公开实施例中，所述计量器具的基本信息包括计量器具名称、测量范围、精确度、规格、价格和到期时间中的至少一个。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开的一种锻压线智能控制系统至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)可实现制定锻压线的工艺参数，优化控制锻压线生产作业；

(2)实现了生产的可视化管理；

(3)解决锻压线工作工艺实施过程的管理，进而提高了压力精度与速度控制等；以及

(4)能够大幅度提升锻压线的效率，提高成品率，降低加工成本。

附图说明

图1为本公开实施例应用于锻压线智能控制系统的MES构成示意图。

图2为本公开实施例应用于锻压线智能控制系统的ERP与MES协同作用示意图。

具体实施方式

本公开提供了一种锻压线智能控制系统，上述锻压线智能控制系统可实现制定锻压线的工艺参数，优化控制锻压线生产作业，实现了生产的可视化管理，解决锻压线工作工艺实施过程的管理，进而提高了压力精度与速度控制等，能够大幅度提升锻压线的效率，提高成品率，降低加工成本。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种锻压线智能控制系统，如图1至2所示，上述锻压线智能控制系统，包括：模具智能识别单元，用于识别锻压线的模具的参数信息，能够存储上述参数信息，为后续的参数信息的调用做好准备。车间智能管理单元，能够接收上述参数信息，并形成包括上述参数信息的锻压线过程数据，能够对上述锻压线过程数据进行分析，进而制定上述锻压线的工艺参数，将上述工艺参数传递给上述锻压线控制其生产作业。

进一步地，上述工艺参数包括锻造比、始锻温度、终锻温度、加热温度和时间、锻造比等。

在本公开实施例中，上述模具智能识别单元包括：信息读写模块，设置于上述锻压线的液压机的工作台两侧，用于识别上述信息读写装置有效距离内的模具的标签信息，并进行读取形成上述参数信息。

在本公开实施例中，上述车间智能管理单元包括：制造执行模块，能够获取上述锻压线的状态信息，用于对上述锻压线过程数据进行分析，进而制定上述锻压线的工艺参数；上述锻压线过程数据包括上述状态信息。

进一步地，制造执行模块能够实现各工序现场的生产数据采集、生产执行、设备监控、生产物流、物料管理、人员管理，解决车轮现场管理、质量管理和跟踪管理等问题。

在本公开实施例中，上述车间智能管理单元还包括：资源计划模块，用于获取维持上述锻压线生产作业的资源信息；上述锻压线过程数据包括上述资源信息。

在本公开实施例中，上述制造执行模块与上述资源计划模块能够协同作用，进而制定上述锻压线的工艺参数。

进一步地，上述制造执行模块与上述资源计划模块协同作用为上述制造执行模块与上述资源计划模块需要交流的信息：材料配方、工艺参数、物料库存信息、采购到货信息、物料放行信息、销售订单信息。

进一步地，从上述制造执行模块传到上述资源计划模块的数据：材料配方数据统计、工艺参数执行数据、成本计划、成本分摊数据、物料需求计划、生产制造计划与人员工资、设备管理、产品过程质量管理、生产进度信息。

在本公开实施例中，上述车间智能管理单元还包括：生产可视化模块，能够将上述锻压线过程数据进行展示，实现锻压线生产的可视化。

在本公开实施例中，上述的锻压线智能控制系统，还包括：远程智能诊断单元，用于对上述锻压线的故障与维修情况进行记录，并能够将其记录发送到远程用户终端进行展示，实现上述锻压线的远程诊断。

进一步地，上述发送方式即可以通过Internet方式搭建VPN同点，也可以通过4G上网卡搭建VPN通道，实现对设备程序与参数的修改，达到及时维修设备故障的目的。

在本公开实施例中，上述故障与维修情况进行记录包括上述锻压线的维修时间、故障问题、原因分析、处理结果和费用信息。

在本公开实施例中，上述远程智能诊断单元还能够对上述的锻压线包括的计量器具的基本信息进行维护，进而及时诊断上述的锻压线工作状态。

在本公开实施例中，上述计量器具的基本信息包括计量器具名称、测量范围、精确度、规格、价格和到期时间。

具体地，在本公开实施例中，模具智能识别单元由安装于锻压线包括的液压机工作台两侧的RFID(射频识别)读写模块、位于模具模座位置的RFID电子标签或编码块及传感器构成。其中，RFID电子标签内部记录着按照统一的编码规则分配的一个唯一的ID号，这个ID号通过专用的数据(例如模具类型及其相关工艺参数)录入系统写入RFID电子标签后，将RFID电子标签与相应模具进行绑定。同时，在液压机的工控机上将该ID号模具的压制参数写入液压机的配方参数控件中，为后续的参数调用做好准备。

进一步地，在软件组态中，RFID通过GSD(PROFIBUS过程现场总线的电子设备数据库文件)文件形式添加到PLC的PROFINET网络中从而作为PLC的一个从站模块。生产时，RFID读写模块将识别其有效距离内的标签信息并进行读取，通过巴鲁夫处理器将信号进行处理，然后通过PROFINET网络传输至PLC。

具体地，在本公开实施例中，以汽车轮毂的锻造为例，如图1至2所示，采用制造执行模块为MES(制造企业生产过程执行管理系统)，企业资源计划ERP(企业资源计划)以及MES与ERP的协同应用进而实现对生产车间进行智能化管理。如半固态镁、铝合金车轮锻造流程控制，在生产过程中，液压机接收MES的工艺参数，将生产过程数据实时发送给MES作为数据分析与工艺改进依据，将过程数据发送给生产可视化模块SCADA以实现生产的可视化管理。

在本公开实施例中，如图1所示，锻压线通过制造执行模块实现各工序现场的生产数据采集、生产执行、设备监控、生产物流、物料管理、人员管理，解决车轮现场管理、质量管理和跟踪管理等问题。

在本公开实施例中，MES实时采集锻压线生产车间现场的各类设备数据(设备运行参数、设备状态数据、质量数据等)，并将其作为生产过程中大数据分析的依据。比较现场采集的实时数据与生产任务中的指标，对超出指标范围的数据进行报警，及时了解设备运行波动，保障生产安全。

在本公开实施例中，MES根据生产订单添加设计文档，并根据产品设计图展开产品工艺构成，对产品的工艺生产实际情况进行登记。根据工艺设计对某个批号的物料清单进行在库数量查询，并由仓库进行数量确认，最后提交审批。对生产情况进行登记，记录生产情况(包括完成状态及所用工时)。

进一步地，MES通过配方与工件的“生产数据”，可查找出保存在SQL server(数据库)中的历史数据时间段并提取出相应历史数据。其历史数据记录可便于工艺人员查询历史数据离线分析与改进工艺。

在本公开实施例中，ERP与MES的协同作用为ERP与MES需要交流的信息：材料配方、工艺参数、物料库存信息、采购到货信息、物料放行信息、销售订单信息。

在本公开实施例中，从MES传到ERP的数据：材料配方数据统计、工艺参数执行数据、成本计划、成本分摊数据、物料需求计划、生产制造计划与人员工资、设备管理、产品过程质量管理、生产进度信息。

MES系统只需要从ERP获得比较简单的基础数据，但是提供给ERP很多很关键的信息。这些信息是原来一直缺少的，所获得信息可以帮助ERP的采购、销售、成本、设备、质量、领导查询等众多模块实现功能上升级，直接提高ERP软件的使用功能和运行效率。通过中间文件实现ERP与MES的集成。

中间文件过程为首先把ERP需求的MES文档做成适合ERP数据格式的或者统一格式的文件、如电子文档EDI格式、Excel格式文档等，通过访问中间文件库实现系统的集成。ERP端可以将MES端所需信息抽取转换成XML(可扩展标记语言Extensible Markup Language)格式文件发送给MES，MES可以抽取文件中的信息并转换成自己数据格式的信息。

在本公开实施例中，远程智能诊断单元实现设备基本信息的创建、修改、删除和查询(包括设备名称、设备规格和存放地点等)。对设备故障与维修情况进行记录，记录设备维修的时间、故障问题、原因分析、处理结果和费用等信息。对计量器具的基本信息进行维护，包括计量器具名称、测量范围、精确度、规格、价格和到期时间等。提供计量器具、特种设备的检定到期提醒功能。实现设备的远程诊断。系统将采集的设备故障信息传送给操作终端，供操作者实施对生产线上设备的异地远程监控与诊断，传送方式即可以通过Internet方式搭建VPN同点，也可以通过4G上网卡搭建VPN通道，实现对设备程序与参数的修改，达到及时维修设备故障的目的。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开锻压线智能控制系统有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种锻压线智能控制系统，该锻压线智能控制系统本体采用可编程逻辑控制器(PLC)与工控机组合成核心控制单元，以模具识别装置自动识别压制工艺，以高精度的位置、压力、温度和流量传感器为检测元件，重点解决模锻工艺实施过程中的节拍管理、高精度压力与速度控制等关键技术问题。锻压线智能控制系统更适用于离散型制造，MES系统侧重制造执行，因此实施MES系统可提升其智能化制造水平，有效应用MES系统能够全面提升车间资源、设备利用率和生产管控与追溯能力。实现制定锻压线的工艺参数，优化控制锻压线生产作业，实现了生产的可视化管理，解决锻压线工作工艺实施过程的管理，进而提高了压力精度与速度控制等，能够大幅度提升锻压线的效率，提高成品率，降低加工成本。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。