厨具加工实现钣金制造数字化

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。《中国制造2025》提出通过两化融合发展来实现制造业强国。目前中国制造业数字化转型已在路上，数字化转型声势浩大。钣金制造行业属于较早使用数控设备的行业，但在数字化管理、驱动生产业务流程等信息化建设方面比较滞后，汽车、家用电器、电子产品等行业已经领先于钣金制造业。钣金件制造业务流程现状生产订单手工下发后，件导入激光机床自带的在机床自带的编程软件程、制造等生产过程中过人工流转，向其他个过程耗时长、工编程人员在CAD中手动排版，将排版DXF文编程软件完成下料，或直接由机床操作人员中进行手动排版后完成下料，同时计划、编的数据无法统一管控，BOM及图纸数据通部门流转的数据报表需要通过人工整理，整作强度大、出错率高、出错点溯源困难。由此各部门抱怨声音不断，计划人员说：“不要让我每天手工编程编制报表，我的关键工作是关注产品生产进度。”设计人员说：“不要找我要图，图在服务器里，你自己去取。”编程人员说：“不要让我操作太多步骤，不要让我统计和编制报表。”车间人员说：“我是操作机床的，不要让我点鼠标操作计算机。”销售人员说：“快速准确的给我报价单。”仓管员说：“不要让我花时间清点原材料。”IT人员说：“我要生产过程数据、结果数据统统存储在数据库里。”车间管理人员说：“我需要按期交货。”财务总监说：“降低原材料成本、降低工时。”总经理说：“我需要快速稳定可持续发展。”因此，厨具加工需要优化下料流程、减少工作交互，以更高的工作效率满足日益增加的订单量；对图形处理速度、排版编程速度、板材利用率、订单合排版、板材库存管控、余料管控、备件混合制造、机床任务快速切换、输出各种特定数据报表等方面提出精益化要求。钣金制造数字化项目实现我司自主研发的精益钣金制造执行系统SMES深度集成JETCAM排版编程软件，可实现智能化无人编程：自动提取相关生产要素，实现生产管理预安排，帮助企业建立精益、高效、智能的生产管理系统和企业整体信息化闭环系统；自动获取制造定额数据并创建企业所需各种特定报表，使制造数据透明可视，帮助企业建立和完善生产流程，缩短制造周期、提高板材利用率、降低生产制造及人力资源等成本。目标要求⑴集成PDM，使项目零件图齐套；⑵自动排版，备件混入排版，要求板材平均利用率提升5%以上；⑶零件加工拉丝方向等排版规则可自定义；⑷统计板材材质、数量、规格、重量、利用率等信息，并可以输出定制化报表；⑸统一编程平台，共享展开图、CAM文件、排版文件等，实现一套软件服务所有设备；⑹提供加工程序，达到生产数据互通；⑺设备通过扫码调取程序，驱动机床完成下料加工并可通过扫码报告完工。目标实现⑴统一编程平台。项目实施前：每台下料设备使用各自机床自带的编程软件进行编程，编程数据（如CAM文件、材料用量、排版图等）无法共享。当机床切换加工任务时，需要重新转图、排版、优化模拟和输出程序，编程中存在大量重复工作。同时，由于编程工具软件不具备统计数据、提取数据功能，制造信息不透明造成个别环节滞后、各阶段库存难以控制。项目实施后：使用JETCAM&SMES套料编程系统后，不同设备之间基于同一排版图，加工任务可自由切换，避免了重复排版编程工作，如图1所示。JETCAM&SMES系统基于唯一数据源头的唯一进入点，使得下料清单、文件版本、材料库存、加工数据等的正确性、标准化、规范化得到保证，确保生产流程、各阶段库存可控。图1切换机床创建代码⑵集成PDM。项目实施前：未打通PDM与编程软件之间的文件自动关联传递，需要人工手动从PDM中下载零件图纸、改图、转图和排版编程。无CAM文件版本控制功能，需要大量交互确保文件版本的准确性。项目实施后：SMES通过数据接口直接集成PDM系统，编程人员只需要读入生产任务清单，即可自动从PDM中下载下料生产任务清单中物料编码所需最新版本的三维或二维文件，如图2所示，保证进入排版零件版本的正确性，降低废品率，实现零件排版前齐套要求。图2通过PDM下载零件文件⑶高性能自动排版。项目实施前：在CAD中手动拖动零件排版，然后将排版图导入编程软件创建数控程序代码。CAD工具不具备诸如排版干涉检查、热避让、零件旋转控制等套料编程软件具备的功能，因此，在CAD设计工具中进行排版编程效率比较低、排版易出错、过于依赖人员经验，同时会造成废品率高、交付延误等情况。项目实施后：配置有基于JETCAM工艺数据库（SKET）的高性能自动混合嵌套排版模块，通过SMES提供排版数据源，排版编程人员仅需点击鼠标即可完成程序代码创建、车间加工报表输出等工作，如图3所示，排版效率、板材利用率、工艺要求等均达到项目要求。图3高性能自动排版⑷零件分拣规则。项目实施前：下发到编程组的清单是整合到一起的生产任务单，并且任务单只到产品级，需要拆单人员根据生产任务单找到对应产品的BOM，然后依据经验拆分BOM完成自制钣金件分拣报表，最后由编程人员对照下料BOM逐个拖入CAD软件完成排版。项目实施后：SMES根据零件分拣规则自动拆分BOM，同时写入适用设备、是否备件、拉丝方向等排版工艺属性。SMES允许用户自定义零件分拣规则，如图4所示。图4零件分拣规则设置⑸数据报表自动统计输出。项目实施前：排版数据分散在各文件中，数据统计及报表制作需人工完成，数据准确率、实时性不能保证且占用大量工作时间。项目实施后：SMES可自动统计工时、切割路长、穿刺次数、单零件重量（面积）、板材重量（面积）、排版中零件总重量（面积）、余料重量（面积）等制造数据，如图5所示，统计后输出为各种用途的、特定格式的报表，如图6所示。图5SMES编程端NC统计页面图6带条形码的报表⑹车间端扫码。项目实施前：机床操作人员手动、多步骤操作找到需要加工的程序并复制到指定路径下，然后通过机床加工软件打开程序进行加工，查找程序浪费的时间较为严重。项目实施后：通过SMES车间用户端连接扫码枪扫描表中条形码，自动将条形码对应的程序连续下载到机床指定的文件夹中，也可扫码后直接加工，如图