以卓越的信息技術(shù),持續(xù)推動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
隨著科技創(chuàng)新的不斷進(jìn)步,制造業(yè)不斷往自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化方向發(fā)展,鋼鐵行業(yè)的工藝革新也成為了重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的核心引擎。寶鋼軋輥?zhàn)鳛殄戜撥堓侇I(lǐng)域的技術(shù)引領(lǐng)者,依托數(shù)十年行業(yè)積淀與創(chuàng)新基因,攜手開目軟件落地三維零件工藝設(shè)計(jì)3DMPS項(xiàng)目,以基于MBD的制造特征智能識(shí)別、工序模型自動(dòng)推理、AI驅(qū)動(dòng)智能工藝設(shè)計(jì)等前沿技術(shù),實(shí)現(xiàn)了工藝編制效率躍升超90%,構(gòu)建起知識(shí)驅(qū)動(dòng)工藝決策的智能制造新范式,為鋼鐵裝備制造的數(shù)字化躍遷樹立了可復(fù)制的標(biāo)桿樣本。
作為全球領(lǐng)先的現(xiàn)代化鍛鋼輥軸產(chǎn)品制造企業(yè),寶鋼軋輥科技有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱 “寶鋼軋輥”),其前身是始建于1960年的常州冶金機(jī)械廠,如今已發(fā)展為集冶金軋輥研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)和綠色循環(huán)于一體的國(guó)家級(jí)標(biāo)桿企業(yè),更是鍛鋼冷軋輥通用技術(shù)條件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定者。自主研發(fā)的抗輥印、抗事故、高耐磨、免鍍鉻系列軋輥及高強(qiáng)汽車用鋼、電工鋼等專用軋輥,性能均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
項(xiàng)目背景
傳統(tǒng)工藝管理瓶頸亟待突破
以往,寶鋼軋輥在工藝制造管理方面主要依賴PLM系統(tǒng)和OA等辦公自動(dòng)化系統(tǒng)滿足日常運(yùn)營(yíng),管理系統(tǒng)相對(duì)分散。隨著業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)張與產(chǎn)品創(chuàng)新的不斷深入,傳統(tǒng)的二維工藝設(shè)計(jì)模式逐漸暴露出諸多弊端。
典型工藝復(fù)用的手段比較單一,靠人工經(jīng)驗(yàn)積累,容易產(chǎn)生誤差: 企業(yè)典型軋輥產(chǎn)品的工藝有一定相似性,典型工藝復(fù)用的手段單一,靠人工經(jīng)驗(yàn)積累,容易產(chǎn)生誤差。
管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流不唯一,數(shù)據(jù)傳遞存在誤差:目前企業(yè)以二維工程圖為主、三維模型共存的形式,容易造成零件信息提取的數(shù)據(jù)流不唯一,并產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳遞的誤差。
二維工程附圖需手動(dòng)繪制,效率低下:目前企業(yè)的二維工程附圖以人工手動(dòng)的形式繪制,特征結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸信息繁多,嚴(yán)重影響工作效率。
傳統(tǒng)二維工程圖不直觀、無(wú)法滿足車間操作者的需求:傳統(tǒng)的二維工程圖無(wú)法直觀顯示零件的特征結(jié)構(gòu)、尺寸、工藝信息,難以滿足車間操作者的需求。
在此背景下,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格選型,寶鋼軋輥決定攜手開目啟動(dòng) 3DMPS 項(xiàng)目,旨在通過(guò)對(duì)軋輥類零件三維模型的特征智能識(shí)別、典型加工方法智能推理,以及基于特征算法自動(dòng)生成工序模型,構(gòu)建一套結(jié)構(gòu)化、可視化、集成化且實(shí)用化的三維工藝規(guī)劃和管理機(jī)制,最終實(shí)現(xiàn)基于MBD三維三維工序模型的可視化工藝下車間,提升工藝與制造的協(xié)同效率。
實(shí)施方案
三維工藝一體化系統(tǒng)構(gòu)建
在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,寶鋼軋輥業(yè)務(wù)和技術(shù)部門與開目項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)作,深入開展業(yè)務(wù)需求調(diào)研,確保項(xiàng)目方案精準(zhǔn)貼合企業(yè)工藝與生產(chǎn)的實(shí)際需求。憑借開目在工藝設(shè)計(jì)與管理領(lǐng)域近30年的深厚積淀,打造了覆蓋全流程的工藝設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)。
制造特征智能識(shí)別,優(yōu)化工藝前端流程
剖析軋輥回轉(zhuǎn)面典型加工邏輯形成算法,實(shí)現(xiàn)一鍵識(shí)別制造特征。省去傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)面加工復(fù)雜設(shè)計(jì)步驟,大幅提升工藝前端效率,減少人力時(shí)間成本投入。
結(jié)構(gòu)化工藝推理,實(shí)現(xiàn)智能決策推理
依托三維模型特征、工藝信息及尺寸參數(shù),自動(dòng)遍歷生成含設(shè)備選型、工時(shí)核算、檢驗(yàn)編碼的結(jié)構(gòu)化工藝路線。以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)替代經(jīng)驗(yàn)決策,規(guī)避人為失誤,實(shí)現(xiàn)工藝決策智能化。
工序模型自動(dòng)生成,保障生產(chǎn)精準(zhǔn)性
梳理企業(yè)工序余量規(guī)則融入算法,依余量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成高精度工序模型,充分滿足生產(chǎn)需求,確保生產(chǎn)過(guò)程的高效、安全與精準(zhǔn)
輪廓編輯功能,優(yōu)化三維模型質(zhì)量
針對(duì)有缺陷的三維模型,開發(fā)輪廓編輯功能。利用自相交、斷點(diǎn)、不閉環(huán)等缺陷識(shí)別算法智能定位不規(guī)范輪廓,重新生成工序模型,為加工筑牢可靠基礎(chǔ)。
多系統(tǒng)集成架構(gòu),構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)生態(tài)
實(shí)現(xiàn)3DMPS 與PLM、MES、QMS等深度集成,以三維模型為數(shù)據(jù)載體,構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)流傳遞路徑,實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)與檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的集中管理,打破信息孤島,強(qiáng)化工藝設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)協(xié)同。
價(jià)值成效
數(shù)字化轉(zhuǎn)型效益凸顯
經(jīng)過(guò)聯(lián)合項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不懈努力,寶鋼軋輥3DMPS項(xiàng)目建設(shè)取得了豐碩成果,不僅促進(jìn)了工藝設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量的提升,也推動(dòng)了鋼鐵行業(yè)軋輥制造工藝的數(shù)字化升級(jí),為行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)提供了可借鑒的成功范例。
? AI驅(qū)動(dòng)工藝智能生成:訓(xùn)練智能工藝生成專業(yè)大模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)典型軋輥產(chǎn)品的工藝路線、加工參數(shù)的自動(dòng)推薦與優(yōu)化,構(gòu)建自學(xué)習(xí)與適應(yīng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的能力,推動(dòng)工藝設(shè)計(jì)從“規(guī)則驅(qū)動(dòng)”向“智能決策”轉(zhuǎn)變。
? 工藝編制效率躍升90%:融合自動(dòng)推理功能,工藝編制時(shí)間從傳統(tǒng)模式的 2-3 天縮短至 2 小時(shí),效率提升超 90%,顯著加快新產(chǎn)品投產(chǎn)周期。
? 數(shù)據(jù)傳遞精度優(yōu)化:通過(guò)三維模型統(tǒng)一數(shù)據(jù)源頭,消除二維圖紙導(dǎo)致的信息傳遞誤差,實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)與制造執(zhí)行的精準(zhǔn)對(duì)接。
? 車間可視化變革:3DPDF工藝卡片的應(yīng)用,使車間操作從 “圖紙解讀” 升級(jí)為 “三維可視化指導(dǎo)”,降低操作門檻的同時(shí),產(chǎn)品一次合格率提升顯著。
? 數(shù)字化管理體系構(gòu)建:構(gòu)建了基于MBD的工藝業(yè)務(wù)模式,形成從設(shè)計(jì)到制造的全流程數(shù)字化閉環(huán),推動(dòng)軋輥制造向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化方向深度邁進(jìn)。
此次寶鋼軋輥工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)3DMPS項(xiàng)目,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、仿真分析、生產(chǎn)制造及數(shù)據(jù)管理等全方面的三維技術(shù)貫通。未來(lái),開目軟件將秉承長(zhǎng)期的戰(zhàn)略共贏原則,進(jìn)一步推進(jìn)與寶鋼軋輥的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的應(yīng)用合作,為中國(guó)鋼鐵工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。
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