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自动化、信息化在变速器齿坯锻造线中的应用

万里扬锻造工厂成立于2010年8月，拥有25条锻造线，专业生产各类变速器齿轮、轴等锻件，年产能可达8万吨。2015年锻造工厂积极践行“中国制造2025”的国家战略，全面实施“机器换人”的自动化、信息化改造。同年3月投入1000余万元，购买了20台安川机器人(MH12、MH24、MH50 三种型号)，完成9条齿坯类锻造人工线的自动化改造，并投入正常生产。2018年斥资1亿元，引入2条进口全自动五工位热模锻线(韩国HOSUNG热模锻3500t、德国SMS热模锻2500t)。在锻造两化的改造过程中，万里扬锻造工厂在慢慢探索符合自身情况的生产模式，以达到轻量高效，务实智能的目的。

两化与锻造融合的实践

2015年9月，万里扬锻造工厂开始导入物联网，进行信息化改造，目前所有8条自动化锻造生产线都通过物联网系统接入万里扬云服务器（图1)，相关信息采集以及人机物联有序进行，横向打通各部门之间、车间前后工序的联系，纵向打通各部门与生产现场的直接联系，如图1所示。

导入物联网系统以后带来的变化

⑴实现了无纸化办公：替代原先纸质点检、质检检测，通过报表形式展现，如图2所示。

⑵现场问题处理效率得到提升：当设备发生异常情况时（故障、质量异常等)，系统会根据所上报异常情况进行短信或微信通知相关人员及时赴现场处理，如图3、图4所示。

⑶通过物联系统直接将计划下发到机台，缩短计划流转时间。每天计划情况实时把控，车间透明化，如图5、图6所示。

自动化生产实现后的变化

⑴最大的变化是人员大幅度减少（图7)：单条线人员减少75%（由4人减到1人，且这1人只需做一些维护监管工作)，总人数减少61%。

⑵生产效率发生了一定的变化（图8)：1600t生产线效率提升21%，1000t生产线效率提升15%；630t生产线效率下降14%；400t生产线效率下降26%。

⑶人均产能大幅度提升（图9)：1600t生产线提升383%；1000t生产线提升359%；630t生产线提升245%；400t生产线提升197%。

安装调试阶段做了一系列改善工作

⑴设备布局、走线及原有设备的移位方案在安装调试过程中不断优化。

⑵为了送料更顺畅，对坯料进出的输送方案不断改进。

⑶为适应自动化生产，原下料方式及坯料规格做相应的调整。

⑷为了机械手有足够的活动空间，对冲孔模具结构进行改进。

⑸为了便于机械手顺利放置产品，对冲孔模具定位进行优化设计。

⑹为了防止产品粘模，对模锻斜度、圆角半径等模具结构进行改进。

⑺为了防止产品粘模，对石墨的配比方案做多次试验验证。

⑻为了机械手顺利取件，对模具顶杆结构做优化设计。

⑼为了解决机械手夹取鼓形圆饼（预锻压扁的坯料)经常掉料的难题，设计了多种形状的夹爪进行试验验证，最终定型。

⑽为了提高模具的使用寿命，对多种模具新材料进行试用跟踪。

尚未完全解决的问题

⑴自动线的维护保障问题。

1)机械手维护，机械手较为复杂，无论是硬件还是软件上，维护都是一个不小的难题。

2)感应器的保养，锻打工作条件较为恶劣，感应元件比较容易损坏。

⑵原有设备保障问题。

原有中频电炉、压扁及冲孔冲床、螺旋压力机等主要设备，基本都经过了5年左右的使用，如何系统维护保养，做到预防性维护，实现零故障，是充分发挥自动线效率的重要保证。现在各类设备故障率、停机率都较高，难以保障。

⑶模具保障问题。

1)目前我们齿坯类模具有1000多套，生产部门如何对接，做好模具的准备工作尤为重要。目前我们遇到的问题主要是模具准备不充分，尤其是易损件，临时维修，现场改制较多。

2)另外就是模具寿命不高。目前一般在3000～8000件，希望能有更好的模具材料，提高模具寿命（最好能达到1.5万～2万件)，少维修，少换模，节省时间。

3)如何实现快速换模，目前我们换产品的时间基本在1小时左右，能否在20分钟内实现产品的切换。

⑷服务团队建设问题。

现场需要配备一支高素质的服务团队（图11)，虽然一线操作工减少了75%，但是一组服务团队必不可少。现在每条线一个人，不能实现独自换模；设备、模具、质量出现问题如何在3分钟内得到快速响应，这支服务团队非常重要。团队如何打造？我们要培养什么样的人？这些都是我们感到很棘手的问题。

结束语

以上就是万里扬锻造工厂自2015年3月以来，自动化、信息化在变速器齿坯锻造线中的应用情况，自动化、信息化两化深度融合是大趋势，我们刚刚迈出第一步，要达到标准要求，仍然还有很长的路要走。

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