【MFC原创】大族激光智能装备：激光切割“智能+”先行探索者和实践者

原创 MFC&大族激光 MFC金属板材成形之家

2021 年 12 月 28 日，工业和信息化部等八部门联合印发了《“十四五”智能制造发展规划》，规划提出，到 2025 年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到 2035 年，规模以上制造业企业全面普及数字化网络化，重点行业骨干企业基本实现智能化。

激光切割技术作为一种先进的加工技术，已广泛应用于汽车制造、轨道交通、船舶制造、钢结构等各类制造业中，不仅大大提高产业的生产效率，促使产品更新换代速度加快，也为实现工业的自动化、智能化、现代化提供了新的可能。

大族激光智能装备集团有限公司，作为国内最早研发生产激光切割机的激光智能装备服务商，立足高功率激光切割技术，持续探索自动化、智能化、高端化制造，在智能制造领域不断取得突破性应用和进展，为国内众多知名制造企业提供数百套智能化切割装备，为中国智能制造转型升级提供了强有力的实践基础，也打破该领域被国外少数设备制造商垄断的局面。

智能化布局由来已久

大族激光智能装备集团是大族激光全资子公司，是全球具综合性、专业性、先进性的激光智能装备服务商，为智能制造领域提供多方位的激光切割装备及其自动化解决方案与服务，业务覆盖全球 100+ 个国家和地区，国内外辖 180 余个办事处，为全球 3万个规模以上工业客户提供高品质产品与优质高效服务。

大族激光智能装备集团的智能化布局之路可谓由来已久。事实上，从开始研究光纤激光切割技术，大族激光智能装备集团便融入了柔性化、智能化的理念。2009 年，大族激光第一代光纤激光切割机 G3015F 正式问世，成为国内激光行业光纤激光切割机最早的雏形，也为激光切割自动化、智能化奠定了基础。大族光纤激光切割机以运行成本低、薄板切割速度快、适用于高反射材料切割等功能亮点，一经推出便获得了市场强烈关注，短短几年内便由江浙沪地带铺向全国各地，由厨具、电气、电器、汽车行业推广到机车、石化、工程机械等行业。与此同时，一些国内大型知名企业陆续提出柔性化、自动化加工需求。

应国内市场需求，大族激光智能装备集团把多台可以调整的激光加工机床与柔性制造系统联结，依靠计算机管理，使得两者完美配合，这便是早期的激光切割柔性生产线。现在智能化生产线做到了从编程到材料供给、切割、工件搬运的自动化运转，大大降低了工人的劳动强度，并且实现了的无人运行和无人值守功能。激光切割柔性生产线不仅能加工较大批量不同规格的零件，特别适合大批量的柔性化生产，也能适应钣金件产品更新换代快、多品种和个性化的趋势，有效满足客户的自动化生产需求，也为国内工业自动化生产技术提供了标准范例。

加速布局，智能化系列全场景覆盖

2015 年，我国提出“中国制造2025”战略，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国迈向制造强国，还前瞻部署了新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车等重点突破的十大战略领域。这就要求企业提升自主创新能力，掌握关键核心技术。

大族激光智能装备集团以振兴民族品牌为己任，始终坚持“强大民族 装备世界”的使命，在强国目标的引领下，公司聚焦自动化、智能化、高质量制造，不断加大创新投入力度，持续推进信息技术与先进制造业的结合，并逐步推出系列自动化解决方案。如今，大族激光智能装备集团已实现多类型自动化解决方案的批量化智能制造，其“智能 +”系列解决方案涵盖从普及型自动化产品到大型智能化工厂，为国内众多知名制造企业提供了数百套智能化切割解决方案，为中国智能制造转型升级提供了强有力的实践和应用基础。

自动化入门级“选手”

我国中小制造企业数量庞大，是智能化转型洪流中的主角之一。与大型企业相比，中小企业受制于自身规模、资金、技术、人才和场地等资源受限，智能化转型更为不易。大族激光智能装备集团深入了解客户需求和痛点，为此类客户推出 SLU 系列单机上下料机。SLU 系列单机上下料设备由低位原料小车、高位成品小车、自动上下料一体机械手、激光切割机、安全防护栏等组成，可根据排产计划自动取料、自动上料、自动加工、自动下料、自动收集等工作任务，实现从编程到原材料上料、切割、切割后工件及废料的搬送。其布局紧凑，占地面积小，小微企业场地狭小受限难题迎刃而解。SLU 系列搭载了大族激光智能装备集团自主知识产权的智能总线控制系统，中控电脑一键控制，可实时监控设备状态和生产进度，随时随地掌控全局。

作为金属板材自动化生产的入门级“选手”，SLU 系列单机上下料机也融入了大族激光智能装备集团多项先进性的、人性化的功能设计：板材智能分层测厚功能，灵敏测厚，精准分层，确保单次单张生产，防止生产过程中误切板材；单个吸盘独立控制功能，分区选择灵活，适用原材料幅面规格多样；支持在线（自动）、离线（手动）两种生产模式，根据生产计划灵活调配，逐步适应自动化进程，有效提升容错率。SLU 系列设备消除了中间人工上下料、储存和搬运的环节，大大提高生产效率，减轻劳动力负担，减低生产成本，让小型企业也能轻松实现自动化生产。

SLU 系列单机上下料机

无人值守，跑出生产加速度

近年，我国制造业各行业面临不同程度的“用工荒”难题，加速了制造业向自动化、智能化转型升级。大族激光智能装备集团的 ALU 系列无人值守全自动上下料系统以自动化省人力，以及紧凑布局省空间的显著优势，受到了众多制造业企业的青睐。ALU系列生产线区别于半自动化，可无人值守，实现多台切割机连线全自动生产，能针对中厚板（≤ 20mm）进行自动上下料。生产线所包含的激光切割机、自动上下料系统、智能任务调度系统以及生产监控管理系统，均由大族自主研发，可达到高度的信息融合，激光切割机和自动上下料系统能更好地实现无缝对接，软硬件系统能够严格保证生产的高效率、智能化和稳定性。

ALU 系列生产线总体控制系统分为上下料控制系统、切割机数控系统和 FMS 智能调度控制系统三部分。其中，自动上下料控制系统采用德国PLC 控制器，各系统通过 ProfiNet

协议搭建组成，遵循 IEC 国际标准，程序结构模块化、标准化，通用化，升级方便；具备良好的自诊断和自处理功能，提供欠料预警等丰富的异常监控和报警功能。

FMS 智能调度控制系统，支持静态和动态任务调度模式，协调自动上下料和机床有序自动化运行，高度柔性自动化加工、可配置程度高。 ALU系列生产线，从生产排程、编程、原材料存储、上料、测厚、切割、下料到废料转运，支持全自动化生产，自动调度分配生产计划，预上料、预下料功能不间断给切割机自动上下料，比普通半自动生产线效率高 35%-50%。

ALU 系列生产线的料库补料台具备称重、限高功能，防止员工操作失误，确保安全迈入自动化的第一步。上下料机械装置均由高功率大扭矩伺服电机控制，选用经典齿轮齿条传动结构，动作精准，上下料节拍快；上料装置配备防坠落功能，防止因异常断电断气使板材脱落。自动料库可自动供应原料板材，实现板材按照厚度分层管理，按照计划自动搬运和备料，最多可实现过百吨的原材料的自动存储。另外，生产线还设有安全防护栏，各种安全联锁开关，防止系统全自动运行时人员误进工作区域，保证系统安全运行。整条产线设计统一，布局整齐有序，配置阁楼搭载切割辅机，走线规范整齐，结合自动化运行，参观性极佳。

客户需求是企业发展的原动力，大族激光智能装备集团始终以客户需求持续创新，ALU 系列生产线为模块化设计，为客户的个性需求保留了更多可能性：可按所需自由组合部件，例如可选配原料小车，单列、双列、多列料库，以节省成本或提高效益；预留扩展接口，可根据后续产能情况延长产线，增加机器，实现 1 拖 N；为后续智能化数字车间铺垫。

ALU 系列无人值守全自动上下料系统

料库

数字化车间，智能制造主战场

“中国制造 2025”中明确提出：推进制造过程智能化，在重点领域试点建设智能工厂 / 数字化车间。数字化车间建设是智能制造的重要一环，是制造企业实施智能制造的主战场。为适应智能化发展趋势、满足客户需求痛点，大族激光智能装备集团研发了 HansAPC-FMS4.0 柔性控制管理系统（工厂级），打造具备自动化、智能化和数字化的整体解决方案。HansAPC-FMS4.0 系统是集生产订单管理、产线任务控制以及数据采集分析为一体的柔性制造执行系统，适用于整个工厂或车间的多生产线、多工序、多设备、多系统的管理与控制。其特色功能包括：

支持多工厂、多工作中心和多工位自主配置；

支持工艺路线、多工序拆单自主配置，工艺路线兼容并行、串行工序；

订单、工单、派工单全方位管理，以及车间级多工位任务动态智能排产；

工单余料及时对冲，次品一键自动补单；

提供物料需求清单计划，指导开卷；

设备台账信息一目了然；

支持立体仓库、ATC 料库、线边仓等仓储管理；

方便快速的 ERP、CAM 等系统集成；

支持不同厂家、不同设备类型的接入；

提供生产实绩管理和设备状态车间看板。

以大族激光智能装备集团某个客户应用为例。大族激光智能装备集团基 于 HansAPC-FMS4.0 柔 性 控 制管理系统为该客户打造了一个智能化板材落料车间，车间采用了多台冲剪复合，多条大族一拖二激光切割生产线，以及全自动开卷机和数十列立体料库，整个车间实现了全自动化的开卷、仓储出入库、自动上下料以及自动加工；生产任务、加工实绩、设备状态等数据交互和控制完全数字化和可视化；同时实现了不同厂商设备的控制系统和该客户的 SAP 系统、MES 系 统、LES 系 统 以 及 PLM 系统全流程的系统打通。智能化板材落料车间项目建成后，该客户的生产效率、资源综合利用率大幅提升，运营成本和不良产品大幅度下降，企业的创新实力和品质优势进一步凸显。

HansAPC-FMS4.0 柔性控制管理系统将生产所用的生产设备与设施，进行互联互通、智能化的管理，实现信息化和工业化的深度融合，使整个智能化生产线集成钣金制造、厚板结构件制造多道工序自动连线，涵盖开卷较平、原料存储、上料、加工（打标、切割、冲剪复合、折弯、焊接等）、下料的多种工序自动化生产，实现高效、高质、绿色、低成本的生产模式，有效提升企业竞争力。

高低位双层分拣车

大型智能化板材落料车间

“智能＋”探索与实践，永不止步

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。大族激光智能装备集团于 2009 年推出第一台光纤激光切割机，十余年依托研发、持续创新，引进国内外精英人才，拥有一支集激光切割、机械控制、自动化系统集成等复合研发队伍，成就多项核心技术与丰富应用经验，成为国家首批智能制造试点示范基地、国家高新技术企业、激光行业国家标准制定单位等。作为中国激光智能装备领域重要的支柱企业，加强产业科技创新，突破关键核心技术及装备，助推制造业智能化转型，大族激光智能装备集团集团责无旁贷、义不容辞。

与光同行，智造未来。大族激光智能装备集团将立足高功率激光切割技术，聚焦自动化、智能化、绿色化，持续加强关键技术、关键零部件、关键生产工艺的研发创新，不断探索中国智能制造创新之路，赋能轨道交通、汽车制造、工程机械、农业机械、电梯制造、钣金加工等千行百业转型升级，在助力实现强国制造与双碳目标的路上贡献数智力量，走好新型工业化之路。