【MFC原创】迅镭激光：打造自动化和智能化钣金工厂

原创 刘明星李建王思杰 MFC金属板材成形之家

2023年工博会MWCS展期间，各大钣金设备企业纷纷展示了自动化和信息化的最新成果，成为今年展会的亮点之一。那么，钣金行业的自动化和信息化是否进入大爆发时代了呢？带着这个问题，MFC杂志采访了迅镭激光的相关负责人，通过访谈业内头部企业来了解行业变化。

迅镭激光

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钣金自动化和信息化提了很多年，最近三年的情况是怎么样的？

迅镭激光

最近三年来，激光切割机的单机竞争激烈，切割设备企业纷纷加大自动化和信息化产线的研发，或成立自动化部门，或并购自动化专业企业，或与自动化企业达成深度合作，以整线增加竞争力。在这股风潮下，钣金自动化和信息化的投资门槛不断降低。

以前只有规模较大的加工企业和主机用户有实力进口昂贵的自动化产线，进行信息化管理，这块市场是外企最后少数堡垒之一，但如今也正在被攻克。

国产化水平上来之后，中小微企业做单机或多机的自动化产线，处在供应链的钣金企业或者主机厂的钣金车间上自动化整线，进行信息化管理都不再是奢侈的事情。和激光切割机的单机一样，整线的价格也在不断下降，整个行业已经进入国产自动化的大发展的初级阶段，纯粹进口的整线的价格也在快速下降，以至于不得不在中国贴牌自动化设备以降低成本。

迅镭激光作为激光领域的代表性头部公司，在自动化、智能化领域不断深耕，针对不同行业，成功打造了多条钣金加工自动化产线，帮助行业客户智能升级、高效生产。

钣金加工智慧工厂

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钣金加工企业和主机企业对自动化的需求有什么不同？

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不管是企业的大小，实现有效的自动化都能减少人工使用，保证产品质量的稳定性和一致性。如果单一产品的量足够大，生产效率也会大大提升，缩短交货期。

目前激光切割机配自动化的主体大多是中小企业加工企业、钢材超市和配送中心企业，这类企业面对的客户较多，订单是多品种、小批量，只需要单机的上下料自动化就够用了，可以替代人工上下料、存储和搬运，兼顾生产效率。这种最基础的自动化可以对薄板进行分层、测厚、吸盘独立控制，抓取各种尺寸的材料。

另外就是供应链钣金加工企业，他们有相对集中的客户，订单少、大批量，生产计划较强。还有就是主机厂的钣金车间，不同于供应链企业，它往往是现代化的智造工厂的加工模块，是漫长的生产线的一个链条，要适应整个工厂的生产节拍，按时、按质量、稳定地提供零部件。这两种客户都需要多台激光切割机联线全自动化生产线，可以配单列或者多列的料库，结合AGV小车，进行无人化生产。

迅镭激光ATR系列板材切割自动化生产线搭载自动上下料系统，均可以针对以上不同类型企业的不同需求进行产线的高度匹配。

ATR系列

ATR-A系列

(串联式上下料)

占地面积小，布局便捷方便

板材厚度：1mm~8mm

最大支持联机数量：1台

ATR-B系列

(并联式上下料)

应用性广，适用于更多的生产场景，扩展性强

板材厚度 ：1mm~16mm

最大支持联机数量：2台

ATR-E系列

(悬臂式上下料)

经济简洁，拓展性强，运行高效，适用于轻薄板

板材厚度：1mm~4mm

最大支持联机数量：2台

ATR-H系列

(双层上下料)

双层自动上下料，适用于多机联动，生产节拍快，效率高

板材厚度：1mm~16mm

最大支持联机数量：4台

ATS系列

ATS-A系列

(自动分机械手)

适应薄板不同规格板材分拣，降低人工成本，提高分拣效率

板材厚度 ：1mm~8mm

最小分拣零件尺寸：150mm*150mm

ATS-H系列

(自动分机械手)

适应不同规格板材分拣，降低人工成本，提高分拣效率、扩展性高

板材厚度：1mm~16mm

最小分拣零件尺寸：150mm*200mm

自动化上下料系统+自动切割系统又可以和前端的自动料库系统、后端的AGV物流系统、自动折弯系统、自动焊接系统，乃至后续的表面处理系统结合成全自动化的钣金生产线。

每一个模块都有扩展接口，能够扩张产能，贯穿前后系统成为整线。

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迅镭激光的钣金智慧工厂的构架是怎么样的？

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结合这张图，这是我们典型的一个智慧工厂的架构，包括上中下三个层次：

第一层是上层系统：包括仓储、MES、套料和SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。

流程大概是这样的：

第一步，MES派单下发加工列表信息中控；

第二步，套料软件给出加工程序和材料，数量信息以及包含打标信息的文件，对接方式是共享文件夹；

第三步，根据加工作业调度设备加工；

第四步，中控加工完成给MES报工，对接方式是通过数据库中间表，中控更新表内容。

而SCADA系统则通过OPC UA标准的工业通信获取设备信息，包括设备状态、加工任务状态等。

第二层是中层系统：包括电子看板：显示加工任务进度，显示机床状态，显示需要上料的板材(人工上料情况下使用)；中控服务器，OPC服务数据库；中控系统操作界面。

第三层是下层系统：主要是板材平面库、激光生产线和成品输送线。具体流程：根据中控面板提示，人工上料到RGV（轨道制导小车，TCP/IP通信），经过打标机（TCP/IP通信）、上料(OPC/ADs)、切割(OPC/ADs)、下料(OPC/ADs)、成品输送(OPC)。

迅镭激光从原先的只提供下层设备的激光切割机单机，进而扩展到下层系统的整线，现在一直覆盖了中层系统和顶层系统，为全球制造业提供完整的智慧钣金工厂解决方案。

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迅镭激光的智慧工厂方案有成功案例吗？

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迅镭激光已经成功地在多个行业实施了钣金加工智慧工厂，工程机械巨头徐工集团、三一重工、山河智能；电力电气知名企业天铂电力等都使用了我们的自动化钣金加工生产线。

以山河智能为例，迅镭激光针对客户需求，迅镭激光将多台设备整合到一条生产线，搭配切割机、下料机、打标机、机械手、上下料系统、板料等6个种类共20台设备形成了一条智慧落料生产线。

这套智慧激光落料生产线采用切割单元岛的布局方式，整条线体一共分为三个切割单元岛，每个单元岛配备两台15000W激光切割机、一套高速龙门自动打码设备、一套自动上下料设备，在切割机工作平台完成上料、切割和下料全过程，自动化程度非常高。

特别值得一提的是：迅镭激光采用了更为先进的全覆盖式电永磁下料方案，该技术为行业内首次应用。

在山河智能智慧下料中心，只需要少数的员工在做生产信息的核对以及材料的准备工作。产线能够准确的控制上板、切割、下料、输送的自动化，实现整条产线少人化，管理效率很高。生产线可以完成孔和槽的切割，减少了钻孔、镗铣等工序，而激光打码、划线的功能，则减少了铆装、折弯、机加划线等工序，同时，下料速度非常快，能够达到10-20m/min，精度达0.1mm，显著提高了智能山河的生产效率。这条自动化产线也是目前国内首条由6台激光机切割机联动的自动化下料生产线。

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这条生产线的中控系统有什么特点？

迅镭激光

这套智慧生产线的中控系统采用了定制化的E-ATS系统，这是整个生产车间的“神经中枢”，具有控制、监控、数据采集存储、逻辑运算等功能。

具体实现如下功能：

对接ERP（企业资源计划）、MES（制造执行系统）、RP（后台管理系统）等上层管理软件，提供实时数据；

具有编制加工计划列表的功能，管理人员可以根据MES系统下发的订单编制生产加工计划，现场设备基于此计划进行生产加工；

物料存储管理，对现场原材料区的物料信息进行管理；

物料调度管理，根据生产计划为每台激光切割机分配切割材料；

产线运行数据监控，实时监控现场设备的加工数据，比如：当前加工任务、剩余加工任务、设备运行时间、剩余加工时间等；

向激光和分拣机器人下载加工程序，以供产线设备自动调取程序加工；

中控系统平台还安装有分拣机器人板料位置识别软件以进行离线编程，方便智能。

ATS中控系统还拥有定制化管理看板，包括订单管理看板、任务管理看板、设备管理看板、生产管理看板。通过这四大看板，客户变可以轻松掌控每个订单的进度，达到调整产能、优化产能、提高产能的效果。

有了平面板材行业的成功的案例，我们在管材加工行业也实现类似的智能制造。这样的应用正在工程机械、新能源汽车、新能源、钢结构、造船、电力电气、新能源等行业铺开。

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这样的钣金加工智慧工厂将给行业带来哪些变化？

迅镭激光

现在中国的制造业很多行业产能过剩，价格战是大多数企业要面临的挑战。怎么办？只能在各个环节降低成本，尽可能削减人工，提高厂房和设备的利用率，通过先进的信息化水平，连通供应商和客户的管理系统，和客户深度绑定，深度介入上下游的设计、制造、存储和物流等诸多环节。

多年以来，钣金企业的切割、折弯、打磨等工作繁重且单调，对年轻人的吸引力有限。而未来的智能工厂里，那些精通编程、制图和复杂项目管理的复合型人才将有更多的工作机会，更多复杂、批量无论大小的产品都能以合理的成本制造出来。

迅镭激光的多元化组合柔性制造生产线采用了模块化的设计，可集成:料库系统 + 自动上下料系统 + 激光切割 + 智能分拣系统 + 自动去毛刺 + 自动校平 + 自动折弯+智能焊接系统+ 自动表面处理等模块。

客户可以根据自己的产品特点、投资实力，一步步完善自己的产线，因为所有的模块都预留了扩展的接口。而企业的管理者、销售人员、技术和生产人员也能精准地掌握原材料、半成品以及成品实时数量，对整个生产过程及生产信息了如指掌。迅镭激光正在完善智能化工厂的各个环节，帮助我们的客户获得更大的竞争力！