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中國一汽

汽車 模具制造
中國第一汽車集團有限公司(以下簡稱中國一汽)是國有特大型汽車企業集團。前身為第一汽車制造廠,是國家“一五”計劃重點建設項目之一。1953年奠基,1956年建成投產并制造出新中國第一輛卡車(解放牌),1958年制造出新中國第一輛小轎車(東風牌)和第一輛高級轎車(紅旗牌)。一汽的建成,開創了新中國汽車工業的歷史。

一汽模具:世界一流制造企業的數智化轉型制霸之路

敢為人先,業內最早實現模夾一體化制造

為了實現打造“中國最強,世界一流”的汽車工裝服務型數字化智能制造企業的愿景,多年來,一汽模具踐行“技術信息化”、“管理數字化”、“設備現代化”、“經營國際化”的戰略發展理念。隨著一汽模具品牌效應、產品質量、制造工藝水平的不斷增強,其智能工廠建設的每一項“動作”都被視為行業發展的方向標,成為眾多向往先進制造企業的效仿對象。作為最早一批與一汽模具展開數字化項目合作的益模,多次推動一汽模具智能工廠建設落地。

 

一輛汽車從車體設計到工裝制造都應遵循統一原則,這對一體化程度要求非常高。因為一體化的發展有利于企業對車身質量、成本、周期進行全面控制,在21世紀之前,中國的模具、焊夾部門或企業大多各自為戰,互相之間難以溝通,許多問題都會滯留到生產準備階段,這嚴重制約了白車身的產品質量與產出周期。

 

一汽模具溯源于一汽工具廠沖模車間和夾具車間,1999年7月9日轉制為一汽模具制造有限公司,改制后的一汽率先建立起轎車整車模具制造技術平臺,并成為當時國內最早實現模夾制造一體化的企業。

 

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在為一汽集團全系產品及國內眾多知名主機廠提供所需模具和焊裝產品的同時,一汽模具積極投身國際市場競爭,同大眾全球、德國奔馳、捷克斯柯達模具廠、德國EBZ公司、德國TKSY公司、美國Datum公司、菲亞特全球展開密切合作使公司核心競爭力和品牌國際影響力得到全面提升,同時,白車身試制業務的開展在豐富公司產品線的同時也保證了各主機廠車型從研發到批量的全過程工裝供應。隨著一汽模具在模具產品、焊接夾具產品、模夾一體化集成產品、技術創新的應用等方面突飛猛進的發展, 國內外市場都發生了巨大變化。

數字化管理,開啟智能工廠第一步
為了鞏固技術和管理上的競爭優勢,一汽模具需要更先進、智能的數字化工廠這一堅實的“后盾”,而支撐這一切的內在根基是數字化研發、制造和管理水平的不斷提升。彼時積累了大量的制造技術經驗數據的一汽,在同行紛紛開始投身模夾一體化的時候21世紀初期,已經具備建設數字工廠的基礎。

 

當時一汽模具車間同時在制的工件工序平均有 20 萬~30 萬個之多,靠人工已經無法合理安排生產,除此之外一汽模具還受產品變更、質量事故、車間之間的委托加工等影響,管理難度非常大。

 

2005年,國內當時專門做模具行業管理軟件的企業,益模算是頭一家,因為益模背靠華科材料成形與模具技術國家重點實驗室的強大專業背景,以及做國產自主軟件的熱忱,一汽模具選擇與益模合作,以實現精益化管理。雙方通過對白車身工裝產品的特點和對工作流程的梳理,對模具生產過程中的關鍵環節進行了系統開發和實施,構建起了適合一汽一汽模具企業生產特點的信息化管理體系,并在實際應用中取得了良好的效果。

 

通過益模模具MES系統,一汽模具從項目主計劃到部門月計劃再到車間作業計劃(分解到每一班組人員及機臺)、驗收計劃(內驗收、外驗收)等全流程都實現了智能化管理,與生產相關的各級管理人員可以通過模具MES系統的計劃跟蹤體系比較實際和計劃執行的差異,及早發現處理異常問題,除了對加工裝調工時進行統計外,在系統內還可以對制造過程中錄入的質量問題進行匯總分析,便于整體工裝產品的信息統計。

 

模具MES系統的成功推行,讓一汽模具享受到了數字化轉型帶來的紅利:模具質量提升了 15%、工藝編制效率提升了50%,生產計劃對號完成率達 90%、延期模具減少了 25%、設備稼動率也從原來的 60%提升到80%,益模模具MES系統的導入給一汽模具帶去了質的飛躍,也為雙方持續穩定的合作奠定了重要基礎。

勇立潮頭,合力打造業內首個小件產品柔性制造標桿車間
人力成本上漲是制造業面臨的“老大難”問題,作為行業龍頭企業,盡管一汽模具依靠自身的實力可以消化部分成本上漲影響,但是小件加工自主配套能力不足引起了一汽模具高層的擔憂,根據公司整體產能需求,模具產品有40%的小件需求,焊裝產品有80%小件需求,而這些小件零件加工工時普遍較長,且零件硬度較高,在加工過程中難免會出現斷刀、刀具磨損嚴重的狀況,一旦出現這種情況,需要停止當前工序,換刀后重新啟動程序從頭開始,長時間的空跑大量占用機床時間,加工效率低。

 

Tips:一汽模具小件是指汽車覆蓋件沖壓模具的小型零部件,如鑲件、滑塊、斜楔等。

要減少對人工的依賴,把生產能力和質量牢牢掌握在自己手中,自動化能力的建設是關鍵的一環。為此,一汽模具以小件零部件作為試點,與益模開始謀劃打造小件加工智能制造車間。


2022年,經過6個月的線體搭建,由9臺加工設備、1組預調單元、30多米軌道構成的全自動柔性智能制造生產車間一期項目成功投入運行,正式宣告國內首個小件柔性智造標桿車間落地。車間以減人增產為目標,通過多工序多機床的柔性自動化技術、線內APS排程、廠內AGV物流、在機檢測等技術,幫助一汽模具解決了計劃管控難、人工依賴多、設備閑置率高、生產效率低等生產制造難題。

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亮點一:線內APS排產

一汽模具小件柔性智造標桿車間根據模具MES系統下發的工藝、工序、工時指導自動化運行,自動化系統進行物料計劃統計、編程任務分配、預調任務計劃、刀具準備、機床狀態、加工計劃、物料搬運等任務分配,在線體內實現9臺機床按節拍多工序排產加工。同時,當機床完成自動化加工后,會自動向模具MES系統報工,模具MES系統會根據反饋統計出零件的程序工時、設備工時等信息。

 

亮點二:實現換刀連續加工

當車間出現斷刀換刀的情況后,可人工干預勾選已加工程式,機床自動從斷刀工序繼續加工,線體的柔性化設計,大大節省了時間,提高了機床加工效率。

 

亮點三:任務驅動式AGV

以生產任務狀態及交期需求調度AGV柔性配送,打破傳統點對點,固定式、呼叫式配送,避免配送過剩、配送不及時、配送不匹配。AGV物流小車在預調單元與線體之間可進行待加工件、加工完成件、異常工件轉運。同時,車間使用雙傳感器監控物料的準確定位,確保AGV物流小車穩定運行。

 

亮點四:3D輕量化檢測報告

在加工檢測環節,自動化柔性生產線可通過工單裝夾功能,高效確定工件大致位置,無需人工干預取點,減少人工出錯概率。在加工完成后,機床自動啟動在機檢測,并自動生成3D輕量化檢測報告,查看方便且支持修改。

 

亮點五:車間數據采集
整個車間通過設備聯網數字采集系統,實現了生產數據采集和分析,并通過車間看板實時展示,不僅可呈現當前任務計劃、零件交期、加工進度、設備狀態、產線負載、人員工時等信息,還能動態展示后續加工任務信息,生產進度及任務一目了然。與此同時,9臺機床內部設置了加工視頻監控,可以實時“監工”加工異常,機床自動化上下料、AGV運行情況,還支持錄屏回放,生產流程透明可追溯。

 

通過小件柔性智造標桿車間一期項目的推行,一汽機床設備稼動率從不足60%提升至90%以上,零件加工效率同步提升20%以上,減少甚至取消了零件委外加工,車間人員由原來9人減少為3人,小件加工的盈利效益達到最大化,為構建更全面、先進的柔性智能制造車間打下了堅實的基礎。

 

一汽模具小件智能加工柔性線車間的竣工,使得一汽模具在多方面達成了行業首次和領先,誕生20多項專利申報:

TOP 4項行業首次

NO.1 第一條汽車沖壓模具自動化加工線

NO.1 第一個中央預調站自動化單元

NO.1 第一條實現機器人快速定位、快速拆裝更換的自動化線

NO.1 第一條通過AGV自動接駁的模具自動化加工線

 

未來,一汽模具將實施二期大件自動化項目,將在數字化發展方向全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平。

宏圖大志,助力民族汽車工業走向世界
作為民族汽車品牌的先鋒潮流,中國一汽自成立以來立下了不少豐功偉績:1956年中國第一輛解放牌汽車下線,結束了中國不能生產汽車的歷史;1958年第一輛東風牌轎車研制成功,同年第一輛紅旗牌高級轎車下線;2005年率先開啟數字化轉型;建立行業首個小件柔性制造車間……這些不斷夯實中國民族汽車工業“第一次”的背后,都體現了一汽以提高行業整體競爭實力為目標,服務支撐民族汽車工業發展,懷抱國際化的宏圖大志,追逐模具強國的熱血夢想。

 

智能工廠的建成是生產、運營、管理等數據的集成,要圍繞企業的中長期發展戰略,根據自身產品、工藝、設備和訂單的特點,合理規劃智能工廠的建設藍圖,一汽模具的數智化轉型歷程,是信息技術與工業化進程逐步融合、相互促進的過程,益模將與一汽模具繼續攜手同行,共同書寫車廠數智化轉型升級的新藍圖。

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