以卓越的信息技術,持續(xù)推動制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
隨著科技創(chuàng)新的不斷進步,制造業(yè)不斷往自動化、智能化、數字化方向發(fā)展,鋼鐵行業(yè)的工藝革新也成為了重構產業(yè)價值鏈的核心引擎。寶鋼軋輥作為鍛鋼軋輥領域的技術引領者,依托數十年行業(yè)積淀與創(chuàng)新基因,攜手開目軟件落地三維零件工藝設計3DMPS項目,以基于MBD的制造特征智能識別、工序模型自動推理、AI驅動智能工藝設計等前沿技術,實現了工藝編制效率躍升超90%,構建起知識驅動工藝決策的智能制造新范式,為鋼鐵裝備制造的數字化躍遷樹立了可復制的標桿樣本。
作為全球領先的現代化鍛鋼輥軸產品制造企業(yè),寶鋼軋輥科技有限責任公司(簡稱 “寶鋼軋輥”),其前身是始建于1960年的常州冶金機械廠,如今已發(fā)展為集冶金軋輥研發(fā)設計、生產制造、運維服務和綠色循環(huán)于一體的國家級標桿企業(yè),更是鍛鋼冷軋輥通用技術條件國家標準的制定者。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汽車用鋼、電工鋼等專用軋輥,性能均處于國際領先水平。
項目背景
傳統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系統和OA等辦公自動化系統滿足日常運營,管理系統相對分散。隨著業(yè)務的快速擴張與產品創(chuàng)新的不斷深入,傳統的二維工藝設計模式逐漸暴露出諸多弊端。
典型工藝復用的手段比較單一,靠人工經驗積累,容易產生誤差: 企業(yè)典型軋輥產品的工藝有一定相似性,典型工藝復用的手段單一,靠人工經驗積累,容易產生誤差。
管理系統之間的數據流不唯一,數據傳遞存在誤差: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據流不唯一,并產生數據傳遞的誤差。
二維工程附圖需手動繪制,效率低下:目前企業(yè)的二維工程附圖以人工手動的形式繪制,特征結構復雜、尺寸信息繁多,嚴重影響工作效率。
傳統二維工程圖不直觀、無法滿足車間操作者的需求:傳統的二維工程圖無法直觀顯示零件的特征結構、尺寸、工藝信息,難以滿足車間操作者的需求。
在此背景下,經過嚴格選型,寶鋼軋輥決定攜手開目啟動 3DMPS 項目,旨在通過對軋輥類零件三維模型的特征智能識別、典型加工方法智能推理,以及基于特征算法自動生成工序模型,構建一套結構化、可視化、集成化且實用化的三維工藝規(guī)劃和管理機制,最終實現基于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同效率。
實施方案
三維工藝一體化系統構建
在項目實施過程中,寶鋼軋輥業(yè)務和技術部門與開目項目團隊緊密協作,深入開展業(yè)務需求調研,確保項目方案精準貼合企業(yè)工藝與生產的實際需求。憑借開目在工藝設計與管理領域近30年的深厚積淀,打造了覆蓋全流程的工藝設計一體化系統。
制造特征智能識別,優(yōu)化工藝前端流程
剖析軋輥回轉面典型加工邏輯形成算法,實現一鍵識別制造特征。省去傳統回轉面加工復雜設計步驟,大幅提升工藝前端效率,減少人力時間成本投入。
結構化工藝推理,實現智能決策推理
依托三維模型特征、工藝信息及尺寸參數,自動遍歷生成含設備選型、工時核算、檢驗編碼的結構化工藝路線。以數據驅動替代經驗決策,規(guī)避人為失誤,實現工藝決策智能化。
工序模型自動生成,保障生產精準性
梳理企業(yè)工序余量規(guī)則融入算法,依余量數據自動生成高精度工序模型,充分滿足生產需求,確保生產過程的高效、安全與精準
輪廓編輯功能,優(yōu)化三維模型質量
針對有缺陷的三維模型,開發(fā)輪廓編輯功能。利用自相交、斷點、不閉環(huán)等缺陷識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。
多系統集成架構,構建統一數據生態(tài)
實現3DMPS 與PLM、MES、QMS等深度集成,以三維模型為數據載體,構建統一數據流傳遞路徑,實現工藝數據與檢驗數據的集中管理,打破信息孤島,強化工藝設計與制造環(huán)節(jié)協同。
價值成效
數字化轉型效益凸顯
經過聯合項目團隊不懈努力,寶鋼軋輥3DMPS項目建設取得了豐碩成果,不僅促進了工藝設計效率與質量的提升,也推動了鋼鐵行業(yè)軋輥制造工藝的數字化升級,為行業(yè)內其他企業(yè)提供了可借鑒的成功范例。
? AI驅動工藝智能生成:訓練智能工藝生成專業(yè)大模型,實現對典型軋輥產品的工藝路線、加工參數的自動推薦與優(yōu)化,構建自學習與適應新產品結構的能力,推動工藝設計從“規(guī)則驅動”向“智能決策”轉變。
? 工藝編制效率躍升90%:融合自動推理功能,工藝編制時間從傳統模式的 2-3 天縮短至 2 小時,效率提升超 90%,顯著加快新產品投產周期。
? 數據傳遞精度優(yōu)化:通過三維模型統一數據源頭,消除二維圖紙導致的信息傳遞誤差,實現工藝數據與制造執(zhí)行的精準對接。
? 車間可視化變革:3DPDF工藝卡片的應用,使車間操作從 “圖紙解讀” 升級為 “三維可視化指導”,降低操作門檻的同時,產品一次合格率提升顯著。
? 數字化管理體系構建:構建了基于MBD的工藝業(yè)務模式,形成從設計到制造的全流程數字化閉環(huán),推動軋輥制造向智能化、標準化方向深度邁進。
此次寶鋼軋輥工藝數字化設計3DMPS項目,助力企業(yè)實現了從產品設計、工藝設計、仿真分析、生產制造及數據管理等全方面的三維技術貫通。未來,開目軟件將秉承長期的戰(zhàn)略共贏原則,進一步推進與寶鋼軋輥的數字化轉型的應用合作,為中國鋼鐵工業(yè)的高質量發(fā)展貢獻更大力量。
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