「智造」第 1 期：锻造行业智能制造规划

作者：尹少平

【摘  要】体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造，智能制造是将物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与先进自动化技术、传感技术、控制技术、数字制造技术结合，实现工厂和企业内部、企业之间和产品全生命周期的实时管理和优化的新型制造系统。

【关键词】锻造行业，近净成形，智能制造， 信息平台

01

锻造行业智能制造需求的信息平台驱动

1.智能制造环境的需求驱动

随着新一轮工业革命的到来，云计算、大数据、物联网等新一代信息技术在未来制造业中的作用愈发重要。所以，需要在“两化”融合的基础上，以加快新一代信息技术与制造业融合为主线，实现“中国制造 2025”的阶段性目标。“中国制造 2025”将智能制造作为主攻方向，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，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控。

2.近净成形项目的需求驱动

锻造行业目前积极推进近净成形智能制造项目，在中国制造 2025 的背景下，中国锻压协会成员企业大都利用优势（技术和生产）也积极开展智能生产管理。

• 利用虚拟制造和网络制造技术

• 模拟成形工艺参数

• 机器人和机械手

• 生产过程自动化

• 产线段和控制技术

3.生产计划的执行和反馈需求驱动

通过分层、分级计划层次完成，计划人员可以交互地指定一些计划途径来平衡生产能力。识别企业的真正约束（瓶颈)，基于瓶颈约束来建立生产计划；“缓冲”的管理；瓶颈的产出率的控制。

4.设计制造一体化需求驱动

设计制造一体化是以数字化设计制造为基础，设计和制造协同工作的生产模式，它超越了传统的设计与制造观念，其内容涵盖了市场需求、创新设计、工艺技术、生产过程、质量监控、产品销售、市场反馈等在内的产品生命周期的全过程。

5.生产车间成本进行独立核算需求驱动

各个生产车间成本进行独立核算，核算结果做为年终各车间业绩的考核依据

由锻造车间转过来的锻件按定价做为数控车间购进材料的成本，加上本车间生产发生的各项支出，做为本车间生产产品的成本，本车间生产的转入下一车间的半成品，按定价做为本车间的销售收入，这样每个生产车间都能很清晰地知道自己的盈亏及成本控制缺陷。各车间控制并负责自己的费用支出，月底由财务来核算各车间是否亏损，目的就是要控制成本，消除不必要的耗费。

02

锻造行业智能制造信息平台建设路径

对于锻造企业来说，管理的重点在于快速响应客户订单的需求，提高利润，降低库存资金，准确合理的排产计划及精确的成本控制，主要集中在以下几个方面：技术、采购、库存、生产、营销、财务等业务环节应紧密衔接、数据信息及时充分共享。

基于锻造企业快速发展的愿望与企业的特征，特别是上述几大需求驱动对锻造企业的挑战，企业迫切需要建立明确的信息化平台发展战略，在“总体规划，分步实施”策略下逐步完成企业的信息平台建设，最终实现智能制造，为迎接未来挑战，实现企业发展目标提供坚实保障。

03

锻造行业实现智能制造的全面信息系统的集成

构建锻造行业企业自己的管理、设计与制造等各专门领域的应用系统，实现内部管理的全面信息化。应用系统具体包括：

• ERP（企业资源计划）系统：它实现锻造企业物流与资金流的全面集成管理，具体功能包括财务管理、销售订单管理、采购管理、库存管理、生产管理、人力资源管理、设备管理、质量管理、行政办公管理、决策分析管理等；

• PDM（产品数据管理）系统：对锻造企业新技术研究院的研发体系、研发全过程以及研发结果的全面管理，以加强锻造企业对新技术、新市场的全面捕捉与快速反应能力，体现锻造企业不断创新的企业文化与发展策略；

• MES（制造执行管理）系统：它帮助实现生产过程的自动化监控；具体功能包括工单执行管理、在制品管理、质量监控、工序管理、工时统计、设备监控，同时还包括立体仓库、数据采集条码系统等应用系统。

  
  

04

锻造企业实现智能制造需求的变革

1. 锻造企业实现智能制造对热模锻造生产线的变革

基于 Profibus-DP 总线实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。

2. 锻造企业实现智能制造对生产计划要求的变革

当生产计划释放后，生产订单下达到各生产厂，产品的工艺路径、质量标准和要求、客户特殊需求等均下达到每个工作岗位，计划投料、计划投料量、计划生产时间、计划产量等信息也同时下达到每个工作岗位,这些数据构成了定单计划成本的定额信息

3. 锻造企业实现智能制造对生产方式要求的变革

智能制造包括了产品快速设计、集成仿真、设计制造协同、敏捷制造、自动化物流、精益生产、智能装备、自动化计量等应用技术，支撑智能制造的核心技术是信息技术、工业网络、智能装备和自动化技术，基于模型的产品全生命周期管理是智能制造的灵魂，大规模定制生产方式是智能制造的本质。

4. 锻造企业实现智能制造对生产工艺要求的变革

少无切削的锻件，在对零件传统成形工艺和零件结构分析的基础上，提出了闭式热锻一步成形工艺及对应的模具。

结 论

本规划主要针对锻造行业应用新自动化设备及新工艺及自动化产线和设备进行智能工厂建设，通过信息化手段优化制造流程，实现技术研发、生产制造、品质控制、仓储物流等信息集成共享，以打造反应敏捷化、效率最大化、智能化的快速反应工厂，并最终逐步实现制造过程管理智能化的目的，将打造以 ERP 为平台 MES 系统为核心搭建生产信息化指挥平台。

「作者简介」

尹少平，用友网络科技股份有限公司，智能制造事业部数字化咨询专家，中国开发区协会制造业高质量发展专业委员会委员及智库专家、中国智能铸造产业联盟（CIFIA）委员会委员、多省工业互联网产业联盟专家委员会委员，曾任中国 500 强制造上市公司自控工程师，拥有二十余年企业信息化规划建设实战经验，参与上百家制造型企业信息化规划和建设。著有《ERP 的三流一态》《PDM 和 ERP 系统的关系与集成》《面向离散行业智能工厂应用》《信息平台下智能制造运作实现》《制造业企业的信息化集成问题》、《锻造行业智能制造规划》《制造企业仿真管理应用》等。

研究领域：企业供应链生产及物流管理诊断、企业管理流程优化、信息化规划与风险管控、TOC 与关键链管理。

业务专长：IT 战略与规划、企业管理流程诊断、智能制造信息化规划与风险管控、数字化生产车间管理改善、数字化管理流程优化咨询。