中国一拖工艺材料研究所：打造“不一样”的锻造生产线
锻造是装备制造产品生产中的重要基础工艺，常常给人这样的印象：高温、闷热、粉尘漫天。其恶劣工况一直是产业智能化提升的一块短板。近日获得2018年度中国农业机械科学技术奖的智能精锻生产线，对此作了明显的改善。
近日，在
位于中国一拖工艺材料研究所对面的车间内，记者看到了正在运行的生产线。只见上料设备将一块块坯料运至称重装置，经初筛称重后合格坯料进入加热环节，然后搬运—锻造—自动喷墨—在线检测，生成的产品经机器人自动切边与码垛后运出生产区，所有工序一气呵成，真正实现了“机器换人”。
中国一拖工艺材料研究所一级专家夏占雪表示，对于装备制造业来说，其智能化改造通常需要经历数字化—自动化—智能化“三步走”的阶段，处于第一步的数据收集处理往往是个难题。因为受限于恶劣工况，其加工温度动辄上千摄氏度，精密脆弱的仪器难以持续运行。所以引进温锻技术，使锻造变得“不那么热”，便成为该生产线建设的一大亮点。
温锻是相较于传统热锻，采取较低温度进行锻造成型的一种工艺。在改变传统热处理“一锅端”粗放式加工方法的同时，对结构较为简单、变形较小的材质进行温锻，还有助于提升产品质量，增加产品使用寿命。此外，温锻还使锻造环节数据采集的环境得到改善。
采用“隔山打牛”的数据收集方法也是该生产线的特色之一。利用非接触式蓝光测量技术，智能精锻生产线实现了对高温锻件关键尺寸的在线测量，可以对整个生产过程中的锻件质量进行监控，有助于关键质量追溯。系统根据测量结果，还能生成对应变化曲线，从而间接反映出相关模具的变化趋势。通过以上技术，智能精锻生产线在锻造行业首次实现了精锻件的在线检测及尺寸变化趋势的监控、预警。
数据收集难题解决后，下一步要应对的就是数据应用难题。夏占雪表示，当前在智能化改造中，企业实施的方向为“所见即所得”，又名“数字孪生”，即通过精准建模和数据传输，使得远程数字操控与现实机械运行形成一一对应的关系，并通过数据分析应用与后续实现生产提升。
借助多项传感设备的架设及相关分析系统的搭建，智能精锻生产线利用数字化设计、虚拟现实技术，为精锻工艺参数优化提供科学依据，大大降低了产品试制成本，并在生产线布局规划阶段即可完成三维可视化技术研发及应用，推动了数字化技术在锻造技术领域的应用。
当前，该生产线已进入批量生产阶段，迄今已生产相关零部件40万件。
通过实时分析得到的一组数字可以说明智能精锻生产线在技术上的全面提升——据统计，与传统生产线相比，该项目可使产品开发及试制周期缩短30%，生产线故障停机时间减少40%，人工成本降低65%，生产效率提升20%。其总体水平达到国内领先，其中的锻件热态在线检测技术、工艺参数优化和调控补偿系统更是达到国际先进水平。
此外，智能精锻生产线改造方案还作为中国一拖工艺材料研究所的独立科研成果，应用于业内多家单位。这也成为中国一拖近年持续发力，由装备制造商向服务提供商转型的典型案例之一。（洛阳日报记者 陈曦 通讯员 宋贤敏 文/图）
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