Анализ примера использования полностью цифровой интеллектуальной системы управления жизненным циклом пресс-формы. Создание оборудования для прецизионной штамповки.

Предприятие K является профессиональным производителем многостанционных сервопробивных прессов и соответствующих штамповочных форм, предоставляя комплексные решения «оборудование + пресс-форма» для новых энергетических корпусов аккумуляторов, оборудования для автомобильных шасси и панелей для бытовой техники. Предприятие владеет 52 комплектами штамповочного оборудования и имеет в резерве более 1300 комплектов готовых и полуфабрикатов штамповочных форм. До цифровой трансформации пресс-форм в первом квартале 2025 года все чертежи пресс-форм, параметры формования, записи о техническом обслуживании и данные об износе хранились на разрозненных локальных компьютерах и в бумажных файлах. Не было единой библиотеки цифровых архивов, автоматического напоминания о техническом обслуживании, управления штрих-кодами складского позиционирования или функции предварительной проверки виртуального моделирования. Частые проблемы, в том числе длительное время извлечения пресс-формы, слепая пробная штамповка, приводящая к повреждению пресс-формы при столкновении, просроченное техническое обслуживание, ускоряющее старение пресс-формы, непостоянные повторяющиеся параметры отладки и низкая эффективность работы производственной линии, ограничивали возможности предприятия по быстрой доставке индивидуальных заказов.

Начиная с первого квартала 2025 года, Enterprise K инвестировала в создание полносвязной цифровой интеллектуальной платформы управления пресс-формами, охватывающей шесть основных модулей: базу данных цифрового архива пресс-форм, мониторинг износа в течение жизненного цикла в режиме реального времени, автоматическое раннее предупреждение о техническом обслуживании, позиционирование штрих-кода на складе пресс-форм, виртуальное моделирование штамповки и стандартизированную вспомогательную систему быстрой смены пресс-форм SMED. После 12 месяцев работы полного цикла и итеративной оптимизации предприятие добилось значительного улучшения срока службы пресс-форм, эффективности переключения пресс-форм, производительности продукции и скорости своевременной доставки заказов, став эталоном муниципального цифрового управления пресс-формами в отрасли, поддерживающей штамповочные прессы.

2.1 Дискретные данные пресс-формы без единого управления архивами

Чертежи пресс-форм в 2D/3D, параметры давления штамповки, данные компенсации пружинения и записи прошлых ремонтов хранились разными техническими специалистами отдельно. При повторении аналогичных продуктов инженерам приходилось часами перебирать исторические данные, а ключевой опыт процессов терялся из-за текучести кадров.

2.2 Отсутствие механизма регулярного технического обслуживания, серьезный преждевременный износ пресс-формы.

Планы обслуживания пресс-форм составлялись мастерами вручную без стандартизированных напоминаний о циклах. Многие пресс-формы работали в течение длительного времени с усталостным износом, что приводило к внезапному растрескиванию, появлению заусенцев за пределами допуска и частому браку, что приводило к высоким затратам на восстановление пресс-форм и остановкам производства.

2.3 Хаотичное хранение пресс-форм на складе, чрезвычайно длительное время поиска и транспортировки.

Все формы были сложены в случайном порядке без классификационного кодирования и позиционирования штрих-кода. Когда на производственных линиях требовалось сменить продукцию, рабочие тратили 20–30 минут на поиск нужных форм, тратя впустую большое количество эффективного производственного времени на штамповочных прессах.

2.4 Отсутствие предварительной проверки виртуального моделирования, высокий риск физического повреждения пробной формы

Все новые формы непосредственно подвергались испытаниям физической штамповки на штамповочных прессах без цифрового моделирования формовки. Неправильная настройка параметров часто приводила к столкновению пресс-формы, разрушению краев и деформации конструкции, что увеличивало стоимость ремонта пресс-формы и задерживало запуск нового продукта.

2.5 Нестандартный процесс замены пресс-формы, чрезвычайно длинный одиночный цикл переключения.

На предприятии отсутствовали единые стандарты работы по быстрой смене пресс-форм SMED и функция вызова параметров в один клик. Каждая замена пресс-формы требовала повторной отладки давления, скорости и времени выдержки, при этом среднее время переключения составляло около 20 минут, что приводило к низкой эффективности использования оборудования.

2.6 Нет отслеживания износа в течение всего срока службы, невозможно предсказать цикл замены пресс-формы.

Автоматического статистического модуля совокупных ходов штамповки пресс-формы не было. Менеджеры не могли точно оценить оставшийся срок службы каждой пресс-формы, не могли заранее организовать предварительный ремонт и замену пресс-форм, что легко вызывало незапланированные остановки производства во время заказов на массовое производство.

Предприятие К сосредоточилось нацифровое архивирование, полный мониторинг, интеллектуальное раннее предупреждение, позиционирование склада, виртуальное моделирование и стандартизированная быстрая смена пресс-форм.и реализовали шесть систематических мер по модернизации:

3.1 Создание единой базы данных полного цифрового архива форм

Выполняйте цифровую сортировку всех существующих форм, загружайте полные 3D-чертежи, параметры процесса штамповки, схемы сопоставления материалов, исторические записи технического обслуживания и планы устранения дефектов на облачную платформу, назначайте эксклюзивные уникальные коды каждой форме. Инженеры могут получить все исторические данные в течение 1 минуты при разработке аналогичных продуктов, реализуя унаследование опыта процесса изготовления пресс-форм.

3.2 Установите датчики счета ходов для обеспечения непрерывного отслеживания износа.

Установите модули автоматического подсчета ходов на все испытательные штамповочные прессы. Платформа записывает совокупное время штамповки каждой подходящей формы в режиме реального времени, автоматически рассчитывает потери от износа в зависимости от твердости материала и толщины штамповки, а также прогнозирует оставшийся срок службы для заранее составления планов предварительного ремонта.

3.3 Развертывание интеллектуального механизма раннего предупреждения о техническом обслуживании

Установите стандартные пороговые значения цикла технического обслуживания в зависимости от тоннажа пресс-формы, материала штамповки и частоты ежедневного использования. Когда время обслуживания или количество ходов достигают стандарта технического обслуживания, система автоматически отправляет напоминания специалистам по техническому обслуживанию пресс-форм, образуя замкнутый цикл напоминаний – технического обслуживания – записи – проверки для устранения просроченного технического обслуживания.

3.4 Внедрение классификации и управления позиционированием штрих-кодов склада пресс-форм

Провести единую классификацию кодирования для всех готовых, полуфабрикатов и резервных форм, наклеить уникальные этикетки с QR-кодом, соответствующие цифровой платформе. Планировка склада разделена по отраслям производства и тоннажу; Рабочие сканируют коды, чтобы быстро найти места хранения пресс-форм, а все записи о входящих, исходящих и транспортных формах синхронизируются с облаком в режиме реального времени.

3.5 Добавьте модуль виртуального моделирования штамповки, чтобы избежать физической потери пробной формы.

Встройте функцию моделирования формовки CAE в платформу управления пресс-формами. Перед обработкой новой пресс-формы и пробным производством инженеры вводят толщину пластины, прочность материала на растяжение и заданный размерный допуск для завершения моделирования виртуальной штамповки, прогнозирования рисков возникновения заусенцев, упругого возврата и растрескивания, оптимизации структуры пресс-формы и параметров процесса в цифровом пространстве, чтобы сократить время физических испытаний пресс-формы и повреждения от столкновений.

3.6 Сопоставьте вспомогательную систему быстрой смены пресс-форм SMED с вызовом параметров одним щелчком мыши.

Отсортируйте стандартизированные СОП по быстрой смене пресс-форм и сохраните все существующие группы параметров пресс-форм в базе данных платформы. Во время замены пресс-форм технические специалисты вызывают исторические оптимальные параметры одним щелчком мыши, стандартизируют внутренние и внешние операции разделения пресс-форм, значительно сокращают время разборки, отладки и пробного запуска каждой замены пресс-формы.

После одного года стабильной работы платформы все основные показатели эффективности пресс-форм, стоимости и качества продукции предприятия K достигли значительной положительной оптимизации с высокой воспроизводимостью для всех производителей штамповочных прессов, оснащенных собственным бизнесом по поддержке пресс-форм:

Благодаря комплексным эксплуатационным преимуществам цифровая интеллектуальная платформа управления пресс-формами обеспечивает двойное улучшение: снижение затрат и расширение мощностей предприятия K. Годовые совокупные потери, связанные с повреждением пресс-форм, переработкой и задержкой поставок, снизились на 58,6%, ежемесячная эффективная производственная мощность предприятия увеличилась на 21,4%, а уровень своевременной поставки индивидуального оборудования + комплексных заказов на пресс-формы вырос с 83,5% до 99,2%. Стабильная точность пресс-форм и возможность быстрого переключения помогли предприятию подписать долгосрочные соответствующие контракты на поставку с тремя известными предприятиями по производству новых энергетических компонентов, что эффективно увеличило разрыв с конкурентами, полагающимися на ручное управление пресс-формами.

Этот полнофункциональный пример цифрового управления пресс-формой полностью отличается от операций с запасными частями, бережливой реформы цепочки поставок, мастерской цифровых двойников, создания талантов и трансграничного макетирования бренда. Он фокусируется наУсовершенствованное цифровое управление активами основных пресс-форм и гибкое повышение эффективности производства, обеспечивая воспроизводимый путь повышения эффективности для производителей штамповочных прессов с поддержкой бизнеса по производству пресс-форм:

1. Пресс-формы являются наиболее ценным основным производственным активом штамповочных предприятий. Дискретные автономные данные и эмпирическое обслуживание будут постоянно приводить к невидимым потерям; Цифровое отслеживание всего срока службы может максимально увеличить срок службы пресс-формы и сократить расходы на замену.
2. Виртуальное предварительное моделирование перед физическим испытанием пресс-формы принципиально решает проблему частого столкновения пресс-формы и потерь отходов при разработке новой продукции, сокращая отходы сырья и оборудования при пробном производстве без дополнительных инвестиций в оборудование.
3. Быстрая смена пресс-форм SMED в сочетании с библиотекой цифровых параметров является ключом к преодолению узких мест в эффективности многовариантного мелкосерийного производства, прямого подъема пуансонного пресса OEE и возможности доставки заказов.
4. Единый цифровой архив пресс-форм обеспечивает консолидацию опыта процесса штамповки стержней, избегая технических потерь, вызванных текучестью персонала и формированием долгосрочных технических барьеров процесса, которые конкуренты не могут скопировать.

Предприятие K планирует на следующем этапе связать платформу цифровых пресс-форм с системой управления производством MES цеха, реализовать автоматическое сопоставление производственных заказов с соответствующими файлами параметров пресс-формы, а также дополнительно модернизировать функцию интеллектуального прогнозирования AI, чтобы автоматически рекомендовать оптимальные схемы структуры пресс-формы в соответствии с чертежами продукции клиента. Для всей отрасли поддержки штамповочного пресса и штамповочных форм интеллектуальное управление цифровыми полнофункциональными пресс-формами станет стандартной вспомогательной конфигурацией для гибких производственных предприятий, совместно создавая полностью интеллектуальный замкнутый цикл производства вместе с цифровым двойником оборудования, облачным управлением запасными частями и экономичными системами цепочки поставок, а также подталкивая китайскую промышленность по производству штамповочного оборудования к более высокой эффективности, меньшим потерям и более индивидуальной высококачественной разработке.