带你走进全球领先的3D打印产业化应用智能铸造示范工厂3.0

3D打印资讯
2021
11/17
09:24
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本帖最后由 小软熊 于 2021-11-17 09:24 编辑

来源:国家智能铸造产业创新中心

当前,全球制造业正加速迈向数字化、智能化时代,“智能制造”已成为当前和未来产业发展的重要方向。近年来,国家智能铸造产业创新中心以“标准+示范”引领,已累计完成6座智能示范工厂的建设/参与,其中,在探索铸造3D打印产业化应用的道路上,每一步脚印都显得格外坚实而非同寻常。
3D打印产业化应用智能铸造示范工厂——
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1.0
  • 2014年
  • 四川 · 资阳
拥有国内自主研发的第一台砂芯3D打印机;率先实现了3D打印技术在铸造行业的产业化应用。
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2.0
  • 2019年
  • 山东 · 烟台
生产效率达同等规模传统铸造的5倍以上;年产5000吨高端精密铸件,服务全球;第一次将桁架机器人用于组芯,创新性实现裸浇工艺。
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3.0
  • 2021年
  • 安徽 · 芜湖
为推进产业转型升级,国家智能铸造产业创新中心联合芜湖市繁昌区创业投资有限公司,在素有“皖江明珠,创新之城”美誉的安徽芜湖,共同投资组建了国家智能铸造产业创新(安徽)中心,建设长三角首座3D打印铸造全流程智能工厂。

从此,3D打印产业化应用智能铸造示范工厂,正式迎来3.0时代……

2021年10月,共享(安徽)中心智能工厂“大咖”云集。18日,智能工厂作为第三届中国绿色智能铸造高峰论坛的重要参观点之一。19日,近200位支持公司发展的各级政府领导/行业同仁/合作伙伴共同见证工厂启用仪式圆满举办。20日,智能工厂作为增材制造领域年度盛会2021增材制造发展芜湖(繁昌)高峰论坛的重要参观点之一。
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那么,整个10月
铸造行业/增材领域大咖们都在打卡的
智能工厂究竟是什么样?
各个生产环节是如何运作的?
又是如何实现多项变革创新呢?

系统架构
一套完整的全流程铸造智能工厂系统架构,是整个工厂设计/建设/运行的「核心」。
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生产流程
从工艺设计到3D打印成型、组芯,从熔炼浇注到后处理……基于3D打印的铸造生产流程,是支撑起智能工厂的「骨骼」。
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物联网实施及信息化软件
基于标准架构,经过弱电及物联网实施,在各个生产环节部署的信息化软件,是智能工厂得以自动化运作的「血脉」。
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关键点 01
Key points

通过全流程虚拟制造系统(VCS)进行工艺设计,将产品设计参数下发至铸造执行系统(MES)、智能单元控制与管理系统进行排产和生产。3D打印机按照成形智能单元(FIU)的指令自动工作,打印砂芯。
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亮点
◆ 自创VCS全流程设计,提升产品质量;成形智能单元管控制造过程;
◆ 第三代打印机在外观尺寸方面实现突破,同等面积厂房内3D设备产能最大化;
◆ 第三代打印机实现正反向循环打印,单箱设备效率达到双箱设备水平,设备成本降低,效率倍增;
◆ 第三代打印机采用一台混砂设备进行集中混砂,替代一台打印机配一台混砂机的模式,大幅降低设备维护成本。

关键点 02
Key points

AGV自动将打满的工作箱送至缓存区,等待风洗。

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亮点
◆ AGV穿梭在3D打印设备、缓存线、清砂站之间,AGV对接高度距离地面0.7米,高度降低,成本大幅下降。


关键点 03
Key points

桁架机械手自动抓取砂芯,依次进行风洗、浸涂作业,浸涂完成的砂芯被传输带送入微波烘干设备进行表干处理。

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亮点
◆ 桁架机器人代替吊车,实现工厂自动化、智能化、高效化、清洁化作业;
◆ 微波固化/烘干,设备占地面积小,烘干效率高、能耗低。


关键点 04
Key points

烘干完成的砂芯在控制系统的指令下,被自动运输至立体库进入指定的存放区位。桁架和立体库在智能单元的控制下准确、高效地完成智能组芯工作。

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亮点
◆组装一个芯包仅用时3分钟,精度可达到±1mm,效率是传统生产方式的几十倍。


关键点 05
Key points

熔炼智能单元通过全流程虚拟铸造系统(VCS)提取原材料配比比例,单元控制自动加料系统提取其LIMS检测信息。通过上层参数提取,熔炼智能单元下发工艺参数及执行指令,球化设备配合浇注设备自动获取指令进行铁水球化、浇注。
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亮点
◆ 熔炼智能单元管控制造过程;

◆ 无砂箱裸浇,采用卡箱式裸浇工艺,极大降低了砂铁比,降本、增效。
关键点 06
Key points
精整智能单元自动下发打箱指令,装载芯包的AGV驶至翻箱机,依次完成翻箱、震动落砂。操作人员驾驶抓件机械手,依次进行铸件抓取、热处理、抛丸、去浇冒口,铸件完成精整、检测、喷漆后发运。

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亮点
◆ 精整智能单元管控制造过程;
◆ 精整单元模块化设计,缩短工艺流程,提升作业效率及作业环境。

3D打印铸造全流程智能工厂
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  • 三个100%
主要设备和软件100%国产化、关键设备数控化率100%、关键数据自动采集率100%。
  • “六无”生产
无砂箱、无吊车、无模型、无重体力劳动、无废砂及粉尘排放、无温差(空调环境)。
  • 高性价比
建设成本下降20%以上,运营成本下降30%以上。
  • 绿色、安全生产
实施全流程绿色(虚拟)制造;构建安全生产治理体系,自创数字化(EHSI)安全管理系统,创新应用先进装备和技术,实现安全生产由“人管”变为“数控”。严守生态环保“红线”和安全生产“底线”。
  • 多项变革创新
自创VCS全流程设计,持续提升质量;成形、熔炼、精整智能单元管控制造过程;集中管控砂子质量及统一混砂供砂;新型压箱卡箱工艺,降低砂铁比;智控中心、电脑端、手机端管控生产经营。







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