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摘要
数字化、智能化、大数据等技术的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革,它不仅可以提高生产效率和降低生产成本,同时又能促使新技术和新工艺的不断出现,使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。目前,数字化、智能化、大数据等技术所形成的工业软件指导铸造生产主要是在铸造工艺设计系统(CAD/CAE)、产品信息及生产管理系统(PDM/ERP)、车间执行系统(MES)以及铸造设备采集与监控系统(SCADA)等四个方面对铸造企业信息化的支持。然而,由于缺乏全局规划和统一的集成化系统架构,各工业软件系统间难以集成通信,存在诸多数据重复、数据孤岛、不一致,经长时间积累造成系统维护困难、使用效率低下等问题和挑战,严重制约着企业的发展。工业软件集成化已成为当前铸造信息化发展的迫切需求和必然趋势。为此,笔者提出构建熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的思路,该平台从业务价值层、技术设计层、制造执行层、设备数据传感采集层四个层面进行CAD、CAE、ERP、PDM、MES、SCADA等工业软件系统的无缝集成方法,定义了ERP对PDM进行设计驱动、PDM对MES进行工艺指导、SCADA结合MES对PDM进行生产过程工艺参数监控与预警的方法,以及各层之间信息通讯与作用机制。与此同时,该架构基于高度柔性化技术,具有系统柔性集成,系统模块按需搭建、按需增配特性。最后给出了该技术在熔模铸造企业的应用实例,效果表明:该工业软件平台,一方面满足了企业信息化第一阶段的需求,构建了ERP、MES、PDM集成化系统,消除了信息孤岛、重复和不一致,实现了全局信息共享,大幅提高了企业协同运作效率;另一方面促进了企业信息化第二阶段的发展,集成构建SCADA系统,对铸造设备运行中各关键参数进行数据采集、监控及预警。数字化智能化大数据工业软件平台将有助于促进精密铸造企业生成与管理的科学转变,极大提升软实力并促进智能转型。
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单位华中科技大学; 材料成形与模具技术国家重点实验室
