CN116382222A - 一种无人智能化冲压系统及冲压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无人智能化冲压方法及系统，属于冲压智能控制技术领域。所述方法，包括：获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正；根据修正后的冲压生产计划，依次进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程控制。本发明实现了冲压生产过程的全程无人化操作，降低了人力成本，保证了冲压生产中零件的一致性；实现了冲压生产计划的自动生成以及自适应修改。

Description

一种无人智能化冲压系统及冲压方法
技术领域
本发明涉及冲压智能控制技术领域，特别涉及一种无人智能化冲压系统及冲压方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
传统汽车厂的冲压工厂（车间）都有1到3条甚至更多条冲压生产线，目前汽车生产制造工厂内实现自动化的仅是胚料的拆垛、清洗、涂油、对中、冲压自动化，而几乎所有冲压线的其他工作都是采用人工操作的方式：人工上料、人工换模、人工准备端拾器及工装、人工质检、人工装箱、人工叉车运输入库，存在生产效率不高、人工成本大、生产安全隐患等问题。
例如，在传统的冲压生产过程中，存在大量人工作业：生产计划人员1人/生产线/班次、胚料上料叉车1人/2生产线/班次、模具吊装及更换人员2人/生产线/班次、端拾器及工装准备及更换人员1人/生产线/班次、生产操作人员1人/生产线/班次、品质检查4~8人/生产线/班次、装箱人员4人/生产线/班次、料筐准备及更换人员2人/生产线/班次、料筐入库人员2人/生产线/班次、班长及备份人员2人/生产线/班次。
因此，现有的冲压生产过程需要各工种的人力配合，存在较大的人工成本浪费；且各班次各工种的多人协同配合，无法保证冲压生产过程零件品质的一致性；同时，现有的冲压生产过程中的生产计划需要人工处理，例如进行人工排班、人工核对产线数据等，无法实现智能化的进行生产计划指定，也无法根据产线情况进行生产计划的自适应修改。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种无人智能化冲压系统及冲压方法，实现了冲压生产过程的全程无人化操作，降低了人力成本，保证了冲压生产中零件的一致性；实现了冲压生产计划的自动生成以及自适应修改，进一步的提高了冲压生产的智能化水平。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种无人智能化冲压方法。
一种无人智能化冲压方法，包括以下过程：
获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正；
根据修正后的冲压生产计划，依次进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程控制。
作为本发明第一方面进一步的限定，冲压生产的各要素数据，包括：订单需求数据、生产工艺数据、资源约束数据、工序约束数据、日历数据和规则数据。
作为本发明第一方面更进一步的限定，订单需求数据包括：销售订单数据、销售预测数据、计划订单数据和生产订单数据；
生产工艺数据包括：工艺路线数据、前置工时数据、加工工时数据和生产效率数据；
资源约束数据包括：机台数量及状态数据、模具数量及状态数据、人员数量及在岗数据和物料库存数据；
工序约束数据包括：工序间产品批转移量、工序间隔时间数据和合格率数据；
日历数据包括：机台日历、班次以及工作时间；
规则数据包括：订单规则、设备规则、优化规则和合并规则。
作为本发明第一方面更进一步的限定，生产计划，包括：订单交期预测、每日交货计划、每日生产计划、班次生产计划、机台产线计划以及备料采购计划。
作为本发明第一方面更进一步的限定，冲压生产过程中的生产事件，包括：设备故障、模具故障、物料库存数量、月份变化、季节变化、气候变化、人员身体情况变化以及需求变化中的一种或多种。
作为本发明第一方面更进一步的限定，根据冲压生产过程中的生产事件以及预设的神经网络模型，得到修正后的生产计划；或者，根据冲压生产过程中的生产事件以及预存储的大数据分析结果，得到修正后的生产计划。
本发明第二方面提供了一种无人智能化冲压系统。
一种无人智能化冲压系统，包括：分别与胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置对应的控制器通信连接的控制终端；
控制终端，被配置为：获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正；
根据修正后的冲压生产计划，依次进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程管控。
作为本发明第二方面进一步的限定，进行胚料在库核实，包括：
根据订单生产信息及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，核实胚料立体仓库中在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令。
作为本发明第二方面进一步的限定，胚料入库控制，包括：
当材料类型为胚料时，生成胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器；当材料类型为卷料时，根据所需胚料数量生成开卷落料指令并发送给开卷落料线对应的控制器，当接收到开卷落料的完成通知后，将胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器。
作为本发明第二方面进一步的限定，胚料运输控制，包括：
根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库需要的胚料种类，以使得胚料立体仓库将胚料运送至出口，根据胚料立体仓库的运输完成反馈信息通知无人搬运装置到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位。
作为本发明第二的方面进一步的限定，模具运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向自动吊装装置发送模具运输控制指令，以使得自动吊装装置根据指令吊装相应的模具到冲压线的工作台。
作为本发明第二方面进一步的限定，端拾器运输及安装控制，包括：
根据冲压生产计划，向端拾器立体仓库对应的控制器发送准备响应的端拾器及工装指令，接收端拾器立体仓库对应的控制器发来的出库口信息；
根据端拾器立体仓库反馈的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送端拾器运输及安装指令，以使得无人搬运装置根据指令到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，接收无人搬运装置对应的控制器发送的端拾器安装完成信息。
作为本发明第二方面进一步的限定，料筐运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向成品零件立体仓库对应的控制器发送数据获取指令，获取成品零件立体仓库对应的控制器发送的空料筐库位及成品零件库位；
根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送料筐运输指令，以使得无人搬运装置根据指令将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，接收无人搬运装置反馈的料框运输完成信息。
作为本发明第二方面进一步的限定，零件生产控制，包括：
获取冲压线对应的控制器反馈的缺料信息，根据缺料信息向胚料立体仓库及无人搬运装置对应的控制器发送胚料补给指令；
获取自动质检系统反馈的品质信息；
当全零件自动装箱系统将料筐装满后，获取料筐装满信息，向无人搬运装置发送运输指令，以使得无人搬运装置将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位。
本发明第三方面提供了一种无人智能化冲压方法。
一种无人智能化冲压方法，包括以下过程：
控制终端根据订单生产信息及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，与胚料立体仓库对应的控制器通信核实在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令；
如果来料是胚料，控制终端与胚料立体库对应的控制器通信，指定入库库位，并与无人搬运装置对应的控制器通信并下达指令，无人搬运装置根据指令送到胚料立体库指定的入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位；如果来料是卷料则控制终端与自动吊装装置通信并发送指令，自动吊装装置根据指令，将卷料放入至开卷落料线指定库位；
控制终端根据所需胚料数量与开卷落料线对应的控制器通信并下达指令，开卷落料线根据指令进行卷料的开卷及落料，落料完成后通知控制终端，控制终端根据落料完成信息与胚料立体仓库及无人搬运装置对应的控制器通信，无人搬运装置根据指令将胚料送入胚料立体仓库的指定入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位；
控制终端根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库对应的控制器需要的胚料种类，胚料立体仓库根据信息将胚料运送至出口并通知控制终端，控制终端根据胚料立体仓库的信息通知无人搬运装置到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位；
控制终端根据冲压生产计划，向自动吊装装置发送模具吊装指令，自动吊装装置根据模具吊装指令吊装相应的模具到冲压线的工作台上；
控制终端根据冲压生产计划，通知端拾器立体仓库对应的控制器准备响应的端拾器及工装，并将出库口反馈给控制终端；
控制终端根据端拾器立体仓库反馈的信息通知无人搬运装置对应的控制器，无人搬运装置根据信息到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，并将信息及时反馈给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，向自动质检系统发送质检指令，自动质检系统质检指令进行质检控制，并反馈质检结果给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，通知全零件自动装箱系统，全零件自动装箱系统根据信息调整皮带机位置及切换策略，并反馈给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，通知成品零件立体仓库，成品零件立体仓库根据信息将空料筐库位及成品零件库位反馈给控制终端；
控制终端根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，通知无人搬运装置，无人搬运装置根据信息将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，并反馈给控制终端；
控制终端根据各构成反馈的信息，待各机构准备好后启动生产。
作为可选的一种实现方式，生产过程中，冲压线已经上料的胚料用完后，冲压线对应的控制器与控制终端通信，控制终端根据生产信息通知胚料立体仓库及无人搬运装置进行胚料的补给；
生产过程中，自动质检系统检查零件品质，与全零件自动装箱系统通信，将品质信息告知全零件自动装箱系统，自动质检系统与控制终端通信，将品质信息告知控制终端；
生产过程中，全零件自动装箱系统将料筐装满后与控制终端通信，控制终端根据料筐装满信息，通知无人搬运装置将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位；
生产过程中控制终端与胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置对应的控制器实时交互信息，监控生产情况并根据各控制器反馈信息，判断是否需要停线进行模具检修和设备维护；
生产过程中控制终端将生产信息实时显示或上报至工作人员对应的控制端；
生产过程中，控制终端与各控制器通信开始下一套生产零件的准备工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的无人智能化冲压系统及冲压方法，实现了胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程无人化控制操作，降低了人力成本，保证了冲压生产中零件的一致性，提高了零件冲压品质。
2、本发明所述的无人智能化冲压系统及冲压方法，实现了生产计划及胚料管理人员的无人化、模具吊装及更换人员的无人化、端拾器及工装准备更换的无人化、成品零件品质检查的无人化、成品零件装箱人员的无人化、料筐准备及更换的无人化和料筐入库的无人化。
3、本发明所述的无人智能化冲压系统及冲压方法，ERP系统获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正，冲压生产计划被实时或者定时发送给控制终端，实现了冲压生产计划的自动生成以及自适应修改，进一步的提高了冲压生产的智能化水平。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的无人智能化冲压系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的无人智能化冲压系统的布局示意图；
其中，1-胚料立体仓库；2-无人叉车（胚料转运）；3-冲压线；4-自动质检系统；5-全零件自动装箱系统；6-无人叉车（料框转运）；7-料框仓库；8-开卷落料线；9-卷料库位。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例1提供了一种无人智能化冲压系统，包括：分别与胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置对应的控制器通信连接的控制终端，控制终端与ERP系统通信连接；
ERP系统，被配置为：获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正，冲压生产计划被实时或者定时发送给控制终端；
控制终端，被配置为：根据冲压生产计划，进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程控制。
本实施例中，冲压生产的各要素数据，包括：订单需求数据、生产工艺数据、资源约束数据、工序约束数据、日历数据和规则数据；
可以理解的，在其他一些实施方式中，也可以包括外部影响数据或者内部影响数据，外部影响数据例如电力供应、水资源供应数据等等，内部影响数据例如工人临时安排数据、内部原因导致的临时停产数据等等。
本实施例中，订单需求数据包括：销售订单数据、销售预测数据、计划订单数据和生产订单数据，可以理解的，在其他一些实施方式中，也可以包括临时订单数据等。
生产工艺数据包括：工艺路线数据、前置工时数据、加工工时数据和生产效率数据；可以理解的，在其他一些实施方式中，也可以包括工艺所需物料数据、各工艺补料时间数据等等。
资源约束数据包括：机台数量及状态数据、模具数量及状态数据、人员数量及在岗数据和物料库存数据；工序约束数据包括：工序间产品批转移量、工序间隔时间数据和合格率数据；日历数据包括：机台日历、班次以及工作时间；规则数据包括：订单规则、设备规则、优化规则和合并规则。
生产计划，包括：订单交期预测、每日交货计划、每日生产计划、班次生产计划、机台产线计划以及备料采购计划。
本实施例中，冲压生产过程中的生产事件，包括：设备故障、模具故障、物料库存数量以及需求变化。
本实施例中，在首次使用时，采集设定时间段（例如可以是一年）内的数据进行分析，以得到设备故障率、模具故障率或者物料库存数量的变化情况以及需求变化的情况，根据大数据分析得到的情况，进行生产计划的调整；
可以理解的，在第一次根据历史数据完成调整之后，不断的根据实时采集到的数据进行分析，根据时变的数据进行生产计划的自适应调整，以实现低成本与高收益的平衡（这里可以以最低成本为目标进行计划设定，也可以以最高收益为目标进行计划设定，或者进行两者的平衡控制）。
本实施例中，ERP系统，还被配置为：根据获取的各要素数据生成成本数据，所述成本数据包括：成本预测数据、计划总成本数据、设备成本数据、物料成本数据、人员成本数据和工装模具成本数据。
本实施例中，生产事件，还可以包括不同月份、不同季节或者不同套的产品的冲压计划等等，因此，生产计划的自动修订，还可以根据不同的生产季节或者不同的生产月份（农历下的月份，不同月份情况下的减员情况不同，不同月份情况下的原材料供应或者销售情况也不一样）或者不同的冲压计划（例如冲压成套产品，每套产品包括多个零部件，一次冲压计划的指定一般要完成一整套产品各个零部件的冲压）等等，上述不同的生产季节或者月份或者冲压计划可通过大数据分析的方式，自动的生成各个不同生产季节或者月份或者具体的冲压计划情况。
本实施例中，实时或者定时的根据大数据分析市场数据（包括市场销售情况或者原材料供应信息或者相关的政策信息），根据获取到的数据进行自适应的生产订单修正或者预警；
本实施例中，对经过大数据分析体现销售情况较好（或者未来前景较好的）的产品，优先将此产品对应的冲压产品物料靠前布置，即设置在优先生产的等级，其他产品物料按照重要等级或者产品市场销售情况依次布置。
可以理解的，在其他一些实施方式中，ERP系统，还可以被配置为：根据获取的各要素数据，生成订单甘特图、工序甘特图、机台甘特图、负荷与短缺数据以及异常预警数据。
本实施例中，胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置均设有各自对应的控制器，用于实现各自的数据采集、数据接收、数据发送以及动作控制，具体的控制器可以是各仓库自带的控制器，通过统一的协议接口与控制终端通信。
具体的各功能主体的各自作用均为本领域的现有方案，不作为本方案的创新内容，例如CN201620059004.1 冲压线线末自动装箱AGV小车物流输送系统；CN201820253101.3 一种端拾器立体存放装置；CN201510337966.9冲压线全零件线末自动装箱系统及方法；CN201911228175.7一种虚拟立体存储系统及方法等专利，其完全能够实现上述各系统的运转。
本实施例中，胚料是指未冲压成型的材料；卷料是指成卷的钢板，需要经过开卷落料后形成胚料；成品零件是指冲压成型后的零件，可用于下一焊接工序；料筐是指用于存放多个成品零件的容器；全零件是指全部种类的成品零件。
端拾器：抓取零件的抓手。
本实施例中，控制终端为上位机控制终端，也可以是采用云服务的形式进行远程部署，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
本实施例中，胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置的结构本身，可以均采用现有的自动化方案，即采用现有的胚料自动化管理系统、现有的开卷落料线、现有的质检系统等等，本领域技术人员可以根据具体工况从现有技术中进行选择，只要能够实现本实施例所述的全自动化全流程的冲压控制即可，这里不再赘述。
本实施例中，自动吊装装置可以是全自动天车，也可以是全自动无线换模车，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
本实施例中，无人搬运装置可以是无人叉车，也可以是AGV（Automated GuidedVehicle），本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
本实施例中，为一条生产线的方案，冲压工厂也可能有2条及以上的冲压线，可以增加控制终端数量的方式实现；有2条及以上冲压线的冲压工厂，可以仅有一个胚料立体仓库或一个成品零件立体仓库，此时的多台控制终端可以分为主从设置或者单独上位机设置，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
本实施例中，进行胚料在库核实，包括：
根据订单生产信息及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，核实胚料立体仓库中在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令。
本实施例中，胚料入库控制，包括：
当材料类型为胚料时，生成胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器；当材料类型为卷料时，根据所需胚料数量生成开卷落料指令并发送给开卷落料线对应的控制器，当接收到开卷落料的完成通知后，将胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器。
本实施例中，胚料运输控制，包括：
根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库需要的胚料种类，以使得胚料立体仓库将胚料运送至出口，根据胚料立体仓库的运输完成反馈信息通知无人搬运装置到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位。
本实施例中，模具运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向自动吊装装置发送模具运输控制指令，以使得自动吊装装置根据指令吊装相应的模具到冲压线的工作台。
本实施例中，端拾器运输及安装控制，包括：
根据冲压生产计划，向端拾器立体仓库对应的控制器发送准备响应的端拾器及工装指令，接收端拾器立体仓库对应的控制器发来的出库口信息；
根据端拾器立体仓库反馈的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送端拾器运输及安装指令，以使得无人搬运装置根据指令到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，接收无人搬运装置对应的控制器发送的端拾器安装完成信息。
本实施例中，料筐运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向成品零件立体仓库对应的控制器发送数据获取指令，获取成品零件立体仓库对应的控制器发送的空料筐库位及成品零件库位；
根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送料筐运输指令，以使得无人搬运装置根据指令将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，接收无人搬运装置反馈的料框运输完成信息。
本实施例中，零件生产控制，包括：
获取冲压线对应的控制器反馈的缺料信息，根据缺料信息向胚料立体仓库及无人搬运装置对应的控制器发送胚料补给指令；
获取自动质检系统反馈的品质信息；
当全零件自动装箱系统将料筐装满后，获取料筐装满信息，向无人搬运装置发送运输指令，以使得无人搬运装置将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位。
本实施例中，质检控制，包括：
根据冲压生产计划，通知自动质检系统对应的控制器，以使得自动质检系统根据信息切换相应策略，控制终端获取自动质检系统对应的控制发来的质检结果反馈。
本实施例中，装箱控制，包括：
根据冲压生产计划，通知全零件自动装箱系统，以使得全零件自动装箱系统根据信息调整皮带机位置及切换策略，控制终端获取全零件自动装箱系统发来的装箱完成指令。
本实施例中，零件生产控制，还包括：
生产过程中控制终端与各控制器实时交互信息，监控生产情况并根据各机构反馈信息，判断是否需要停线进行模具检修和设备维护；
生产过程中控制终端将生产信息实时显示或上报至工作人员对应的控制端（即移动控制终端或者工厂管理人员对应的计算机终端设备）。
生产过程中，控制终端与各控制器通讯并开始下一套生产零件的准备工作。
更具体的，如图2所示，整体冲压系统布局可以包括：胚料立体仓库1、无人叉车（胚料转运）2、冲压线3、自动质检系统4、全零件自动装箱系统5、无人叉车（料框转运）6、料框仓库7、开卷落料线8和卷料库位9。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种无人智能化冲压方法，包括以下过程：
S1：控制终端根据订单生产信息及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，与胚料立体仓库通讯核实在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令，提示冲压工厂管理人员准备材料。
S2：冲压工厂的材料一般分为卷料及胚料，材料送到冲压工厂后由冲压工厂管理人员将材料信息录入到控制终端。
控制终端根据材料信息，如果是胚料则控制终端与胚料立体库通讯，指定入库库位，并与无人叉车通讯下达指令，无人叉车根据指令送到胚料立体库指定的入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位；如果是卷料则控制终端与全自动天车通讯，全自动天车根据指令，将卷料放入至开卷落料线指定库位。
S3：控制终端根据所需胚料数量与开卷落料线通讯并下达指令，开卷落料线根据指令进行卷料的开卷及落料。落料完成后通知控制终端，控制终端根据落料完成信息与胚料立体仓库及无人叉车通讯，无人叉车根据指令将胚料送入胚料立体仓库的指定入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位。
S4：控制终端根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库需要的胚料种类，胚料立体仓库根据信息将胚料运送至出口并通知控制终端；控制终端根据胚料立体仓库的信息通知无人叉车到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位。
S5：控制终端根据冲压生产计划，通知全自动天车，全自动天车根据信息吊装相应的模具到冲压线的工作台上。
S6：控制终端根据冲压生产计划，通知端拾器立体仓库准备响应的端拾器及工装，并将出库口反馈给控制终端。
S7：控制终端根据端拾器立体仓库反馈的信息通知AGV，AGV根据信息到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，并将信息及时反馈给控制终端。
S8：控制终端根据冲压生产计划，通知自动质检系统，自动质检系统根据信息切换相应程序，并反馈给控制终端。
S9：控制终端根据冲压生产计划，通知全零件自动装箱系统，全零件自动装箱系统根据信息调整皮带机位置及切换程序，并反馈给控制终端。
S10：控制终端根据冲压生产计划，通知成品零件立体仓库，成品零件立体仓库根据信息将空料筐库位及成品零件库位反馈给控制终端。
S11：控制终端根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，通知无人叉车，无人叉车根据信息将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，并反馈给控制终端。
S12：控制终端根据各构成反馈的信息，待各机构准备好后启动生产。
S13：生产过程中，冲压线已经上料的胚料用完后，冲压线与控制终端通讯，控制终端根据生产信息通知胚料立体仓库及无人叉车进行胚料的补给（重复S4）。
S14：生产过程中，自动质检系统检查零件品质，与全零件自动装箱系统通讯，将品质信息告知全零件自动装箱系统；自动质检系统与控制终端通讯，将品质信息告知上机位系统。
S15：生产过程中，全零件自动装箱系统将料筐装满后与控制终端通讯，控制终端根据落料完成信息，通知无人叉车将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位（重复S11）。
S16：生产过程中控制终端与各机构实时交互信息，监控生产情况并根据各机构反馈信息，判断是否需要停线进行模具检修，设备维护等。
具体的，如果自动质检系统检查出批量的不合格品（可以设定批量不合品的数量），此时需要停线进行模具检修；各控制器反馈信息的温度、压力、电流等信号，设定警告范围，如果长期处于警告范围内，那需要进行设备维护。
S17：生产过程中控制终端将生产信息实时显示或上报至工厂管理人员对应的控制端（即移动控制终端或者工厂管理人员对应的计算机终端设备）。
S18：生产过程中，控制终端与各机构通讯并开始下一套生产零件的准备工作。例如胚料准备、模具更换准备、端拾器更换准备、料框更换准备等。

Claims (16)

1.一种无人智能化冲压方法，其特征在于，包括以下过程：
获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正；
根据修正后的冲压生产计划，依次进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程控制。
2.如权利要求1所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
冲压生产的各要素数据，包括：订单需求数据、生产工艺数据、资源约束数据、工序约束数据、日历数据和规则数据。
3.如权利要求2所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
订单需求数据包括：销售订单数据、销售预测数据、计划订单数据和生产订单数据；
生产工艺数据包括：工艺路线数据、前置工时数据、加工工时数据和生产效率数据；
资源约束数据包括：机台数量及状态数据、模具数量及状态数据、人员数量及在岗数据和物料库存数据；
工序约束数据包括：工序间产品批转移量、工序间隔时间数据和合格率数据；
日历数据包括：机台日历、班次以及工作时间；
规则数据包括：订单规则、设备规则、优化规则和合并规则。
4.如权利要求1-3任一项所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
生产计划，包括：订单交期预测、每日交货计划、每日生产计划、班次生产计划、机台产线计划以及备料采购计划。
5.如权利要求1-3任一项所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
冲压生产过程中的生产事件，包括：设备故障、模具故障、物料库存数量、月份变化、季节变化、气候变化、人员身体情况变化以及需求变化中的一种或多种。
6.如权利要求1-3任一项所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
根据冲压生产过程中的生产事件以及预设的神经网络模型，得到修正后的生产计划；或者，根据冲压生产过程中的生产事件以及预存储的大数据分析结果，得到修正后的生产计划。
7.一种无人智能化冲压系统，其特征在于，
包括：分别与胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置对应的控制器通信连接的控制终端；
控制终端，被配置为：获取冲压生产的各要素数据，根据获取的各要素数据生成冲压生产计划，根据冲压生产过程中的生产事件进行生产计划修正；
根据修正后的冲压生产计划，进行胚料在库核实、胚料入库控制、胚料运输控制、模具运输控制、端拾器运输及安装控制、质检控制、装箱控制、料筐运输控制和零件生产控制的全流程管控。
8.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
进行胚料在库核实，包括：
根据订单生产信息及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，核实胚料立体仓库中在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令。
9.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
胚料入库控制，包括：
当材料类型为胚料时，生成胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器；当材料类型为卷料时，根据所需胚料数量生成开卷落料指令并发送给开卷落料线对应的控制器，当接收到开卷落料的完成通知后，将胚料入库指令发送给胚料立体仓库和无人搬运装置对应的控制器。
10.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
胚料运输控制，包括：
根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库需要的胚料种类，以使得胚料立体仓库将胚料运送至出口，根据胚料立体仓库的运输完成反馈信息通知无人搬运装置到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位。
11.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
模具运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向自动吊装装置发送模具运输控制指令，以使得自动吊装装置根据指令吊装相应的模具到冲压线的工作台。
12.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
端拾器运输及安装控制，包括：
根据冲压生产计划，向端拾器立体仓库对应的控制器发送准备响应的端拾器及工装指令，接收端拾器立体仓库对应的控制器发来的出库口信息；
根据端拾器立体仓库反馈的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送端拾器运输及安装指令，以使得无人搬运装置根据指令到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，接收无人搬运装置对应的控制器发送的端拾器安装完成信息。
13.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
料筐运输控制，包括：
根据冲压生产计划，向成品零件立体仓库对应的控制器发送数据获取指令，获取成品零件立体仓库对应的控制器发送的空料筐库位及成品零件库位；
根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，向无人搬运装置对应的控制器发送料筐运输指令，以使得无人搬运装置根据指令将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，接收无人搬运装置反馈的料框运输完成信息。
14.如权利要求7所述的无人智能化冲压系统，其特征在于，
零件生产控制，包括：
获取冲压线对应的控制器反馈的缺料信息，根据缺料信息向胚料立体仓库及无人搬运装置对应的控制器发送胚料补给指令；
获取自动质检系统反馈的品质信息；
当全零件自动装箱系统将料筐装满后，获取料筐装满信息，向无人搬运装置发送运输指令，以使得无人搬运装置将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位。
15.一种无人智能化冲压方法，其特征在于，
包括以下过程：
控制终端根据冲压生产计划及虚拟成品零件立体库中成品零件数量得出所需胚料数量，与胚料立体仓库对应的控制器通信核实在库的胚料数量是否充足，如不充足，生成胚料补充提示或者胚料补充指令；其中，生产计划根据冲压生产各要素数据生成，并根据冲压生产过程中的生产事件进行修正；
如果来料是胚料，控制终端与胚料立体库对应的控制器通信，指定入库库位，并与无人搬运装置对应的控制器通信并下达指令，无人搬运装置根据指令送到胚料立体库指定的入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位；如果来料是卷料则控制终端与自动吊装装置通信并发送指令，自动吊装装置根据指令，将卷料放入至开卷落料线指定库位；
控制终端根据所需胚料数量与开卷落料线对应的控制器通信并下达指令，开卷落料线根据指令进行卷料的开卷及落料，落料完成后通知控制终端，控制终端根据落料完成信息与胚料立体仓库及无人搬运装置对应的控制器通信，无人搬运装置根据指令将胚料送入胚料立体仓库的指定入口，由胚料立体库将胚料运送至指定的库位；
控制终端根据冲压生产计划，通知胚料立体仓库对应的控制器需要的胚料种类，胚料立体仓库根据信息将胚料运送至出口并通知控制终端，控制终端根据胚料立体仓库的信息通知无人搬运装置到指定的出口将胚料运送至冲压线的上料位；
控制终端根据冲压生产计划，向自动吊装装置发送模具吊装指令，自动吊装装置根据模具吊装指令吊装相应的模具到冲压线的工作台上；
控制终端根据冲压生产计划，通知端拾器立体仓库对应的控制器准备响应的端拾器及工装，并将出库口反馈给控制终端；
控制终端根据端拾器立体仓库反馈的信息通知无人搬运装置对应的控制器，无人搬运装置根据信息到端拾器立体仓库的出库口取走端拾器并将端拾器更换到相应工装上，并将信息及时反馈给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，向自动质检系统发送质检指令，自动质检系统质检指令进行质检控制，并反馈质检结果给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，通知全零件自动装箱系统，全零件自动装箱系统根据信息调整皮带机位置及切换策略，并反馈给控制终端；
控制终端根据冲压生产计划，通知成品零件立体仓库，成品零件立体仓库根据信息将空料筐库位及成品零件库位反馈给控制终端；
控制终端根据成品零件立体仓库及全零件自动装箱系统的信息，通知无人搬运装置，无人搬运装置根据信息将成品零件立体仓库中的空料筐放置到全零件自动装箱系统相应工位上，并反馈给控制终端；
控制终端根据各构成反馈的信息，待各机构准备好后启动生产。
16.如权利要求15所述的无人智能化冲压方法，其特征在于，
生产过程中，冲压线已经上料的胚料用完后，冲压线对应的控制器与控制终端通信，控制终端根据生产信息通知胚料立体仓库及无人搬运装置进行胚料的补给；
生产过程中，自动质检系统检查零件品质，与全零件自动装箱系统通信，将品质信息告知全零件自动装箱系统，自动质检系统与控制终端通信，将品质信息告知控制终端；
生产过程中，全零件自动装箱系统将料筐装满后与控制终端通信，控制终端根据料筐装满信息，通知无人搬运装置将满料筐送入成品零件立体仓库并将空料筐从成品零件立体仓库运送到全零件自动装箱系统的相应工位；
生产过程中控制终端与胚料立体仓库、虚拟成品零件立体库、开卷落料线、冲压线、自动吊装装置、端拾器立体仓库、自动质检系统、全零件自动装箱系统以及无人搬运装置对应的控制器实时交互信息，监控生产情况并根据各控制器反馈信息，判断是否需要停线进行模具检修和设备维护；
生产过程中控制终端将生产信息实时显示或上报至工作人员对应的控制端；
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