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          網站關鍵詞: 湖北企業新聞網

          適創科技提出一體化壓鑄新思路,以智能模溫系統構建智慧工廠

          來源:時間:2023-08-07 15:40:31 閱讀:-

                傳統壓鑄生產過程中,溫度對產品形態和力學性能有著重要影響,但實現模具溫度平衡,向來是個難題:

                ·缺乏配套紅外設備

                ·高度依賴人工

                ·工藝調優難度大

                ……

                這些難點,導致模溫調試要么依靠人工經驗,要么借助CAE仿真軟件計算輔助調參,但到了一體化壓鑄時代,以上控制方法也只能望洋興嘆。

                設計一個大型鑄件的模溫控制系統,意味著要設置數以百計的油溫、水溫、冷卻時間等參數,布設300余根管路,并預留半年以上的試模時間。材料、人力和時間成本遠遠超出傳統零部件。

          特斯拉Model Y后底板的一體化壓鑄模具

          圖片來源:Patrick Pleul

                一套能盡可能解放人工模溫干預,令模溫檢測和模溫控制功能無縫協作的系統,已經成為全行業共同呼聲。

                基于此,適創科技打造了“智能模溫系統”。

                據了解,該系統已經應用于吉利汽車旗下極氪工廠、梅山工廠,以及長安汽車一體化壓鑄車間智慧工廠項目,并且獲得由鑄造行業生產力促進中心、中國機械工程學會鑄造分會聯合頒發的2023年全國壓鑄行業創新技術獎項。

                智能模溫系統是部署于壓鑄島內的軟硬一體化計算設備,旨在聯通模溫控制系統、紅外以及其他壓鑄島內周邊設備,實現數據匯總、模溫異常發掘、工藝自動計算與下發的功能,實現模具溫度全自動化反饋控制。

                我們通過DOE實驗設計生成技術,解決了傳統仿真技術過慢的問題。

                在前期,設計師輸入完整模具設計數模,系統會進行如下工作:

                ·自動評估溫控系統設計的合理性

                ·確認管路數量與屬性,確認油溫、水溫、通水時間、延遲時間等控制參數

                ·匹配油溫機、水溫機及冷卻單元回路數量并評價分組連接合理性

                最終,系統一鍵生成DOE方案,提交智鑄超云進行仿真計算。在智鑄超云算力支持下,包含5000萬模溫網格,330變量,DOE10000組參數、20節點計算耗時僅需2.5天。

                仿真完成后,利用深度學習神經網絡訓練,即可構建可預測的模具表面三維溫度場代理模型。訓練后,輸入初始溫度與工藝參數,即可實現一秒內模具表面溫度的快速仿真預測。

                如下圖所示,在1000萬模溫網格規模下,智鑄超云計算耗時4小時后(32核),生成代理模型,最終可做到僅100毫秒延遲的實時預測,代理模型與仿真計算的最大誤差小于3%。

                在生產階段,適創科技通過深度學習圖像處理技術,將多個紅外攝像頭拍攝的影像進行分割、變換后,多個二維圖像可復現為三維溫度場,實現更直觀的觀測。

                隨后,系統通過換熱系數反算技術,根據復現的溫度場,修正各管路實際換熱系數,修正前期構建的快速仿真模型,使模型更貼合真實情況。

                與此同時,系統也將基于深度學習的連續控制策略,構建基于溫度場與工藝參數轉化的預測模型。

                輸入異常溫度場與期望溫度場,預測模型可實現用于處理溫度異常的工藝參數調節量反算,同時根據目前溫度場的異常,進行實時工藝優化。

                在實際生產中,智能模溫系統的整體運行流程如下:

                01 開模后,系統接收并校驗模溫系統參數采集信號、壓鑄機及其周邊設備的參數采集信號、紅外設備各角度噴涂前后拍攝圖像等,確認沒有硬件異常后,排查紅外數據中是否反饋存在溫度異常情況。

                02 若出現模溫異常,則對異常進行類型判斷,并進行報警,對于可調節的異常,調用計算程序,計算各工藝參數調節量。

                03 向溫控設備下發溫控參數前,調用快速仿真計算校驗調整后溫度情況;后續持續監控模具表面溫度,確認溫度調整情況。

                智能模溫系統是適創科技智慧壓鑄工廠的關鍵組成部分,它代表著適創科技透明化、敏捷化、智能化的智能生產理念,并具備虛擬制造、設備運行監控預警、自適應調整、全域自動化等關鍵要素,充分展現了企業數字化轉型的專業性和先進性,為完善現代智能制造體系貢獻了新的思路。

                適創科技的目標是實現全車間操作決策自動化,打造全自動工藝大腦。目前,適創的智慧工廠以L4級智能制造為標桿,并將向L5級水準加速沖刺。在未來,適創將會以建設高質、高效、精益、可持續發展的智慧壓鑄工廠為愿景,為客戶打造更多高價值服務。

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