曲轴加工智能工厂虚拟仿真实验(关于曲轴加工智能工厂虚拟仿真实验的简介)

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系列二：德国工业4.0标杆企业参访与交流

各位学员在尽享汉诺威工业展盛宴之后，为了更深入地了解工业4.0的实际应用与技术创新，并寻找合作机会。在科理咨询全球标杆事业部安排下，对宝马工厂、西门子工厂、库卡机器人、大陆汽车电子、Festo等德国工业4.0具有代表性的企业进行了现场参访与深入交流。参观全程由专家来做指导、翻译，答疑解惑，获得了学员的一致称赞。

第一站：宝马工厂

亮点：该宝马工厂对于宝马集团而言，扮演着进化和革命两个领域的角色，一个是传统车型进化，一个是i车型的革命。

该宝马工厂共有4100人，80%蓝领，8%女性，拥有来自35个国籍的员工。有电动马达和特殊马达、面板车间、注塑车间、碳纤维车间和浇铸车间。在美国有一个碳纤维的研发中心。

每年生产外饰90万件、面板27万个、电动马达88000、浇铸曲轴180万件，其中马达超过一千个种类，1962年以后的马达都可以来维修更换，具有很强的产品生命周期追溯、跟进、维护能力。

该工厂作为宝马全球29个生产基地之一，已经有了50年历史，其中碳纤维生产已经有12年历史。既是宝马轻型车身和电动车的研发和生产基地，又是宝马全球的重要零部件生产基地。扮演着进化和革命两个领域的角色，一个是传统车型进化，一个是i车型的革命。

第二站：西门子工厂

亮点：二十年前的一条生产线就已经达到了3.5的水平。整个工厂的现场管理完全非常完善，车间走廊里到处可见改善看板。

他们的主要产品是断路器和保护器。这里的生产线基本上是二十多年前的，不算工业4.0，介于2.0和3.0之间，不过其中一条建于二十年前的全自动生产线还是蛮震撼的！立体化设计的Buffer工位可以最大化地利用每个机器的产能，物料传送带的设计简单巧妙，用了大量Festo的电机实现X-Y升降、平移，跨过过道、机器等障碍物实现物料传送，高度延伸至天花板，几乎没有看到高大上的六轴机器人，只有两三个Scara机械手。总体特点是大而紧凑。导电铜片制作更是利用一台大型冲压机自动实现冲压、弯折和精密装配，一分钟生产50个铜结构件！

西门子和宝马车间有一个共同特点是车间走廊到处是改善看板，六西格玛、精益改善PDCA等工具图贴在墙上供工程师现场解决问题。客观来说，六西格玛、精益改善等工具的应用是实现工业4.0的基础。科理咨询作为精益生产、六西格玛等领域的佼佼者，拥有丰富的经验，可以帮助客户实现工业4.0的转型升级。

第三站：Kuka机器人

亮点：了解如何实现人机协同，机器与机器的协同，从六轴机器人到七轴机器人的过渡，以及自动化的升级与智能化的实现。

Kuka机器人于1898年建厂，一开始是照明行业，后来专注做机器人。库卡以今天预知明天客户需求为作为企业理念，以创新和技术领先占据机器人行业前列。早在1973年， Kuka已经研发生产第一代六轴机器人，1966年因为研制成功全球第一台以pc控制系统为基础的机器人，从而开启了机电一体化时代。至今，工业机器人涉及电子、塑料、浇铸、食品、汽车等各行各业。

在现场我们看到，切削加工车间用一台机器人服务一台数控机床，机床加工40分钟，然后由一台负载500公斤的Kuka机器人完成钻孔等20分钟的后期加工并放在部件架上。在机器人上加一个线性轴实现了同时服务两台数控机床、并完成四种部件的后期加工。这样就不会浪费机器人的产能。

一款叫巨人的巨型机器人，自重4.6吨，抓力1.3吨，人手摸到会感应到压力会自动停止，实现人机协同和机器与机器的协同。Kuka工厂里基本上是Kuka机器人在造Kuka机器人！为了保证机器人15年的寿命建议三年半连续运转后要检修一次。新产品阿吉罗斯小型六轴高速机器人可以在非常狭窄的空间操作。

而展会上在奥巴马和默克尔面前出尽风头的iiwa轻型七轴机器人就是最新款，可见Kuka也在朝小型化转变。带有iiwa机器人的AGV抛弃了磁轨，采用光线传感器自动学习运输路线并感知障碍，根据物料编码在车间里自由传送物料，相当性感，惹得路人都想调戏她，颜值简直要爆表啦！

第四站：Continental大陆电子：

亮点：立体化的仓储与立体化的物流，完全自动化的物料配送。自动供料无人操作，从下单到开始生产仅需15分钟。

公司成立于1871年，总部在汉诺威，主业是汽车电子，原本在西门子旗下，几年前剥离出来。该工厂约有700员工，年产值13亿欧元。全集团700亿欧元年产值，150个工厂，共18万员工。一半以上是电子产品，工厂24小时生产，共生产250种不同的电子产品。每辆车有超过五十个电子部件，这里生产电子锁、汽车电脑、测尾气的传感器，压力传感器、加速传感器等，还有一些新技术在应用比如换档器采用1400度低温处理的陶瓷技术。这里有22条清一色的SiPlace SMT线，可见虽与西门子分家，但渊源关系还牢固。

这里的生产线最接近工业4.0，基本达到3.5的水平。所有部件都有二维码，由10万个料箱组成的36米高的立体仓库通过循环穿梭的轨道车实现在车间中央自动供料无人操作，利用车间天花板到楼板的空间运送物料，从下单到开始生产仅需15分钟，一个车间六个自动料梯。智能工厂系统能提醒所有物料的消耗状况。因为产量巨大，不需要换线，物料在工厂仅停留8小时，4小时完成SMT生产，另外4小时提供柔性等出货安排。

处于试用展示阶段的AGV实现自动送料并提醒收料。这是4.0的必要组成部分，但要更加智能更加柔，还需要不断升级。

第五站：Fseto工厂

亮点：数字化创新在厂房布局、工件加工、高效物流、精密装配和能效管理等多方面得到全面应用。精益生产、高效节能和环境友好三方面同时达到了卓越典范。

本工厂为Festo在全球最大的工厂，以科技工厂为名，为全球客户提供气缸、气缸岛屿和电子部件，于2015年扩建完成。厂区总面积66 000平方米，员工1200余人。Festo累计投资七千万欧元用于厂区扩建，立足满足今后5～10年的市场需求。工厂将全球竞争力作为核心价值，着重于智能产品和智能设备、夸领域紧密合作、精益生产、有效节能以及学习工厂五方面。作为标杆企业于2016年接待德国总理默克尔。

工厂基于制造价值链的整体优化贯穿工厂建设和生产全过程，数字化创新在厂房布局、工件加工、高效物流、精密装配和能效管理等多方面得到全面应用。并通过各种模块将气缸控制与电缸控制整合在一起，实现气电共融，构建工业4.0桥梁。

经过以上五个德国工业4.0代表性企业的参观与交流，各位学员相当震撼，深知自身的差距，并产生紧迫感与危机感，希望回到国内后对自我转型升级能够加快速度，完善在智能物流、信息化、数字化、自动化等全方位的革新。在场的所有学员非常感谢科理咨询的专业精神与细致态度，安排了如此周详的路线行程。并一致约定，三年后同样的时间与路线，再次参访以上五家企业，对比德国工业4.0与中国制造2025的发展速度，以及自身的发展进程。

科理咨询愿意为中德企业搭建桥梁，促进双方的合作与交流。并希望能在国内企业的后续发展过程中，立足于中国制造2025，贡献自己的力量，帮助企业实现跨越与发展。科理咨询全球事业标杆部可以根据您的需求，进行线路定制，如果您有想参访的企业，都可以告知我们！

以上摘自科理咨询《4.0精彩回顾德国汉诺威工业展与工业4.0标杆学习之旅系列报道（二）》，期待可以帮助到你，如有疑问，可以继续追问~

希望能帮助到楼主 这是份关于电子工程的实习报告

今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行生产操作实习.

为期23天的生产实习，我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础.

杭州通用机床厂

x月x日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产m-级磨床7130h,7132h,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点.

在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统. 现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋.

通机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用.

杭州精密机床厂

x月x日我们到了同属杭州机床集团的杭州精密机床厂,顾名思义,杭州精密机床厂是生产一些加工精度较高,技术要求高的机床设备的大型工厂,主要加工的是机床内部的一些精度等级较高的小部件或者一些高精度的机床,如m级,mm级平面磨床.由于加工要求较高,所以机器也比较精密,所以有些也要在恒温这个环境下伺候它们呢.这样才能保证机床的工作性能,进而保证加工零件的加工精度要求.

在听了工人师傅的讲解后,明白了一般零件的加工过程如下:

胚料—-划线—-刨床(工艺上留加工余量)—粗车—热处理,调质—车床半精加工—磨—齿轮加工—淬火(齿面)—磨面

齿轮零件加工工艺:

粗车—热处理—精车—磨内孔—磨芯,轴端面—磨另一端面—滚齿—钳齿—剃齿—铡键槽—钳工—完工

精机公司有三个用于加工磨头体的加工中心和几台数控机床,数控机床的体积小,价格相对比较便宜,加工比较方便,加工中心有一个刀床和多个工作台同时对多个工作面进行加工,不仅避免了由于基准不重合产生的误差,提高了加工精度,而且也大大提高了加工效率,但是加工中心体积大,价格昂贵,而且对环境要求较高,这就提高了产品的成本,一般选择加工经济性较高的零件或者精度要求高的关键零件.

在精机公司的实习中,极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识,拓展了自己的知识面.在这次实习中,感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备.目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商,无论在数量上,精度,性能指标上,中国制造业都远远落后于发达国家,需要我们奋起直追.

上海阀门厂&上海大众汽车生产有限公司

接下来的日子我们乘车去了上海,因为时间比较紧迫,所以这次上海之行应该以参观为主,在上海阀门厂的时间比较短,也很难获得比较理想的实习效果,在上海大众汽车有限公司的参观,多少令我们了解了机械制造业的发展方向,我想,这也是本次上海之行最大的收获.

就目前来言,汽车等一系列高新技术的运用开看,如何将电子技术与机械技术更好的结合,实现机电一体化,将是日后一端时间机械发展的重中之重

杭州发动机厂

我们此次实习的最后一站是杭州发动机厂,该厂建于1958年,是由杭州动力厂和汽车修配厂等合并而成,该厂参与生产了浙江省第一辆重型染油机,第一辆拖拉机,第一辆大客车以及第一部无轨电车,曾在92年被列为国家重点大型企业,浙江省机械100强的美誉,现在该厂拥有员工1800人,具有2000多台专业机器,该厂的x6130柴油机,wd615柴油机,stair型柴油机都在浙江省内市场上占有主流地位,年产值达10多忆元,是浙江省内重点发动机生产基地.

在此次实习中,在杭州发动机厂的时间最长,历时12天,分别介绍了x6130柴油缸体的加工工艺(分为面加工和孔加工),凸轮轴孔的加工,数控设备的加工特点,分类及具体运用,曲轴的加工工序以及发动机的具体工作原理.在最后一天,我们还参观了其铸造部,参观了其铸造生产过程.在该厂的实习中,深刻明白了数控机床的生产中发挥的切实作用,以及目前社会对数控机床及数控人才的急需,而在一些重要数控产品,如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床等的需求上,决不能过于依赖进口.

历时将近一个月的实习结束,该次实习,真正到达机械制造业的第一前线,了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了机械制造也的发展趋势.在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向.

它的发展 趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化.即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化.

当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。

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