零部件沖壓制造環節隨著市場化、個性化的需求延伸，對零部件產品的制造要求也越來越高。一來產品需求趨向多品種小批量，二來整個供應鏈對于質量可靠性與產品可追溯性的要求也愈加迫切，三來沖壓制造企業對自身的制造柔性、管理透明化等也提出更高的要求。因此沖壓制造智能化轉型刻不容緩，本文將從產線柔性改造、裝備導入、信息化建設與集成三個方面進行數字化沖壓車間建設探討。

　　1 現狀及問題描述

　　汽車類鈑金加工件屬于國內汽車產業關鍵零部件，其研發及制造無論從質量、技術等角度對于終端產品研發、制造的重要性均起到十分關鍵的作用，對于下游供應鏈中的金屬加工行業來說鈑金加工件在自動化、信息化等方面的智能化升級勢在必行。

　　某公司是西南地區最大的汽車鈑金件制造商之一，擁有西南地區規模最大、最先進的金屬制品自動化生產線。當前該公司鈑金生產過程中主要存在以下問題：

　　①產品質量重、零件鋒利、工人勞動強度大、生產安全隱患高，急需通過生產智能化升級，降低對相應人員數量和技能的需求。

　　②傳統單工序的生產管理，存在信息傳遞不暢、效率低下、制造及管理成本高等問題，需要通過設備互聯、信息系統集成，實現整個生產過程的最優化管理。

　　③隨著產品多品種小批量轉變，產品交期大幅縮短，鈑金加工的生產批次切換大幅增加嚴重影響生產及管理效率，迫切需要通過柔性生產、智能化轉型實現快速準確交貨。

　　2 項目建設思路

　　基于以上問題及現狀分析，對該公司進行智能制造數字化轉型改造，具體思路包含以下三個方面：

　　2.1 基于柔性制造理念的生產布局優化與仿真分析

　　通過工藝流程分析與優化，結合沖壓制造特點進行生產線布局優化設計并通過數學建模及仿真優化，實現生產線布局設計結構最優化，系統性解決生產線布局對生產系統效率的影響，實現投入產出比最小化。

　　2.2 生產裝備智能化改造及自動化生產線建設

　　應用自動化、工業機器人等技術，在沖壓加工各工序環節，導入應用自動化智能裝備，解決沖壓制造關鍵工序存在的勞動強度大、危險性高以及產品多樣性提升后，切換次數增加影響生產效率等問題，實現生產裝備智能化升級以及設備使用率最大化。

　　2.3 信息系統建設與集成

　　建設制造執行系統(MES)，實現生產狀況實時可視、可控;建設制造品質管理系統(QMS)，加強產品質量控制;搭建企業服務總線，高效集成與協同ERP、 MES、QMS等系統，實現企業信息集成。

　　3 項目建設內容

　　3.1 基于柔性制造理念的生產布局優化與仿真分析

　　針對沖壓產品離散型生產的工藝特點和特征，基于車間布局模型、離散制造模式等方面的研究基礎，構建基于沖壓分匯流的柔性離散型制造布局模型，運用數學理論方法為沖壓生產線布局優化設計提供理論和定量分析的依據，并通過仿真分析，評估與優化布局方案，最終實現生產布局和工藝流程的優化。

　　3.1.1 工藝流程分析

　　針對沖壓產品離散型生產的工藝特點和特征，分析產品的生產工藝流程(沖壓制造工藝流程如圖1所示)，為沖壓制造的工藝流程優化及生產線布局研究打下基礎。